賀建民

（同煤集團(tuán)忻州窯礦，山西大同037021）

1 液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)選型原則

1.1 液壓支架選型原則

支架以液體壓力為動(dòng)力，完成對(duì)工作面頂板的支撐、切頂、擋矸、護(hù)幫、支架前移，以及推移工作面刮板輸送機(jī)等一套動(dòng)作。

1）工作面液壓支架實(shí)際支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)適應(yīng)于工作面礦壓，支架的初撐力以及工作阻力，不僅應(yīng)符合直接頂巖層壓力，而且應(yīng)能承受頂巖層移動(dòng)形成的壓力，使空頂區(qū)的頂板與底板盡量少移近。

2）支架斷面應(yīng)不影響礦井通風(fēng)，確保足夠的風(fēng)量與風(fēng)速能順利通過(guò)支架斷面，應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》中的各項(xiàng)規(guī)定。

3）支架結(jié)構(gòu)應(yīng)適應(yīng)于工作面截割高度、煤層厚度變化情況以及節(jié)理方向發(fā)育趨勢(shì)等煤層賦存條件。

4）支架不應(yīng)過(guò)重，使其底座不會(huì)對(duì)工作面底板施加過(guò)大的壓力，以謹(jǐn)防壓壞工作面底板。在生產(chǎn)中，可參照工作面在用液壓支架底座比壓，通過(guò)類比法來(lái)確定支架底座對(duì)底板比壓情況，或借助相關(guān)儀器來(lái)實(shí)測(cè)支架底座對(duì)底板的比壓大小。

5）支架寬度應(yīng)與工作面所用刮板輸送機(jī)中部槽長(zhǎng)度一致。支架推移千斤頂?shù)幕顒?dòng)行程應(yīng)大于采煤機(jī)截深，且支架移架速度應(yīng)能適應(yīng)采煤機(jī)的工作牽引速度[1]。

1.2 采煤機(jī)選型原則

首先，所選的采煤機(jī)應(yīng)具備良好的工作性能，且應(yīng)有完善的保護(hù)功能。其次，所選的采煤機(jī)適用范圍應(yīng)足夠大，應(yīng)能很好地適應(yīng)特定煤層地質(zhì)狀況，且采煤機(jī)的一些主要參數(shù)如截割高度情況、截深高低、功率大小以及牽引方式等應(yīng)合理選取[2]。

1.3 刮板輸送機(jī)選型原則

1）選用刮板輸送機(jī)的最大輸送能力應(yīng)比采煤機(jī)最大生產(chǎn)能力大，通常應(yīng)在乘以1.2倍的不均衡系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇。

2）刮板輸送機(jī)與采煤機(jī)的具體結(jié)構(gòu)形式應(yīng)相互配套，刮板輸送機(jī)中部槽結(jié)構(gòu)應(yīng)適應(yīng)于工作面底板條件，并應(yīng)匹配于采煤機(jī)底托架與行走機(jī)構(gòu)。同時(shí)中部槽的長(zhǎng)度應(yīng)匹配于支架寬度，適應(yīng)于支架推移千斤頂連接裝置間距與相關(guān)配合結(jié)構(gòu)。

3）應(yīng)給刮板輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾裝設(shè)防滑錨固裝置，這樣當(dāng)輸送機(jī)在傾角較大的工作面作業(yè)時(shí)，可有效防治刮板輸送機(jī)發(fā)生下滑現(xiàn)象。

4）為使刮板輸送機(jī)與采煤機(jī)自開(kāi)切口相配合，最好選用短機(jī)頭與短機(jī)尾的刮板輸送機(jī)，此外為使輸送機(jī)通過(guò)壓鏈塊的能耗更低，輸送機(jī)機(jī)頭架與機(jī)尾架不應(yīng)布設(shè)太大的中板升角。

2 液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)配套原則

2.1 生產(chǎn)能力配套

采煤機(jī)實(shí)際落煤能力是決定工作面生產(chǎn)能力的主要因素，而工作面所用的刮板輸送機(jī)輸送能力、轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載能力以及帶式輸送機(jī)運(yùn)輸能力等都應(yīng)比采煤機(jī)的生產(chǎn)能力大。

1）工作面年產(chǎn)量。對(duì)于工作面年產(chǎn)量的計(jì)算，可依據(jù)日產(chǎn)量與月工作日數(shù)先算出月產(chǎn)量，然后再根據(jù)每年工作月數(shù)再計(jì)算出年產(chǎn)量。具體可依據(jù)公式（1）來(lái)計(jì)算工作面日產(chǎn)量：

式中：Qd為工作面日產(chǎn)量，t/d；I日為工作面每日具體推進(jìn)長(zhǎng)度，m；H表示平均截割高度，m；L為工作面長(zhǎng)度，m；ρ為煤密度，t/m3，煤密度通?？扇?.2～1.4 t/m3；c為工作面實(shí)際回采率[3]。

2）采煤機(jī)生產(chǎn)能力。采煤機(jī)是影響綜采工作面高產(chǎn)、高效生產(chǎn)的一重要設(shè)備。在實(shí)際生產(chǎn)中可參照工作面的年產(chǎn)量與小時(shí)生產(chǎn)能力來(lái)綜合確定采煤機(jī)的生產(chǎn)能力。在實(shí)際生產(chǎn)中可按公式（2）來(lái)計(jì)算采煤機(jī)生產(chǎn)能力：

