综采工作面“三机”选型

1、综采工作面“三机”选型综采装备选型的重点是工作面“三机选型，其中液压支架是核心。而液压支架选型实质上是研究支架与围岩相互作用关系。因此，液压支架选型涉及采面顶板分类，要根据综采工作面的矿压特性选定液压支架支护阻力，并要考虑煤层赋有条件对支架结构的要求进行选型。一、不同条件下综采工作面矿压特性及对支架选型的要求我国缓倾斜煤层工作面顶板老顶分四级，直接顶分四类。综采工作面矿压特性随不同的采煤方法及顶板类极而异，从而对支架选型有相应的要求。 1.12、12顶板综采面矿压特性及对支架选型的要求 1、2类直接顶，I、级老顶综采工作面具有老顶来压步距小而稳定，强度缓和，顶板岩石压力小且分布均匀，直接顶特别

2、是端面不稳定，极易受移架影响严重等矿压特性。要求支架初撑力高，控制端面顶板能力强，扩顶能力强，挡矸、护帮装置全，能快速邻架操作移架，及时支护，详见表3-4-8。 2.34、34顶板综采面矿压特性及对支架选型的要求34、34顶板综机采面具有老顶来压步距大、强度高，顶板岩石压力大而且分布不均，直接顶稳定等矿压特性。要求支架支撑能力大、抗水平推力强、切顶性能好，在冲击压力下支架安全阀流量大，能及时卸载，见表3-4-8。 3.倾斜分层下行垮落长壁综采工作面矿压特性及对支架选型的要求倾斜分层下行垮落长壁综采面具有老顶来压对各分层越向下越缓和，顶底板移近量下分层大于上分层，下分层移架和所需时间对顶板稳定影

3、响大于上分层，顶板压力分层越向下越小而不均，下分层支架易压死，斜倾倾倒，顶板易破碎等矿压特性。因此，要求上下分层支架应有区别。对于上分层，由于顶板为实体岩石，要求支架工作阻力较大；由于底板为煤体较弱，则要求支架底座比压分布较均匀，接触比压较小；由于上分层要为下分层铺网，故要求支架设置铺网和洒水装置；对于下分层，由于顶板为破碎岩石，故要求支架工作阻力较小；除最下个分层底板为岩层实休外，其余各下分层底板均是煤层，因此也要求支架底座比压分布较均匀，接触比压较少。洋见表3-4-9。 4.整层垮落长壁采面矿压特性及对支架选型的要求 随着采高加大，上覆岩层动压频繁，矿压显现强烈，支架应具有足够的支扩阻力；

4、采高加大后，要有相应的防片帮、漏顷装置，尽力保持支架稳定性，为此提高支架刚度是十分重要的。二、液压支架选型1.选型原则支架选型应使支护强度与采面矿压相适应，支架结构与煤层赋存条件相适应，支护断面与通风要求相适应，液压支架与采煤机、输送机等设备相匹配。2.选型依据对支架的选型必须将所选采面的煤层、顶底板及采区的地质条件全面查清、探明，编出综采采区、综采工作面地质说明。 3.选型内容选择支架时，要确定下述内容：支架类型，如支撑型或掩护型，后者包括短托梁掩护式(T13K11型)、长托梁柱支掩梁掩护式(ZYZ型)、长托梁柱支顶梁掩护式(QY型)和支撑掩护支架(ZY型)等；立柱根数：一根、两根、四根等；

5、支护pR力：初撑力、额定工作阻力；支架结构高度：最大和最小高度；顶梁和底座的结构型式、尺寸及其相对位置；对防滑、防倒、防转、防片帮、调架、移架、端面维护等装置的要求；操作方式、阀组性能等。4.掩护式和支撑掩护式支架适用条件 在我国掩护式支架多用于顶板比较破碎的回采工作面，通常适用于采面老顶来压强度较低(动载系数KD1.5)，周期来压步距较为稳定，顶板比较破碎，顶板压力较小，底板比较坚硬，采高较大，但不易片帮的煤层。为扩大掩护式支架使用范围，则可提高支架初撑力和切顶能力，改进并完善梁端支护和防片帮装置，藉此提高对老顶来压的适应能力。以改善梁端支护，防止煤壁片帮。从矿压特点看，掩护式支架使用效果良

