綜采工作面設(shè)備選型配套理論1

1、2 綜采工作面設(shè)備選型配套2.1 綜采工作面主要設(shè)備概述綜采設(shè)備是指綜合機(jī)械化采煤工作面機(jī)電設(shè)備的總稱。綜采工作面成套設(shè)備以采面所需設(shè)備為核心，一般情況下，其成套機(jī)械和電器設(shè)備布置分別如圖2-1所示。綜采設(shè)備將各種相對(duì)獨(dú)立的機(jī)械合理地組合在一起，在工藝過程中協(xié)調(diào)工作，使采煤工作面的破、裝、運(yùn)、支全部工序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化。綜采設(shè)備包括滾筒采煤機(jī)或刨煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)、液壓支架以及各種供電、供液設(shè)備和其他輔助設(shè)備。圖2-1 滾筒采煤機(jī)綜采工作面設(shè)備布置圖1-滾筒采煤機(jī)；2-刮板輸送機(jī)；3-液壓支架；4-下端頭支架；5-上端頭支架；6-轉(zhuǎn)載機(jī)；7-可伸縮膠帶輸送機(jī)；8- 配電箱；9-乳化液泵站；10-

2、設(shè)備列車；11-移動(dòng)變電站；12-噴霧泵站；13-液壓安全絞車；14-集中控制臺(tái)工作面主要設(shè)備及功能如下：采煤機(jī) 采煤機(jī)是完成破煤、裝煤工序的一種機(jī)械設(shè)備。當(dāng)前普遍使用的是可調(diào)高的雙滾筒采煤機(jī)，它可以騎在可彎曲刮板輸送機(jī)上沿工作面穿梭割煤，一般截深為600mm或800mm，最大截深可達(dá)1000mm。刮板輸送機(jī) 可彎曲刮板輸送機(jī)是完成工作面運(yùn)煤的機(jī)械，同時(shí)它還作為采煤機(jī)械的導(dǎo)軌，以及液壓支架及推移輸送機(jī)的支點(diǎn)。液壓支架 液壓支架是以高壓液體為動(dòng)力，由若干液壓元件（油缸和閥件）與一些金屬結(jié)構(gòu)件組合而成的一種支撐和控制頂板的采煤工作面設(shè)備，用于支護(hù)、移架、推移運(yùn)輸機(jī)和管理頂板。端頭支架 端頭支架是用

3、于加強(qiáng)工作面端部（上下出口）頂板支護(hù)的液壓支架。排頭支架 排頭（或稱過渡）支架是用于可彎曲刮板輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾放置電動(dòng)機(jī)、減速箱和液力偶合器處支護(hù)頂板的液壓支架，它比工作面中間架滯后一個(gè)步距，頂梁長于中間架一個(gè)步距。轉(zhuǎn)載機(jī) 轉(zhuǎn)載機(jī)是2060m長的刮板輸送機(jī)。它一端與工作面輸送機(jī)機(jī)頭相搭接，另一端騎在可伸縮膠帶輸送機(jī)的機(jī)尾上，其作用是將刮板輸送機(jī)運(yùn)出的煤炭轉(zhuǎn)移到膠帶輸送機(jī)上，它可隨工作面的推進(jìn)進(jìn)行整體移動(dòng)，轉(zhuǎn)載機(jī)常配置破碎機(jī)?？缮炜s膠帶輸送機(jī) 可伸縮膠帶輸送機(jī)是工作面運(yùn)輸巷中的運(yùn)煤設(shè)備。通過其貯帶裝置，可調(diào)節(jié)輸送機(jī)的長度。當(dāng)工作面前進(jìn)式或后退式回采時(shí)，能做到伸長或縮短。乳化液泵站 乳化液泵站是供