式中：Qv為采煤機(jī)具體生產(chǎn)能力，t/h；H1為采煤機(jī)在工作面截割高度，m；B為采煤機(jī)截深大小，m；vq為采煤機(jī)割煤時(shí)的平均牽引速度，m/min。

3）液壓支架移架速度?；诘V井地質(zhì)條件復(fù)雜，生產(chǎn)環(huán)境惡劣，為確保采煤機(jī)能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定連續(xù)割煤，工作面所配套的液壓支架移架速度應(yīng)足夠快，應(yīng)能跟上采煤機(jī)的實(shí)際牽引速度，不然易造成采煤機(jī)后方空頂面積變大，引發(fā)梁端頂板發(fā)生冒落現(xiàn)象。對(duì)于液壓支架移架速度，可按公式（3）計(jì)算：

式中：vy為支架移架速度，m/min；A為支架中心距，m；k為從泵站到支架間發(fā)生管路泄漏的具體損失系數(shù)，通?？扇?.1～1.3；∑V1為一架支架讓所有立柱與千斤頂全部動(dòng)作所需液體體積大小，L；qb為支架中心距系數(shù)。

4）刮板輸送機(jī)生產(chǎn)能力。在選擇刮板輸送機(jī)時(shí)，選擇的刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力應(yīng)足夠大，不僅應(yīng)能及時(shí)全部運(yùn)走采煤機(jī)采落的煤，而且應(yīng)留有足夠富余能力，以防工作面發(fā)生片幫現(xiàn)象或過(guò)載現(xiàn)象等特殊情況時(shí)也能及時(shí)處理。根據(jù)公式（4）來(lái)計(jì)算刮板輸送機(jī)的運(yùn)輸能力。

式中：Qg為刮板輸送機(jī)輸送能力，t/h；F為中部槽裝載斷面積，m2；φ代表貨載裝滿系數(shù)；ρ松為煤的松散密度，t/m；Vg為刮板鏈實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)速度，m/s[4]。

2.2 設(shè)備性能配套

綜采工作面設(shè)備性能間科學(xué)、合理配套，可解決各設(shè)備性能間相互制約問(wèn)題，使各設(shè)備性能得到充分發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)工作面的高產(chǎn)、高效。

1）刮板輸送機(jī)性能與采煤機(jī)性能相配套。首先在結(jié)構(gòu)形式上，刮板輸送機(jī)必須與采煤機(jī)相匹配。如輸送機(jī)槽應(yīng)能滿足采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)、底托架結(jié)構(gòu)與滑靴結(jié)構(gòu)工作需要，工作面電纜托移方法、水管托移方法都應(yīng)合理，刮板輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾應(yīng)與采煤機(jī)搖臂的配套形式應(yīng)能滿足采煤機(jī)自開(kāi)切口需要，并能滿足連鎖控制需要。

2）刮板輸送機(jī)性能與液壓支架性能相配套。刮板輸送機(jī)的中部槽應(yīng)與支架推移千斤頂連接裝置形式與間距匹配，輸送機(jī)中部槽長(zhǎng)度應(yīng)盡量與支架寬度一致[5]。

3）采煤機(jī)性能與液壓支架性能相配套。選用的采煤機(jī)截高范圍應(yīng)能與支架的最大結(jié)構(gòu)尺寸與最小結(jié)構(gòu)尺寸相配套。采煤機(jī)截深應(yīng)能配套于支架推移步距。

4）采煤工作面液壓支架、采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)除了性能上相配套外，在設(shè)備幾何尺寸上也應(yīng)相互配套，以便各設(shè)備都能充分融入其中，協(xié)調(diào)工作[6]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜采設(shè)備配套問(wèn)題是影響綜采工作面高產(chǎn)、高效的核心問(wèn)題。因此，在進(jìn)行綜采工作面設(shè)備選型與配套時(shí)，必須從本礦井實(shí)際情況出發(fā)，并充分結(jié)合設(shè)備選型、配套方法，科學(xué)、合理地布設(shè)工作面設(shè)備，只有這樣才能在確保安全生產(chǎn)的前提下，使綜采工作實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效。

[1]李建民，耿清友，周志坡.我國(guó)煤礦綜采技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2013（10）：77-80.

[2]翟新獻(xiàn)，董雙喜，盧廷奇，等.厚煤層分層綜采設(shè)備配套分析[J].煤，2012（10）：45-48.

[3]鐵占緒.分層綜采機(jī)械化發(fā)展與綜采設(shè)備之間的關(guān)系[J].礦山壓力與頂板管理，2014（8）：63-66.

[4]郝成軍，陳平，李萬(wàn)山.淺淡綜采設(shè)備的選型與配套原則[J].煤炭工程，2015（10）：37-39.

[5]范曉紅.綜采機(jī)械設(shè)備的科學(xué)配置[J].煤炭技術(shù)，2008（3）：48-49.

[6]田虹云.論綜采工作面設(shè)備的選型與配套探索[J].煤炭與化工，

2014（7）：15-16.