閆治有

（榆林神華能源有限責(zé)任公司郭家灣煤礦分公司 陜西榆林 719408）

探究綜合采煤機(jī)械化的設(shè)備選型

閆治有

（榆林神華能源有限責(zé)任公司郭家灣煤礦分公司 陜西榆林 719408）

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與完善，逐漸推動煤礦生產(chǎn)的效率和安全。在實(shí)際的煤炭開采過程中，需要重視煤礦開采的機(jī)械化程度，綜合采煤機(jī)械化的應(yīng)用，可以有效的提高采煤的質(zhì)量，促使掘進(jìn)和采煤的安全可以得到保障，進(jìn)而推動采煤的質(zhì)量和效率可以得到提升，保障煤礦的安全生產(chǎn)。以下本文就綜合采煤機(jī)械化的基本情況展開探討，明確采煤機(jī)械化的功能性，根據(jù)煤礦的實(shí)際情況，科學(xué)的對采煤機(jī)械化的設(shè)備選型進(jìn)行解讀，旨在為相關(guān)技術(shù)人員提供參考，推動采煤機(jī)械化程度的提升，擴(kuò)大煤礦的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。

綜合采煤；機(jī)械化；設(shè)備選型；采煤工藝

煤炭資源是我國重要的資源類型，在未來一段時(shí)間內(nèi)，煤炭資源仍舊會占據(jù)我國煤炭資源的重要地位，為此，需要重視采煤機(jī)械化程度的控制，科學(xué)的展開機(jī)械化設(shè)備的應(yīng)用和選型，促使煤礦的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量可以順利實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際的綜合采煤機(jī)械化的設(shè)備選型過程中，需要針對部分內(nèi)容和設(shè)備的基本情況，進(jìn)行分析和解讀，并對各類問題進(jìn)行控制，進(jìn)而使得煤礦企業(yè)的綜合采煤機(jī)械化的設(shè)備選型質(zhì)量可以得到控制，進(jìn)而推動煤礦企業(yè)的采煤質(zhì)量和采煤安全可以得到提升，推動煤礦企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

1 綜合采煤機(jī)械化的相關(guān)概述

1.1 涵義

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和完善，進(jìn)一步的對動了煤礦企業(yè)機(jī)械化水平的重要部分，使得煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)綜合采煤機(jī)械化，促使煤礦企業(yè)的開采質(zhì)量和開采的效率可以得到提升，進(jìn)而推動煤礦企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。綜合采煤機(jī)械化的采煤工作面，主要是對大功率的采煤機(jī)械和液壓支架及其組合開關(guān)以及先關(guān)輔助設(shè)備等構(gòu)成，由這些大功率的機(jī)械設(shè)備，對采煤過程的基本情況，需要科學(xué)的控制，尤其是掘進(jìn)工作面和采煤工作面，全部采用綜合采煤機(jī)械，減少人工操作。其中主要有采煤機(jī)械完成對煤層的切削，通過對進(jìn)尺角度和進(jìn)尺速度進(jìn)行控制，保障煤礦掘進(jìn)的安全，通過液壓支架完成對采煤工作面的支護(hù)，進(jìn)而推動煤礦開采的安全。運(yùn)輸機(jī)完成運(yùn)煤工作，進(jìn)而提高煤礦的生產(chǎn)效率。但是，在實(shí)際的采煤機(jī)械化的具體應(yīng)用過程中，需要重視對設(shè)備的選型和控制，提高機(jī)械化的質(zhì)量。

1.2 綜合采煤機(jī)械化的設(shè)備選型原則

在實(shí)際的綜合采煤機(jī)械化的設(shè)備選型過程中，需要遵循相關(guān)原則，保障綜合采煤機(jī)械化的質(zhì)量，提高煤礦的生產(chǎn)效率，推動煤礦企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。其具體的原則如下：

（1）生產(chǎn)力的保障，在實(shí)際的綜合采煤機(jī)械化設(shè)備選型過程中，需要嚴(yán)格遵循生產(chǎn)力的保障原則，避免綜合采煤機(jī)械化后，生產(chǎn)力不足的情況，需要保障綜合采煤機(jī)械化后的生產(chǎn)力可以達(dá)到傳統(tǒng)生產(chǎn)力的1.5～2.0倍。

（2）設(shè)備需要具有較好的使用年限，在實(shí)際的設(shè)備選型中，需要重視設(shè)備的服務(wù)年限控制，設(shè)備的服務(wù)年限不夠充足，不能和煤礦開采相適應(yīng)。通過較好的設(shè)備使用年限控制，減少安全隱患的發(fā)生。

