57第四章 采煤工作面机械配套性能

第四章采煤工作面机械配套性能采煤工作面中，采煤机、刮板输送机和支护设备（液压支架或单体支柱与顶梁）等组成一个称为采煤机的有机整体来实现采煤工艺的各个工序，它们在工作能力和结构尺寸的配套关系，直接影响到采煤工艺的顺利实施和设备能力的充分发挥。因此，为了正确地选择采煤机组各种设备的形式，不仅要看它们各自能否满足采煤工艺的要求，同时要注意它们之间的配套性能。§4—1滚筒采煤机的选型一、滚筒采煤机的适用条件1、适用的倾角：开采倾角可达80。2、煤岩的硬度；3、采高：0.55～0.9m，一般宜选用爬底斑采煤机；0.8～1.2m以上的煤层使用骑溜子采煤机；1.1～1.9m的普采工作面，一般选用单滚筒采煤机；1.2～2.5m的普采工作面，可选用单滚筒或双滚筒采煤机；综采工作面必须选用双滚筒采煤机。注意：1、采煤机的装机功率应根据采高确定；2、对于高产高效综采工作面，电牵引采煤机应首选。（一）生产率1、理论生产率2、技术生产率3、实际生产率（二）截深一般为0.6m；薄煤层中一般可加大到0.75～1.0m；电牵引采煤机一般达到0.8～1.0m，少数可达1.2m。qlHBvQ60（三）滚筒直径单滚筒采煤机一次采全高或薄煤层双滚筒采煤机：D=Hmin—（0.1～0.3）（Hmin为最小采高）；中厚煤层使用的单滚筒采煤机D=（0.55～0.6）Hmax（Hmax为最大采高）；双滚筒采煤机的直径应略大于最大采高之半。（图4-2所示。注意：应核算过煤高度C。中厚煤层C250mm～300mm；薄煤层中应达到C200mm～240mm。（五）牵引速度一般采煤机的最大牵引速度在10m/min以下。（六）截割速度（七）装机功率§4—2支护设备的选型一、液压支架的架型选择主要考虑直接顶和老顶的级、类。选型还应考虑以下因素：1、采高2、煤层倾角3、底版强度4、瓦斯含量5、地质构造6、特殊开采要求：如分层开采、断头支护等。二、液压支架和单体液压支柱参数的确定一）支护强度和工作阻力支护强度qgkHqqAFzdFqm工作阻力Fz注意：有一种观点认为，支架制造费用主要决定于支撑高度，而与工作阻力关系不大，因此使用高工作阻力有利。（二）初撑力（三）支架高度（四）支架中心距与宽度支架中心距应与一节溜槽的长度相适应，一般为1.2～1.5m。国外有加大支架宽度的趋势。（五）顶梁长度顶梁长度与支架的结构形式、支护方式、输送机宽度和采煤机的结构尺寸有关。1、直接撑顶掩护式支架的顶梁长度221bcGdybbl2、支撑掩护式支架的顶梁长度支撑掩护式支架在工作面的尺寸关系图4—4，其前排柱顶梁柱窝至梁前端的长度应满足下面的公式：cHadybtan1cHadybtan1∡85%～95%；中等稳定顶板∡75%～85%；稳定顶板∡60%～70%。（六）顶板覆盖率支架顶梁与顶板的接触面积与支护面积之比%100))((KBclBl支架的顶板覆盖率应适合顶板性质，以可靠地控制顶板。一般，不稳定顶板z§4—3输送设备的配套性能一、刮板输送机与采煤机及支架的配套（一）刮板输送机与采煤机的配套1、刮板输送机的输送能力不小于采煤机的理论生产率；2、刮板输送机的结构形式必须与采煤机结构相配套；（二）刮板输送机与液压支架的配套原则1、刮板输送机的结构形式要与液压支架架型相匹配；2、刮板输送机的溜槽长度要与液压支架的中心距相匹配；3、刮板输送机溜槽与支架推移千斤顶连接装置的间距和结构要匹配。二、转载机的选择三、伸缩胶带输送机的选用§4—4采煤设备的配套性能一、设备主要空间尺寸的配套关系（一）普采工作面采煤设备的尺寸配套关系从安全的角度，由前排支柱到煤壁之间的无立柱空间宽度R愈小愈好，必须符合顶板性质的要求。公式中的各项参数应合理取值。（二）综采工作面采煤机组的配套尺寸关系二、设备主要参数的匹配综采机组主要参数的匹配应满足两方面的要求：一是生产率相适应；二是移架速度适应采煤机的牵引速度。1、生产率相适应要求采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机和伸缩胶带输送机组成的生产系统中，每一后者的生产率要大于前者。2、移架速度与采煤机的牵引速度适应从开始采煤到开始移架的时间t′应满足qqvnltBvF0移一架支架的时间t应满足的条件：)11(0BLFvnltq三、综合机组附属设备的选择（一）乳化液泵站的选择1、泵站工作压力mbPkP1lvQkQqib)(2k1=1.1～1.22、泵站流量按支架追机速度不小于采煤机牵引速度，且1架支架全部立柱和千斤顶同时动作估算。（二）喷雾泵站的选择（三）液压安全绞车的选择