4、給液壓支架和其他液壓裝置壓力液的動(dòng)力設(shè)備。除以上設(shè)備外，上端巷道中還設(shè)有運(yùn)送設(shè)備和材料的單吊車，或搬運(yùn)絞車，以及在傾斜角度較大時(shí)防止采煤機(jī)下滑的液壓安全絞車；下端巷道中設(shè)有供電移動(dòng)變電站和配電點(diǎn)，以及刮板輸送機(jī)和巷道轉(zhuǎn)載機(jī)的監(jiān)視、控制、通訊照明的集中控制臺(tái)。如上所述，綜采成套設(shè)備主要由采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)及膠帶輸送機(jī)等組成，這些設(shè)備不是孤立的“單機(jī)”，而是結(jié)構(gòu)上需要相互配合、功能上需要相互協(xié)調(diào)的有機(jī)整體，具有較強(qiáng)的配套要求和較高的可靠性要求。組成綜采成套設(shè)備的每一種機(jī)械設(shè)備，都有嚴(yán)格限定的適用條件，選型不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備不配套、生產(chǎn)效率低、經(jīng)濟(jì)效益差。因此，設(shè)備的正確選型設(shè)

5、計(jì)是充分發(fā)揮其效能，實(shí)現(xiàn)綜采工作面高產(chǎn)高效、經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行的前提。2.2 液壓支架選型2.2.1液壓支架結(jié)構(gòu)與類型1液壓支架的結(jié)構(gòu)液壓支架是一種以液壓為動(dòng)力實(shí)現(xiàn)升降，前移等運(yùn)動(dòng)，用于支撐和維護(hù)頂板，提供安全作業(yè)空間的支護(hù)設(shè)備。液壓支架的基本部件包括頂梁、立柱、底座、掩護(hù)梁、推移裝置、護(hù)幫板等，如圖2-2所示。圖2-2液壓支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-頂梁；2-立柱；3-底座；4-掩護(hù)梁；5-推移裝置；6-護(hù)幫裝置；7-活動(dòng)側(cè)護(hù)板；8-連桿2液壓支架的類型液壓支架按照在采煤工作面的安裝位置來劃分，有端頭液壓支架和中間液壓支架兩種。端頭液壓支架簡(jiǎn)稱端頭支架，專門安裝在每個(gè)采煤工作面的兩端。中間液壓支架是安裝在除工

6、作面端頭以外的采煤工作面上所有位置的支架。液壓支架按其對(duì)頂板的支護(hù)方式和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同，分為支撐式、掩護(hù)式和支撐掩護(hù)式三種基本架型，目前主要發(fā)展后兩種。（1）支撐式支架在結(jié)構(gòu)上沒有掩護(hù)梁，支柱直接通過頂梁對(duì)頂板起支撐作用的支架稱為支撐式支架。支撐式支架是出現(xiàn)最早的一種架型，按其結(jié)構(gòu)和動(dòng)作方式的不同，支撐式支架又分為垛式支架和節(jié)式支架兩種結(jié)構(gòu)型式，支撐式支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：頂梁較長，其長度多在4m左右；而且立柱多，一般46根，且垂直支撐；支架后部設(shè)復(fù)位裝置和擋矸裝置，以平衡水平推力和防止矸石竄入支架的工作空間內(nèi)。支撐式支架的支護(hù)性能是：支撐力大，且作用點(diǎn)在支架后部，故切頂性能好；支架的工作空間和通

7、風(fēng)斷面大；對(duì)頂板重復(fù)支撐的次數(shù)多，容易把本來完整的頂板壓碎；抗水平載荷的能力差，穩(wěn)定性差；護(hù)矸能力差，矸石易竄入工作空間。（a） （b）圖2-3支撐式支架結(jié)構(gòu)圖（a）-四柱垛式支架； （b）- 兩框節(jié)式支架由上可知，支撐式支架由于自身的優(yōu)缺點(diǎn)，造成對(duì)頂板的遮蓋率低，抗側(cè)向推力性能差，故不適用于中等穩(wěn)定以下的頂板，它適用于直接頂穩(wěn)定、老頂有明顯或強(qiáng)烈周期來壓，且水平力小的條件。（2）掩護(hù)式支架在結(jié)構(gòu)上有掩護(hù)梁，單排立柱連接掩護(hù)梁或直接支撐頂梁對(duì)頂板起支撐作用的稱為掩護(hù)式支架。根據(jù)立柱布置和支架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，掩護(hù)式支架可分為支掩掩護(hù)式支架和支頂掩護(hù)式支架。1）支掩掩護(hù)式支架指單排立柱支撐在掩護(hù)梁上的掩

