探究综合采煤机械化的设备选型

闫治有

（榆林神华能源有限责任公司郭家湾煤矿分公司 陕西榆林 719408）

探究综合采煤机械化的设备选型

闫治有

（榆林神华能源有限责任公司郭家湾煤矿分公司 陕西榆林 719408）

科学技术的进步与完善，逐渐推动煤矿生产的效率和安全。在实际的煤炭开采过程中，需要重视煤矿开采的机械化程度，综合采煤机械化的应用，可以有效的提高采煤的质量，促使掘进和采煤的安全可以得到保障，进而推动采煤的质量和效率可以得到提升，保障煤矿的安全生产。以下本文就综合采煤机械化的基本情况展开探讨，明确采煤机械化的功能性，根据煤矿的实际情况，科学的对采煤机械化的设备选型进行解读，旨在为相关技术人员提供参考，推动采煤机械化程度的提升，扩大煤矿的生产效率，实现煤矿企业的安全生产和可持续发展。

综合采煤；机械化；设备选型；采煤工艺

煤炭资源是我国重要的资源类型，在未来一段时间内，煤炭资源仍旧会占据我国煤炭资源的重要地位，为此，需要重视采煤机械化程度的控制，科学的展开机械化设备的应用和选型，促使煤矿的生产效率和生产质量可以顺利实现。在实际的综合采煤机械化的设备选型过程中，需要针对部分内容和设备的基本情况，进行分析和解读，并对各类问题进行控制，进而使得煤矿企业的综合采煤机械化的设备选型质量可以得到控制，进而推动煤矿企业的采煤质量和采煤安全可以得到提升，推动煤矿企业的持续健康发展。

1 综合采煤机械化的相关概述

1.1 涵义

科学技术的进步和完善，进一步的对动了煤矿企业机械化水平的重要部分，使得煤矿企业实现综合采煤机械化，促使煤矿企业的开采质量和开采的效率可以得到提升，进而推动煤矿企业的持续健康发展。综合采煤机械化的采煤工作面，主要是对大功率的采煤机械和液压支架及其组合开关以及先关辅助设备等构成，由这些大功率的机械设备，对采煤过程的基本情况，需要科学的控制，尤其是掘进工作面和采煤工作面，全部采用综合采煤机械，减少人工操作。其中主要有采煤机械完成对煤层的切削，通过对进尺角度和进尺速度进行控制，保障煤矿掘进的安全，通过液压支架完成对采煤工作面的支护，进而推动煤矿开采的安全。运输机完成运煤工作，进而提高煤矿的生产效率。但是，在实际的采煤机械化的具体应用过程中，需要重视对设备的选型和控制，提高机械化的质量。

1.2 综合采煤机械化的设备选型原则

在实际的综合采煤机械化的设备选型过程中，需要遵循相关原则，保障综合采煤机械化的质量，提高煤矿的生产效率，推动煤矿企业的持续健康发展。其具体的原则如下：

（1）生产力的保障，在实际的综合采煤机械化设备选型过程中，需要严格遵循生产力的保障原则，避免综合采煤机械化后，生产力不足的情况，需要保障综合采煤机械化后的生产力可以达到传统生产力的1.5～2.0倍。

（2）设备需要具有较好的使用年限，在实际的设备选型中，需要重视设备的服务年限控制，设备的服务年限不够充足，不能和煤矿开采相适应。通过较好的设备使用年限控制，减少安全隐患的发生。

（3）设备的可靠性和稳定性，在实际的设备的选型过程中，需要遵循稳定性和可靠性进行控制。由于煤矿环境较为复杂，综合采煤机械化设备需要与煤矿环境相适应，避免因为设备稳定性不足，导致的安全问题。

（4）外围运输环节，需要与工作面的出煤配套设备相适应，并保障配置能力大于出煤的配套能力，从而使得采煤的质量和采煤的效率可以得到控制，进而推动煤矿企业的质量和效率的提升。

2 综合采煤机械化的设备选型

综合采煤机械化的基本情况，需要科学的展开设备的选型工作，明确设备的基本邢阔，针对综采工作面的长度的150～200m，走向长度≥1000m的情况，为此，需要结合综采工作面的基本情况，科学的展开综合采煤机械化的设备选型工作，提高设备的开采质量，减少安全问题的发生，实现的综合采煤机械化的质量和效率。

2.1 液压支架的选型

液压支架是综合采煤机械化的重要部分，较比传统机械化采煤方式，液压支架系统是综合采煤机械的重要标志，可以有效的提高煤矿开采的安全系数，减少安全隐患，推动煤矿企业的安全生产。