6、好的条件如表3410所示。 支撑掩护式支架较掩护式支架优越的地方是：适应采面老顶米压能力强(KD2.54时宜采用大功率采煤机。 采煤机电机功率主要取决于煤质硬度、开采厚度、牵引速度和工作机构类型，目前尚无可靠的计算采煤机电机功率的计算方法，因此，只能用类比法确定采煤机功率。根据采面煤质硬度、采高及生产能力要求，参考同类型采煤机使用资料，近似地确定采煤机装机功率。 选择采煤机时，要根据使用条件及生产能力要求，使采煤机满足采高要求，可参照综采工作面用双滚筒采煤机的主要技术特征表3-4-5。 除此以外，刨煤机具有结构简单、煤的块度大、煤粉及煤尘少，截割比能耗小，操作方便及司机不必跟机工作等优点。因此

7、，采面条件允许，可选用刨煤机。 刨煤机的适用条件是：1)煤层厚度在2m以下，倾角小于25，最好小于15；2)煤质在软和中硬以下（f1.8)可选用拖钩刨；中硬及中硬以上(f=2.43)应选用滑行刨；硬煤及特粘性煤不宜用刨煤机；3)最好顶板不粘顶煤；若轻度粘板，可人工处理；要求煤层中硫化铁块度小，含量不多，或分布位置不影响刨煤机刨煤；夹石层厚度大于200mm不宜用刨煤机；4)中等稳定以下顶板可用液压支架及时支护，要求底板平整，没有底鼓或超过710*的起伏不千；拖钩刨要求底板为中等硬度，不宜用于软底板，否则刨刀容易“啃底”；底板属泥岩、粘土砂岩等软底板应用滑行刨；5)煤层沿走向及倾斜方向无大的断层及

8、褶曲现象；小断层落差小于0.30.5m时可用刨煤机，大于0.5m时应做超前处理。四、刮板输送机选型 选择采面刮板输送机的主要原则是保证采面落煤生产能力，因此，选择采面输送机、转载机和胶带输送机等都应以采面最大生产能力乘以1.2的系数作为基数。选择工作面刮板输送机可参考下列经验。 1)结构型式：一般与采煤机配套使用时。其输送量应为采煤机最大牛产能力的1.2倍。 2)要根据链子负荷情况决定链子数目，结合煤质硬度选择链子结构型式。煤质较硬、块度较大时优先选用双边链；煤质较软时可选用单链和双中心链。 3)输送机槽的结构，一般应选用开底式，封底式主要用于底板较松软条件。溜槽宽度尺寸应尽可能选用通用尺寸，

9、并应考虑能与采煤机底托架和行走机构尺寸相匹配。 4)在传动装置布置方式、电动机台数和铺设长度方面，综采工作面刮板输送机通常采用多电机驱动，一般24台。应优先选用双电机双机头驱动方式。为了便于采煤机工作，应尽量将传动装置布置在采空区侧。当顶板条件较好，为了供电方便也可选用单机头双电机布置方式。采用多台电机驱动时，为了均衡各电机之间的负荷，一般在传动装置中使用液压偶合器。电机功率大小及台数应根据采面倾角、输送机铺没长度及输送量大小而定，输送机铺设长度可根据刮板输送机技术特征、输送量、链速和采面倾角等因素确定。 5)为了配合滚筒采煤机自开切，应优先选用短机头和短机尾，但机头架和机尾架中板的升角不宜过在，以减少通过压链块时的能耗。 6)为了配合采煤机有链牵引或钢丝绳牵引的需要，在机头和机尾部应附设采煤机牵引链的张紧装置及其固定装置。而与无链牵引的采煤机配套时机身应附设结构型式相应的齿条或销轨与采煤机的行走轮齿相齿合。 7)为了防止重型刮板运输送机下滑，应在机头机尾安装防滑锚固装置。顺槽断面较大时上下顺槽可选用液压端头支架。当工作面倾角较大时，每10架液压支架安装一个防滑千