（3）設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，在實(shí)際的設(shè)備的選型過程中，需要遵循穩(wěn)定性和可靠性進(jìn)行控制。由于煤礦環(huán)境較為復(fù)雜，綜合采煤機(jī)械化設(shè)備需要與煤礦環(huán)境相適應(yīng)，避免因?yàn)樵O(shè)備穩(wěn)定性不足，導(dǎo)致的安全問題。

（4）外圍運(yùn)輸環(huán)節(jié)，需要與工作面的出煤配套設(shè)備相適應(yīng)，并保障配置能力大于出煤的配套能力，從而使得采煤的質(zhì)量和采煤的效率可以得到控制，進(jìn)而推動煤礦企業(yè)的質(zhì)量和效率的提升。

2 綜合采煤機(jī)械化的設(shè)備選型

綜合采煤機(jī)械化的基本情況，需要科學(xué)的展開設(shè)備的選型工作，明確設(shè)備的基本邢闊，針對綜采工作面的長度的150～200m，走向長度≥1000m的情況，為此，需要結(jié)合綜采工作面的基本情況，科學(xué)的展開綜合采煤機(jī)械化的設(shè)備選型工作，提高設(shè)備的開采質(zhì)量，減少安全問題的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)的綜合采煤機(jī)械化的質(zhì)量和效率。

2.1 液壓支架的選型

液壓支架是綜合采煤機(jī)械化的重要部分，較比傳統(tǒng)機(jī)械化采煤方式，液壓支架系統(tǒng)是綜合采煤機(jī)械的重要標(biāo)志，可以有效的提高煤礦開采的安全系數(shù)，減少安全隱患，推動煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。

（1）為了實(shí)現(xiàn)的液壓支架的有效應(yīng)用，需要結(jié)合煤礦地質(zhì)的情況，掘進(jìn)面的基本情況，需要科學(xué)的展開支架型式選擇，推動開采工作面的安全性。需要根據(jù)煤層的頂?shù)装逭归_液壓支架的選型工作，綜合的煤層頂板的類型和壓力情況，對其液壓支架的類型進(jìn)行確定，進(jìn)而提高液壓支架的應(yīng)用質(zhì)量，規(guī)避安全隱患。近年來，一次采全高放頂煤綜采，可以有效的提高開采的質(zhì)量，降低煤炭開采的成本，推動煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）支架工作阻力的確定，為了實(shí)現(xiàn)工作面的安全性和穩(wěn)定性，需要科學(xué)的對支架工作阻力進(jìn)行確定。結(jié)合該煤礦的基本情況，分析最大荷載（P）、支護(hù)密度（n）和支護(hù)強(qiáng)度（P1）之間的關(guān)系，從而得到如下公式：

根據(jù)公式的基本情況，可以得到的支護(hù)的強(qiáng)度，為了得到支架所要承受的荷載，需要根據(jù)下列公式進(jìn)行計(jì)算：

進(jìn)而得到支護(hù)的強(qiáng)度情況，為采煤機(jī)的選型提供參考。工作阻力，主要是對頂板的最大荷載進(jìn)行展示，為了獲得準(zhǔn)確的工作阻力，需要科學(xué)的對類比法、預(yù)計(jì)法和實(shí)測法等進(jìn)行應(yīng)，進(jìn)而使得支架工作阻力可以得到有效的控制，減少安全隱患。

2.2 采煤機(jī)的選型

采煤機(jī)是實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵部分，主要承擔(dān)煤層的切削，并由傳送系統(tǒng)將切落的煤層進(jìn)行采集和運(yùn)輸，從而保障采煤的質(zhì)量和效率。

采煤機(jī)主要受到的煤層的相關(guān)因素影響，及其采煤機(jī)的選型具體如下：

（1）煤層的厚度，煤層厚度對煤層的開采方法具有直接的影響，不同的煤層厚度，會直接影響采煤的質(zhì)量和采煤的方法，為此，需要結(jié)合煤層的基本情況，科學(xué)的展開采煤機(jī)的選型。針對薄煤層可以采用騎槽式采煤機(jī)，中厚煤層可以采用大公路的雙滾筒式采煤機(jī)，厚煤層可需要具備調(diào)斜功能的大功率采煤機(jī)。