8、護(hù)式液壓支架，該支架有插底和不插底兩種形式。插底式配用專門的下部帶托架的輸送機(jī)，支架底座前部較長，伸入輸送機(jī)下部，對(duì)底板比壓小，是不穩(wěn)定頂板和軟底板工作面的主要架型，如OK型支架，底座插入輸送機(jī)下面，故頂梁較短，約1.2m，稱為短頂梁插底式掩護(hù)支架。不插底式配用通用型輸送機(jī)，如ZYZ型支架，底座與輸送機(jī)脫開故頂梁較長，約2m以上，稱為長頂梁不插底式掩護(hù)支架，如圖2-4所示。（a）插腿式 （b）非插腿式圖2-4 支掩掩護(hù)式支架支撐掩護(hù)式支架的特點(diǎn)是：支撐能力大，頂梁受力狀態(tài)好，切頂性能強(qiáng)。具有掩護(hù)梁，能有效地將工作空間和采空區(qū)隔開，防止矸石竄入。支架穩(wěn)定性較好，有較大的工作空間，便于通風(fēng)和行人。

9、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，鋼材用量多，造價(jià)高。支撐掩護(hù)式支架是在吸收了支撐式和掩護(hù)式兩種支架優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種支架。這種支架以支撐為主，并有掩護(hù)作用，可用在破碎頂板、中等穩(wěn)定頂板，穩(wěn)定頂板和松軟底板等條件下均可應(yīng)用。（4）特種液壓支架特種液壓支架是為滿足某些特殊要求而發(fā)展起來的液壓支架，如放頂煤液壓支架、鋪網(wǎng)液壓支架、鋪網(wǎng)放頂煤液壓支架、大傾角液壓支架等，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)型式上仍屬于上述某種基本架型。2.2.2液壓支架主要工作參數(shù)的確定（1）支護(hù)強(qiáng)度支架支護(hù)強(qiáng)度的確定既要保證對(duì)工作面頂板實(shí)現(xiàn)有效控制，又要滿足回采工藝的各種要求。其計(jì)算公式為： (2-1) (2-2) (2-3)式中 ，頂板荷載，；煤層厚

10、度，；支架頂部煤巖平均容重；煤層平均傾角，°；支架頂板動(dòng)載荷系數(shù)； 支架和頂板之間附加阻力系數(shù)；頂板煤巖碎脹系數(shù)。（2）工作阻力（額定）支架支護(hù)強(qiáng)度確定以后，工作阻力值主要取決于支護(hù)頂板的控頂面積。支架控頂面積主要與工作面“三機(jī)”配套設(shè)備的斷面縱向尺寸有關(guān)，工作面“三機(jī)”配套設(shè)備的斷面縱向尺寸在采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)定型后方能準(zhǔn)確確定。所以，此處確定的是額定工作阻力，待后續(xù)配套確定后再進(jìn)行修正。 (2-4)式中 首采區(qū)工作面額定支護(hù)強(qiáng)度；控頂距，包括支架頂梁長度和梁端距離；支架中心距；支撐效率；主要取決于支架架型，即立柱在不同工作面狀態(tài)的傾斜角度。（3）支架高度先確定最大高度和最小高度，

11、后期再根據(jù)采煤機(jī)采高確定。 (2-5) (2-6) (2-7)式中 、煤層最大、最小厚度，。依采煤機(jī)采高要求確定“三機(jī)”配套的最低支架結(jié)構(gòu)高度： (2-8)式中 支架頂梁厚度；采煤機(jī)機(jī)身高度+輸送機(jī)高度+采煤機(jī)底托架高度（自輸送機(jī)中部計(jì)算起），底托架高度要保證過煤高度；采煤機(jī)機(jī)身上方的空間高度按便于司機(jī)操作及留有頂板下沉量確定。（4）支架的伸縮量和伸縮比根據(jù)支架的伸縮量，可以確定立柱的行程。在工作面采高變化較大時(shí)，要用雙伸縮立柱或采用機(jī)械加長段。液壓支架最大結(jié)構(gòu)高度與最小結(jié)構(gòu)高度之比稱為伸縮比，即伸縮比K反映了支架對(duì)采高變化的適應(yīng)能力，K愈大表示適應(yīng)煤層變化的能力越大。薄煤層中K值為2.53.