（1）为了实现的液压支架的有效应用，需要结合煤矿地质的情况，掘进面的基本情况，需要科学的展开支架型式选择，推动开采工作面的安全性。需要根据煤层的顶底板展开液压支架的选型工作，综合的煤层顶板的类型和压力情况，对其液压支架的类型进行确定，进而提高液压支架的应用质量，规避安全隐患。近年来，一次采全高放顶煤综采，可以有效的提高开采的质量，降低煤炭开采的成本，推动煤矿企业的经济效益。

（2）支架工作阻力的确定，为了实现工作面的安全性和稳定性，需要科学的对支架工作阻力进行确定。结合该煤矿的基本情况，分析最大荷载（P）、支护密度（n）和支护强度（P1）之间的关系，从而得到如下公式：

根据公式的基本情况，可以得到的支护的强度，为了得到支架所要承受的荷载，需要根据下列公式进行计算：

进而得到支护的强度情况，为采煤机的选型提供参考。工作阻力，主要是对顶板的最大荷载进行展示，为了获得准确的工作阻力，需要科学的对类比法、预计法和实测法等进行应，进而使得支架工作阻力可以得到有效的控制，减少安全隐患。

2.2 采煤机的选型

采煤机是实现煤矿生产的关键部分，主要承担煤层的切削，并由传送系统将切落的煤层进行采集和运输，从而保障采煤的质量和效率。

采煤机主要受到的煤层的相关因素影响，及其采煤机的选型具体如下：

（1）煤层的厚度，煤层厚度对煤层的开采方法具有直接的影响，不同的煤层厚度，会直接影响采煤的质量和采煤的方法，为此，需要结合煤层的基本情况，科学的展开采煤机的选型。针对薄煤层可以采用骑槽式采煤机，中厚煤层可以采用大公路的双滚筒式采煤机，厚煤层可需要具备调斜功能的大功率采煤机。

（2）煤层顶底板的性质，煤层顶底板是影响煤矿安全生产的关键部分，也是影响采煤机选型的关键部分。在实际的综合采煤机械化采煤的设备选型过程中，如果出现顶板不够稳定的煤层，可以结合超前支护和窄机身的采煤机械，如果对开采煤炭块度的要求不高的情况，可以运用螺旋滚筒采煤机。如果底板不够稳定的情况，可以采用悬臂支撑是爬底板采煤机进行采煤作业。

（3）采高的影响，才高是决定采煤机高度的关键部分，不同的煤层存在不同的才高，根据开采工作面的设计情况，需要科学的对煤层的才高进行设计，为此，需要科学的对采煤机的高度进行控制，针对不同的才高选择适宜高度的采煤机，进而保障采煤机的高度满足设计需求。

2.3 掘进机的选型

掘进机主要完成巷道的掘进工作，同样是的综合采煤机械化的重要设备类型为，需要科学的展开掘进机的选型工作，在实际的掘进机选型过程中：①需要保障掘进机具有良好的工作性能，满足巷道的实际需求，确保巷道掘进的质量。②掘进机需要具有良好的维护和维护能力，使得掘进机可以始终处于稳定的状态，并保障截割头的效果，具有良好的破岩能力。③掘进机需要具有良好的安全性和可靠性，减少安全隐患问题的发生。

2.4 长壁采煤综采设备选型

结合工程的基本情况，首先确定矿井的生产能力，明确煤层的赋存条件，计算工资面的日均生产能力，生产能力的计算结合下列公式：

结合煤矿生产的实际情况，结合各类设计的基本情况，保障掘进单元、玄幻速度、以及相关费用和采煤机的割煤平均速度等参数计算工作面的最优长度，具体公式如下所示：

该工艺主要适应于煤层稳定、顶板坚固且没有断层存在的中厚煤层和厚煤层，在提高生产效率的同时，可以减少煤柱的损失，还可以有效的提高煤炭资源的回收效率。如表1所示为国内外的长壁采煤综采设备比较情况。

表1 国内外长壁采煤综采设备比较情况

3 结束语

综合采煤机械化是应用煤矿开采安全和开采效率的关键部分，不同于以往采煤机械化，综合采煤机械化的采煤质量和采煤效率更加完善，更加符合现代煤矿的需求。通过对综合采煤机械化的设备选型，保障综合采煤机械的质量，促使综合采煤机械化的效果得到保障，进而推动煤矿企业的开采质量和开采效率提升，推动煤矿企业的持续健康发展。

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[2]沈红义.综合机械化采煤机的选型原则及选型方案[J].科技传播，2012，14：158～159.

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[5]李鸿艳.煤矿综合机械化设备的选型与技术改造[J].产业与科技论坛，2011，06：63～64.

TD40

A

1004-7344（2016）25-0200-02

2016-8-10

闫治有（1986-），男，助理工程师，本科，主要从事矿山机电工作。