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综采工作面“三机配套”的思考与探讨

郭文学

河北联合大学2012级工程硕士（在读）

中煤第一建设有限公司南阳坡分公司

1.概述
综采工作面通常所说的“三机”是指采煤机、液压支架、刮板输送

机。综采工作面“三机配套”包括生产能力的配套和安装结构的配套两
方面的内容。生产能力的配套相对来说比较简单；而安装结构的配套
对于采煤工作面的正常生产起着至关重要的作用。综采工作面“三机

配套”的安装结构方面的配套就是要确定工作面刮板输送机、采煤机、
液压支架几何关系，也就是要确定他们的搭配尺寸，以使三机设备的
整体效能达到最佳。

中煤第一建设有限公司南阳坡分公司生产运营的中煤金海洋南
阳坡煤业公司的30205工作面就出现了工作面“三机”安装结构不配
套的情况，在采煤机割煤的过程中，采煤机滚筒总是割到液压支架的

前梁，造成采煤机摇臂离合轴扭断，经过现场观察和测量，最后找到
了原因并制定方案解决了问题。
2.采煤工作面“三机”配套的几何参数

采煤工作面“三机”配套的几何参数主要有：工作面采煤高度、
采煤机过煤高度、采煤机卧底量、端面距、铲板空距、工作面行人空
间及放顶煤开采时的放煤高度等。“三机”配套的几何参数的相互关系

见下图：

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2.1工作面采煤高度（H）
对于一次采全高的综采工作面，采煤高度主要取决于煤层厚度；

对于放顶煤综采工作面，采煤高度主要取决于煤层厚度、采煤工人舒
适而合理的采煤空间、煤矿相关的权威性文件规定的合理采放比要求
以及煤层赋存的地质条件。综采放顶煤工作面的采煤高度的选取一般

不宜选的太大，采高太大会使得工作面煤壁很难维护，易发生片帮事
故，给设备管理和安全管理带来困难。综采放顶煤工作面应当在保证
合理采放比的要求下满足采煤工人的舒适而合理的采煤空间，再进一

步确定合理的采煤高度。放顶煤工作面的采煤高度一般控制在

1800～3300mm，最高一般不超过3700mm。
2.2采煤机过煤高度（G）

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工作面（前部）刮板输送机的中部槽槽板上面至采煤机底腹面的
垂直距离称为采煤机过煤高度。采煤机的过煤高度主要保证工作面大

块煤及矸石的通过，对于煤机设计、制造单位在保证设计尺寸要求的
前提下，要尽量保证大煤块和大块矸石的顺利通过，也就是说要选取

较大的过煤高度。一般过煤高度的取值范围在800mm左右。

2.3采煤机卧底量（W）
采煤机摇臂下摆到极限位置时，煤机滚筒的最下齿尖超出刮板输

送机底面的垂直深度，称为采煤机卧底量（W）。采煤机卧底量有利
于采煤机割平工作面底板，使工作面适应不同的地质条件，更有利于
割透工作面煤壁上下端头底板三角区，使推移刮板输送机时，机头机

尾的推移顺畅。采煤机卧底量取值一般在80～200mm之间。采煤机
制造厂家应在采煤机结构允许的情况下，应适当增大采煤机卧底量，
以提高采煤机的相关性能。

2.4端面距（D）
在采煤工作面正常割煤的过程中，支架梁前端至工作面煤壁的距
离，称为端面距。端面距的大小对工作面的回采起着至关重要的作用，
端面距过大极易造成工作面煤壁的片帮事故，也有可能使工作面发生

冒顶事故；端面距过小会使煤机滚筒在割煤时割打支架前梁，造成煤
机摇臂离合轴的损坏。根据煤层的完整性，软硬程度以及煤层的地质

赋存条件，端面距一般为150～300mm,最大不超过340mm。地质
条件好时取大值。

2.5铲板间距（J）
在采煤机正常运行的过程中，为了保证采煤机滚筒割不到刮板输

送机的铲煤板，必须保证煤机滚筒的煤壁对侧的最外沿的截齿尖与刮

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板输送机的铲煤板边缘有一定的间距，这个间距被称为铲板间距。铲
板间距过大不利于铲煤板装煤，给正常生产增加难度；铲板间距过小

会使煤机滚筒割打铲煤板，造成煤机离合轴的损坏。一般铲板间距的

取值范围为80～250mm。合理选择铲板间距应根据煤层的软硬程度
和煤层底板的起伏状况等综合地质条件来确定。

2.6工作面行人空间（X、K）
工作面受支架保护的范围内，保证正常行人和工作人员正常工作
的最小空间，称工作面的行人空间。两柱支架指的是在移支架之前，

推刮板输送机之后，支架立柱到（前部）刮板输送机电缆槽之间的距

离X，四柱支架既指在移支架之前，推刮板输送机之后，支架前立柱
到（前部）刮板输送机电缆槽之间的距离X，也指支架前后柱之间的

间距K。此参数在支架结构尺寸、支架强度要求和配套要求允许的情
况下尽量取大值。工作面行人空间宽度一般都大于600mm。
2.7伸缩梁行程或前梁长度（S）
对于煤层较软，煤层顶板破碎的煤层一般优先选用伸缩梁型支
架，他有利于及时支护煤层顶板，防止工作面发