12、0，中厚煤層中K應(yīng)不小于1.41.6。兩柱掩護(hù)支架K可達(dá)3.0，支撐掩護(hù)支架K可達(dá)2.02.5。（5）初撐力支架的初撐力是指在泵站工作壓力作用下，支架全部立柱升起，頂梁與頂板接緊時(shí)支架對(duì)頂板的支撐力。初撐力的作用是減緩頂板的早期下沉速度，增加頂板的穩(wěn)定性，使支架盡快進(jìn)入恒阻狀態(tài)。選取初撐力時(shí)應(yīng)考慮的以下幾點(diǎn)：1）直接頂頂板中等穩(wěn)定以下，支架的初撐力一般應(yīng)為工作阻力的70%80%。2）機(jī)道上方的頂板穩(wěn)定性較好時(shí)，適當(dāng)?shù)捻敯逑鲁劣欣跍p少頂板在采空區(qū)懸頂，故初撐力不宜過高，但不應(yīng)低于工作阻力的55%。3）對(duì)于基本頂來壓強(qiáng)烈的工作面，為避免頂板大面積懸頂垮落時(shí)沖擊負(fù)荷損壞機(jī)械設(shè)備，初撐力應(yīng)適當(dāng)加大，

13、一般不低于工作阻力的75%。4）當(dāng)支架用于厚煤層的下分層時(shí)，若初撐力太小，在移架時(shí)容易形成大量的網(wǎng)兜而難于控頂，初撐力一般取采高的23倍的巖石重力。（7）裝配要求由于底板截割不平，輸送機(jī)產(chǎn)生偏斜，為了避免采煤機(jī)滾筒截割到頂梁，支架梁端與煤壁應(yīng)留有無支護(hù)的間隙梁端距，約為200400。煤層薄時(shí)取小值，厚時(shí)取大值，從前柱到梁端的長度上應(yīng)為： (2-9)式中 支架前柱到煤壁的無立柱空間（前邊有計(jì)算）；截深，即采煤機(jī)滾筒的寬度；支架梁端與煤壁應(yīng)留有的無支護(hù)的間隙梁端距；立柱斜置產(chǎn)生的水平增距，它可按立柱最大高度的投影計(jì)算。從支護(hù)性能講，梁端距越小，頂板覆蓋率越大，但頂梁前部長度要加大，因而合適的梁端距

14、要根據(jù)具體條件確定。支架的寬度應(yīng)與中部槽長度一致，推移千斤頂?shù)男谐套詈脩?yīng)大于截深。（8）放煤步距放頂煤是綜放工藝中的最關(guān)鍵的工序，約60%的煤由支架的放煤口放出。開始放煤必須達(dá)到一個(gè)放煤步距。放煤步距的大小決定著回采率和煤炭質(zhì)量，放煤步距選擇偏大時(shí)，頂煤落入采空區(qū)，丟煤量大；放煤步距太小時(shí)，放不出煤，且采空區(qū)矸石大量涌入放煤口，影響煤質(zhì)。由多次現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)得知，采煤機(jī)截深為0.6時(shí)為兩刀一放；截深為0.8和1.0時(shí)為一刀一放。放煤步距要與支架放煤口的縱向尺寸的水平投影一致；與采煤機(jī)截深成整數(shù)倍關(guān)系可以是1.2、0.8、1.0，實(shí)踐證明合理的放煤步距為1左右。2.2.3液壓支架適用條件前已述及，液壓

