某煤矿综采设备三机配套选型研究

李顺达

（山西乡宁焦煤集团有限责任公司， 山西 临汾 042100）

引言

基于采煤机、刮板输送机、转载机、支架结构等方面的选择与其设备协调性的提升，对糯东煤矿综采效果的提升有积极作用。所以，在对薄煤层开采技术在松藻煤矿、平岗煤矿的方面进行研究的基础上，对综采设备的应用及调整，需要从设备性能、特点、开采技术等方面进行综合分析，这是优化糯东煤矿整体开采质量的必然需求[1]。

1 糯东煤矿综采设备选择三机配套的可行性分析

集团某煤矿生产能力为2.4 Mt/年，其中，一期矿井生产能力为1.2 Mt/年，其井下面积为70 km2，在对一期进行矿井建设的过程中，其设计下的可开采量为172.18 Mt，该项目在2011年10月已经投入使用。糯东煤矿中瓦斯含量高，所以，采用19煤区为保护层的方式进行开采，以此降低煤矿开采的危险性[2]。

煤矿综采不同于煤矿区域开采，开采的效果及开采可行性等方面也存在明显差异，17煤区可进行全面开采，其煤层厚度在1～9 m之间，详细的开采情况如表1所示。

表1 糯东煤矿各区的基本开采情况及其开采可行性

通过对表1的信息数据进行总结及分析，各区基本可以进行开采，内部并没有明显或大规模的断裂结构。煤矿开采区域内以正断层为主，总体构造及延伸方向是由北东向南，其水文地质条件以裂隙充水矿床为主。综上所述，在结合某煤矿的煤层结构下，其区域可以利用三机配套设备进行开采[3]。

2 薄煤层开采技术的应用弊端及三级配套的必要性

薄煤层开采技术是以钻采设备的应用为中心，其型号选择是利用MZ型钻机式采煤机，薄煤层开采设备具有技术先进、结构紧凑、无人开采、安全系数高等特性。薄煤层开采设备的检修、顺槽等方面有明显优势，适用于煤层厚度在0.5～0.9 m之间、煤层倾斜角度在15°以下的极薄煤层。

在对薄煤层钻采技术不适用于该煤矿，因为该技术主要针对煤矿厚度在1 m以下的煤层，虽然薄煤层钻采技术可以获得广泛的应用并有其自身的优点，但是，并不适用于该煤矿。

综上所述，薄煤层开采技术并不适用于该煤矿，所以，煤矿的开采及设备选择，需要采用三机配套的方式进行调整与处理，这是优化及调整煤矿开采设备应用的必然需求。在对三机配套方案进行研究与分析的过程中，可以借鉴鸡西平岗煤矿，其薄煤层为1207综采，其支架选择是以ZY3200/08/18液压支架，其开采是在0.8 m左右。鸡西平岗煤矿是采用滚筒式采煤机，以此提高设备对地质的适应性。在改变采煤机切割功率的基础上，实现煤矿开采效率的相对提升。所以，煤矿综采设备三机配套选择方案以鸡西平岗煤矿的设备选择及应用为依据。

3 糯东煤矿综采设备三机配套选型分析

3.1 采煤机选择

煤矿综采设备的三机配套选择，其采煤机的选择需要从截深、卧底量及顶板泥岩等方面进行入手，此外，煤矿的瓦斯含量及瓦斯排放等方面对钻采设备选择也会产生直接的影响，所以，需要确保采煤机的截深在630 mm以下，采煤机没有底部托架，其电机需要横向布置，采煤机的牵引方式是以无链牵引为主，所以，其设备应选择MG200/348-QWD采煤机。该类型采煤机的的截深为0.6 m，滚筒直径为1 m，其设备的最小卧底量为145 mm，其适用于开采高度在0.7～1.7 m之间的煤矿区域，其煤矿硬度适应度如下：f≤3.5。

截割电机功率需要控制在300 kW，电压为1 140 V，其工作效率及煤矿生产能力在430～437 t/h。该机型的选择及应用基本满足某矿区的综采需要，其应用可以对某二煤矿的首采区、二采区等薄煤层进行回采。

3.2 刮板输送机选择

刮板输送机的选择是以SGZ630/220为主，这是从MG200/348-QWD采煤机的运输能力、生产能力等方面进行综合考虑，其应用需要对过渡槽、中部槽等位置的材质、质量及强度等方面进行综合分析，这是确保刮板输送机整体应用性能与三机配套协调性提升的基础性条件。SGZ630/220刮板输送机的长度参数为150 m，其运输工作量为450 t/h，在对刮板层进行设计时，其刮板间距选择1 032 mm链条刮板。在注重设备整体弯曲性能控制的前提下，其设备需要保持水平度及垂直度，两项指标的误差需要控制在1°～3°之间，这是提高SGZ630/220刮板输送机应用效果及其协调性的必然需求。

3.3 转载机及支架

转载机是以SZZ630/9型号为主，其设计长度为25 m，链条运转速度为1.06 m/s，电机功率需要保持在90 kW，采用边双链的方式进行连接，以此确保转载性能的落实及应用。在对支架进行选择与设计时，

式中：P为支架的支护强度参数；M为煤矿的最大采高量，1.2 m；K为顶板岩的膨胀系数，其数值选择为1.2；r为岩石容重，取 2.5 t/m3；n 为安全系数，取 2.0。

将数据代入公式中得出P为0.35 MPa。在对支架的最大、最小高度进行计算与选择的过程中，其高度需要控制在0.8～1.6 m之间，这是确保支架与煤矿整体相结合的关键性条件。在明确转载机、支架的选择方式后，注重移动变压器的选择，并从供电的角度进行调整，其额定电压可以考虑10 kV电源，以此满足三机配套设备应用的电压需求。

4 结语

在对煤矿综采设备三机配套型号选择及构建方面进行针对性研究的过程中，需要从综采设备应用、设备本身特性及设备组合协调性等方面进行改进，在明确工艺参数及操作流程的前提下，注重三机配套设备的构建，对优化糯东煤矿的开采效率方面有积极作用。需要对煤层厚度进行针对性分析。以19煤层为例，在考虑支架占地面积、支护高度及煤层厚度适应性的基础上，需要根据《综采顶板管理条例》，其前探梁需要控制在300 mm以下，在对其工作阻力计算的公式如下：

参考文献

[1]李智斐.中厚煤层综采面三机配套技术研究[J].煤矿现代化，2017（3）：14-16.

[2]张亚军,任爱民.浅谈综采设备选型配套依据[C]//西安：陕西省煤炭学会会议论文集，2017.

[3]柳金晖.综采工作面设备选型配套设计[J].煤矿机电，2017（3）：79-81.