（2）煤層頂?shù)装宓男再|(zhì)，煤層頂?shù)装迨怯绊懨旱V安全生產(chǎn)的關(guān)鍵部分，也是影響采煤機(jī)選型的關(guān)鍵部分。在實(shí)際的綜合采煤機(jī)械化采煤的設(shè)備選型過程中，如果出現(xiàn)頂板不夠穩(wěn)定的煤層，可以結(jié)合超前支護(hù)和窄機(jī)身的采煤機(jī)械，如果對開采煤炭塊度的要求不高的情況，可以運(yùn)用螺旋滾筒采煤機(jī)。如果底板不夠穩(wěn)定的情況，可以采用懸臂支撐是爬底板采煤機(jī)進(jìn)行采煤作業(yè)。

（3）采高的影響，才高是決定采煤機(jī)高度的關(guān)鍵部分，不同的煤層存在不同的才高，根據(jù)開采工作面的設(shè)計(jì)情況，需要科學(xué)的對煤層的才高進(jìn)行設(shè)計(jì)，為此，需要科學(xué)的對采煤機(jī)的高度進(jìn)行控制，針對不同的才高選擇適宜高度的采煤機(jī)，進(jìn)而保障采煤機(jī)的高度滿足設(shè)計(jì)需求。

2.3 掘進(jìn)機(jī)的選型

掘進(jìn)機(jī)主要完成巷道的掘進(jìn)工作，同樣是的綜合采煤機(jī)械化的重要設(shè)備類型為，需要科學(xué)的展開掘進(jìn)機(jī)的選型工作，在實(shí)際的掘進(jìn)機(jī)選型過程中：①需要保障掘進(jìn)機(jī)具有良好的工作性能，滿足巷道的實(shí)際需求，確保巷道掘進(jìn)的質(zhì)量。②掘進(jìn)機(jī)需要具有良好的維護(hù)和維護(hù)能力，使得掘進(jìn)機(jī)可以始終處于穩(wěn)定的狀態(tài)，并保障截割頭的效果，具有良好的破巖能力。③掘進(jìn)機(jī)需要具有良好的安全性和可靠性，減少安全隱患問題的發(fā)生。

2.4 長壁采煤綜采設(shè)備選型

結(jié)合工程的基本情況，首先確定礦井的生產(chǎn)能力，明確煤層的賦存條件，計(jì)算工資面的日均生產(chǎn)能力，生產(chǎn)能力的計(jì)算結(jié)合下列公式：

結(jié)合煤礦生產(chǎn)的實(shí)際情況，結(jié)合各類設(shè)計(jì)的基本情況，保障掘進(jìn)單元、玄幻速度、以及相關(guān)費(fèi)用和采煤機(jī)的割煤平均速度等參數(shù)計(jì)算工作面的最優(yōu)長度，具體公式如下所示：

該工藝主要適應(yīng)于煤層穩(wěn)定、頂板堅(jiān)固且沒有斷層存在的中厚煤層和厚煤層，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，可以減少煤柱的損失，還可以有效的提高煤炭資源的回收效率。如表1所示為國內(nèi)外的長壁采煤綜采設(shè)備比較情況。

表1 國內(nèi)外長壁采煤綜采設(shè)備比較情況

3 結(jié)束語

綜合采煤機(jī)械化是應(yīng)用煤礦開采安全和開采效率的關(guān)鍵部分，不同于以往采煤機(jī)械化，綜合采煤機(jī)械化的采煤質(zhì)量和采煤效率更加完善，更加符合現(xiàn)代煤礦的需求。通過對綜合采煤機(jī)械化的設(shè)備選型，保障綜合采煤機(jī)械的質(zhì)量，促使綜合采煤機(jī)械化的效果得到保障，進(jìn)而推動煤礦企業(yè)的開采質(zhì)量和開采效率提升，推動煤礦企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

[1]徐明.煤礦綜合機(jī)械化設(shè)備的選型與改進(jìn)[J].黑龍江科技信息，2012，14：73.

[2]沈紅義.綜合機(jī)械化采煤機(jī)的選型原則及選型方案[J].科技傳播，2012，14：158～159.

[3]姚亞楠.關(guān)于煤礦綜合機(jī)械化設(shè)備選型與改進(jìn)的探討[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2013，12：25+28.

[4]朱藝超.新形勢下綜合機(jī)械化采煤設(shè)備的配套措施研究[J].能源與節(jié)能，2015，04：59～60+120.

[5]李鴻艷.煤礦綜合機(jī)械化設(shè)備的選型與技術(shù)改造[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2011，06：63～64.

TD40

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1004-7344（2016）25-0200-02

2016-8-10

閆治有（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事礦山機(jī)電工作。