15、支架架型的選擇，主要取決于液壓支架的力學(xué)特性能否適應(yīng)礦井的頂?shù)装鍡l件和地質(zhì)條件。具體選擇可根據(jù)原煤炭部（81）煤科字第429號(hào)文件關(guān)于試用緩傾斜煤層工作面頂板分類來選取，架型選擇過程如下：1采場(chǎng)頂板分類（1）基本頂分級(jí)采場(chǎng)支架的選型和支架參數(shù)的選擇由基本頂級(jí)別確定，基本頂級(jí)別按基本頂來壓強(qiáng)弱來劃分。基本頂來壓強(qiáng)弱取決于冒落帶巖石對(duì)采空區(qū)充滿程度N（直接頂厚度與采高M(jìn)的比值）及基本頂來壓步距L，見表2-1。表2-1 基本頂來壓強(qiáng)度分級(jí)表分級(jí)基本頂來壓顯現(xiàn)不明顯明顯強(qiáng)烈極強(qiáng)烈指標(biāo)N 350.3N 35L = 25500.3N 35,L50；N 0.3,L=2550N 0.3L50表2-2 直接頂穩(wěn)

16、定性分類 類別指標(biāo)不穩(wěn)定頂板中穩(wěn)定頂板穩(wěn)定頂板堅(jiān)硬頂板主要指標(biāo)強(qiáng)度指標(biāo)D30317071100120無直接頂。巖層厚度在25mm以上，Rc6080Mpa，l和h1m參考指標(biāo)直接頂初次垮落步距l(xiāng)/m89181925252支架適用條件（1）掩護(hù)式支架適用條件在我國，掩護(hù)式支架多用于頂板比較破碎的工作面，通常適用于基本頂來壓強(qiáng)度較低（動(dòng)載系數(shù)KD < 1.5），周期來壓步距較為穩(wěn)定，頂板比較破碎，頂板壓力較小，底板比較堅(jiān)硬，采高較大，但不易片幫的煤層。為擴(kuò)大掩護(hù)式支架的使用范圍，可通過提高支架初撐力和切頂能力，改進(jìn)并完善梁端支護(hù)和防片幫裝置，借此提高對(duì)基本頂來壓的適應(yīng)能力，改善梁端支護(hù)，防止煤

17、壁片幫。從礦壓特點(diǎn)看，掩護(hù)式支架使用效果良好的條件見表2-5。表2-5 使用效果良好的掩護(hù)支架一般使用條件架型基本頂來壓呈現(xiàn)動(dòng)載系數(shù)頂板穩(wěn)定程度頂板下沉系數(shù)/采高/m短托梁緩和1.2破碎30約2.7柱支頂梁明顯1.21.5較穩(wěn)定254.0*頂板下沉系數(shù)是每米采高每米推進(jìn)度的頂板下沉量有關(guān)的說明如下：計(jì)算液壓支架支護(hù)強(qiáng)度時(shí)的支護(hù)面積應(yīng)為：支架中心距×（頂梁長度+移架后的端面距）。表中括號(hào)內(nèi)數(shù)字系掩護(hù)支架頂梁上的支護(hù)強(qiáng)度，設(shè)計(jì)和選用時(shí)應(yīng)根據(jù)括號(hào)內(nèi)數(shù)字除以支撐效率，即為所需的支架總阻力。表中所列的支護(hù)強(qiáng)度根據(jù)各礦實(shí)際可允許±5%的波動(dòng)范圍。表中支護(hù)強(qiáng)度欄內(nèi)的1.3，1.6和2為基

18、本頂分級(jí)的增壓系數(shù)，即、級(jí)來壓強(qiáng)度與級(jí)來壓強(qiáng)度的增壓比值，是根據(jù)同類型頂板統(tǒng)計(jì)分析所得。級(jí)頂板由于地質(zhì)條件變化較大，故只給出最低值2，一般可以根據(jù)實(shí)際情況確定其適宜值。表中采高系指最大采高，具體采高的支護(hù)強(qiáng)度可根據(jù)表內(nèi)值用插值法確定。充填法和厚煤層的下分層工作面的支護(hù)強(qiáng)度可以根據(jù)實(shí)際情況自行確定。（2）支撐掩護(hù)式支架適用條件支撐掩護(hù)式支架較掩護(hù)式支架優(yōu)點(diǎn)是：適應(yīng)基本頂來壓能力強(qiáng)（KD >1.5）；由于實(shí)際初撐力和支護(hù)強(qiáng)度高，支護(hù)效率高、效果好；頂梁尾部支撐能力大，切頂能力強(qiáng)，有利于控制堅(jiān)硬頂板；底座前端比壓小，適于松軟底板。其不足之處主要是由于頂梁較長，前端支撐能力略低于掩護(hù)式支架。從礦

