摘 要：煤炭是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源之一。礦山開(kāi)采需要機(jī)電設(shè)備的支持。結(jié)合新元礦工作面綜采的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)滿(mǎn)足工作面生產(chǎn)要求的綜采設(shè)備優(yōu)化方案，對(duì)采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架的選型進(jìn)行優(yōu)化，旨在提高新元礦的生產(chǎn)效率和安全。

關(guān)鍵詞：工作面;選型;綜采設(shè)備

1 采煤機(jī)的選型

采煤機(jī)是工作面綜采的主要設(shè)備。而在實(shí)際綜采過(guò)程中，采煤機(jī)的采煤速度是不確定的，采煤機(jī)的落煤速度也不能確定。所以，需要對(duì)采煤機(jī)的平均落煤能力進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算公式如下：

式中：Qm為落煤能力，單位為t/h;A為日產(chǎn)量，取2727t/d;L為工作面長(zhǎng)度，取150m;Lm為采煤機(jī)兩滾筒中心距，取10m;Ls為刮板輸送機(jī)彎曲段長(zhǎng)度，取值35m;K為采煤機(jī)日開(kāi)機(jī)率，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取45%;C為機(jī)采回收率，取95%;Cf為放頂煤回收率，取85%;Hf為放頂煤厚度，取平均值7.2m;Lf為放頂煤長(zhǎng)度，取140m;H為采煤機(jī)割煤高，取3.0m;td為采煤機(jī)反向時(shí)間，取20min;B為采煤機(jī)滾筒截深，取0.6m;γ為煤的容重，取1.40t/m3。將數(shù)據(jù)代入公式，計(jì)算可得Qm≥177.1t/h。

通過(guò)以上計(jì)算可得，需要選用截割功率大于152.1kW的采煤機(jī)。根據(jù)該礦生產(chǎn)設(shè)計(jì)要求，選擇截割功率500kW的采煤機(jī)，型號(hào)為MG200/500-WD。

2 刮板輸送機(jī)的選型

目前該礦9號(hào)煤層綜采工作面的輸送能力需與采煤機(jī)適配，以滿(mǎn)足采煤速度和割煤能力。然而，該礦只有前刮板輸送機(jī)，而沒(méi)有后刮板輸送機(jī)。但是考慮到9號(hào)煤層的生產(chǎn)能力，需要滿(mǎn)足刮板輸送機(jī)與采煤機(jī)設(shè)備配套。那么，前刮板輸送機(jī)的輸送能力應(yīng)為Qq≥Qmax=266.1t/h。刮板輸送機(jī)需要考慮前刮板輸送機(jī)和后刮板輸送機(jī)之間配套，要滿(mǎn)足工作面綜采生產(chǎn)要求，后刮板機(jī)的輸送能力必須滿(mǎn)足平均放煤速度。根據(jù)綜采生產(chǎn)要求，工作面綜采平均放頂煤速度計(jì)算公式為：

根據(jù)上述計(jì)算，可以發(fā)現(xiàn)9號(hào)煤層的后刮板輸送機(jī)輸送能力大于375.7t/h。根據(jù)9號(hào)煤層分層開(kāi)采的需要，工作面選擇的前后刮板輸送機(jī)的輸送能力均要達(dá)到600t/h，其中前刮板輸送機(jī)型號(hào)為SGZ764/400;后刮板輸送機(jī)型號(hào)為SGZ764/630。

3 液壓支架的選型

根據(jù)9號(hào)煤層設(shè)計(jì)要求液壓支架必須要滿(mǎn)足不小于3.2m的最大采高，否則無(wú)法進(jìn)行運(yùn)輸。另外，煤層綜采工作面要求分層開(kāi)采時(shí)頂分層的壓力要小于放頂煤開(kāi)采支架承受壓力。所以，為確保計(jì)算可靠，本次支架選型計(jì)算在增加頂煤自重的同時(shí)，以綜采方式開(kāi)采上分層為依據(jù)。按估算法支架支護(hù)強(qiáng)度計(jì)算公式為：

則Q=1.5×（300000+98784）×10-6=0.598MPa。通過(guò)計(jì)算，9號(hào)煤業(yè)液壓支架支護(hù)強(qiáng)度必須要大于0.598MPa。所以選擇型號(hào)為ZF7200/20/32和ZFG8000/20.5/33兩種支架，均放置于工作面。該設(shè)備支護(hù)高度2.0～3.2m，支護(hù)強(qiáng)度1.01～1.05MPa，對(duì)底板比壓2.35MPa，具有較大的初撐力和拉架力，更適合Ⅱ類(lèi)直接頂。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合9號(hào)煤層的生產(chǎn)能力要求，對(duì)工作面綜采設(shè)備生產(chǎn)能力進(jìn)行計(jì)算，選擇滿(mǎn)足9號(hào)煤層生產(chǎn)要求的設(shè)備選型。經(jīng)過(guò)測(cè)試運(yùn)行，該設(shè)備選型能夠運(yùn)行穩(wěn)定。隨著蓮盛煤業(yè)9號(hào)煤層的繼續(xù)開(kāi)采，將繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)各綜采設(shè)備的維護(hù)與管理，根據(jù)生產(chǎn)需求繼續(xù)對(duì)各綜采設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]席金平.木瓜煤礦綜采設(shè)備綜合智能化與移動(dòng)信息化研究[J].煤炭與化工，2019，42（6）：76-78+81.

[2]付云貴.孟家窯煤礦綜采工作面輔助運(yùn)輸設(shè)備的優(yōu)化技術(shù)研究[J].山東煤炭科技，2019（4）：111-113.

[3]吳援.煤礦綜采工作面設(shè)備的安裝拆除優(yōu)化[J].能源與節(jié)能，2019（1）：164-165.

作者簡(jiǎn)介：

任慶春（1985- ），男，山西汾陽(yáng)人，本科，畢業(yè)于太原理工大學(xué)，機(jī)電助理工程師，從事機(jī)械化采煤技術(shù)研究工作。