19、壓特點(diǎn)看，支撐掩護(hù)式支架適用條件比掩護(hù)式支架寬。支撐掩護(hù)式支架可適于至級(jí)基本頂、2至4類直接頂板（表2-6）。（3）支撐式支架適用條件支撐式支架僅適用于基本頂來壓強(qiáng)度大，而水平推力小的穩(wěn)定或堅(jiān)硬頂板，如表表2-6。表2-6 各類頂板使用支架架型及支護(hù)強(qiáng)度基本頂級(jí)別直接頂級(jí)別12312312344液壓支架型掩護(hù)掩護(hù)支撐掩護(hù)掩護(hù)或支撐掩護(hù)支撐支撐掩護(hù)支撐掩護(hù)支撐或支撐掩護(hù)支撐或支撐掩護(hù)支撐（采高小于2.5m）或支撐掩護(hù)（采高大于2.5m）液壓支架支護(hù)強(qiáng)度/（kN·m-2）采高1m采高2m采高3m采高4m300350（250）450（350）550（450）1.3×3001.3&

20、#215;350（250）1.3×450（350）1.3×550（450）1.6×3001.6×3501.6×4501.6×5502×3002×3502×4502×550應(yīng)結(jié)合深孔爆破、軟化頂板等措施處理采空區(qū)注：（1）表中括號(hào)內(nèi)數(shù)字系掩護(hù)式支架頂梁上的支護(hù)強(qiáng)度。（2）1.3、1.6、2為增壓系數(shù)。（3）表中采高為最大采高。2.2.4放頂煤液壓支架特點(diǎn)及其適應(yīng)性分析對(duì)于放頂煤綜采，液壓支架是綜放設(shè)備的核心，也是在所有配套設(shè)備中能明顯區(qū)別于普通綜采設(shè)備且具有本質(zhì)特征的唯一特殊類型設(shè)備，深入研究放頂

21、煤液壓支架的特點(diǎn)及其適應(yīng)性，以便更好地選型和設(shè)計(jì)，無疑是十分重要的。放頂煤液壓支架的分類按與液壓支架配套的輸送機(jī)的臺(tái)數(shù)，放頂煤液壓支架可分類如下：按放煤口位置，放頂煤液壓支架可分類如下：2.2.5液壓支架選型原則液壓支架的選型，其根本目的是使綜采設(shè)備適應(yīng)礦井和工作面的條件，投產(chǎn)后能做到高產(chǎn)、高效、安全，并為礦井的集中生產(chǎn)、優(yōu)化管理和最佳經(jīng)濟(jì)效益提供條件，因此必須根據(jù)礦井的煤層、地質(zhì)、技術(shù)和設(shè)備條件進(jìn)行選擇。（1）支架結(jié)構(gòu)應(yīng)與煤層賦存條件相適應(yīng)。一般情況下可根據(jù)頂板的級(jí)別查表2-6直接選出架型。（2）支護(hù)強(qiáng)度應(yīng)與工作面礦壓相適應(yīng)。支架的初撐力和工作阻力要適應(yīng)直接頂和基本頂巖層移動(dòng)產(chǎn)生的壓力，將空

22、頂區(qū)的頂?shù)装逡平靠刂频阶钚〕潭取＃?）支護(hù)斷面應(yīng)與通風(fēng)要求相適應(yīng)，保證有足夠的風(fēng)量通過，而且風(fēng)速不得超過煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。對(duì)瓦斯涌出量大的工作面，應(yīng)優(yōu)先選用通風(fēng)面積大的支撐式或支撐掩護(hù)式支架。（4）當(dāng)煤層厚度超過1. 5m，頂板有側(cè)向推力或水平推力時(shí)，應(yīng)選用抗扭能力強(qiáng)的支架，一般不宜選用支撐式支架。（5）當(dāng)煤層厚度達(dá)到2.52.8m以上時(shí)，需要選擇有護(hù)幫裝置的掩護(hù)式或支撐掩護(hù)式支架。煤層厚度變化大時(shí)，應(yīng)選擇調(diào)高范圍較大的掩護(hù)式雙伸縮立柱的支架。（6）應(yīng)使支架對(duì)底板的比壓不超過底板允許的抗壓強(qiáng)度。在底板較軟條件下，應(yīng)選用有抬底裝置的支架或插腿掩護(hù)式支架。（7）液壓支架應(yīng)與采煤機(jī)、刮板輸送

23、機(jī)等設(shè)備相匹配。支架的寬度應(yīng)與刮板輸送機(jī)中部槽長度相一致，推移千斤頂?shù)男谐虘?yīng)較采煤機(jī)截深大100200mm，支架沿工作面的移架速度應(yīng)能跟上采煤機(jī)的工作牽引速度，移架速度還應(yīng)滿足生產(chǎn)指標(biāo)的要求，支架的梁端距應(yīng)為350mm左右。（8）在同時(shí)允許選用幾種架型時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用價(jià)格便宜的支架。（9）斷層十分發(fā)育，煤層變化過大，頂板的允許暴露面積在58m2，時(shí)間在20min以上時(shí)，暫不宜采用綜采。2.2.6 型號(hào)示例各類型支架的技術(shù)特征如表2-72-10所示。35表2-7 支撐式液壓支架技術(shù)特征支架型號(hào)支架型式支撐高度（m）適用條件工作阻力（KN）初撐力（KN）操作方式外形尺寸（長×寬×

24、高）（mm）支架中心距（mm）支護(hù)強(qiáng)度（mm）對(duì)底板最大比壓（MPa）泵站工作壓力（MPa）安全閥開啟壓力（MPa）支架移架步距（mm）支架重量（t）生產(chǎn)廠家煤層厚度（m）煤層傾角（°）頂板老頂（級(jí)）直接頂（類）ZD1600/7/13（HZZC）支撐式0.71.321569.65593400×900×70012000.3651.0414.72.43ZD4000/9/17（TZIB）支撐式0.911.715392442363200×1256×171515000.7393.644.1810.23.7ZD2400/13/22（BZZC）支撐式1.32

25、.24523546023798×1040×150012000.512.0710.24.18表2-8 掩護(hù)式液壓支架技術(shù)特征支架型號(hào)支架型式支撐高度（m）適用條件工作阻力（KN）初撐力（KN）操作方式外形尺寸（長×寬×高）（mm）支架中心距（mm）支護(hù)強(qiáng)度（mm）對(duì)底板最大比壓（MPa）泵站工作壓力（MPa）安全閥開啟壓力（MPa）支架移架步距（mm）支架重量（t）生產(chǎn)廠家煤層厚度（m）煤層傾角（°）頂板老頂（級(jí)）直接頂（類）BY300 11/28掩護(hù)式1.12.81.32.830、1、2300016322014鄰架4833×1420&

26、#215;110015000.551.172.4831.543.36009.24北京煤機(jī)廠ZY2400/10/26掩護(hù)式1.02.602.425224001256鄰架4850×1430×100015000.452.562038.17008.5平陽機(jī)械廠ZY3200/13/32掩護(hù)式1.33.23.035232002400鄰架5000×1400×130015000.612.5631.4427009.5平陽機(jī)械廠ZY6400/09/20D（電液控制）掩護(hù)式0.92.054005056電液控制長×寬=5430×144015000.7730.

27、992.531.539.8600北京煤礦機(jī)械廠表2-9 支撐掩護(hù)式液壓支架技術(shù)特征支架型號(hào)支架型式支撐高度（m）適用條件工作阻力（KN）初撐力（KN）操作方式外形尺寸（長×寬×高）（mm）支架中心距（mm）支護(hù)強(qiáng)度（mm）對(duì)底板最大比壓（MPa）泵站工作壓力（MPa）安全閥開啟壓力（MPa）支架移架步距（mm）支架重量（t）生產(chǎn)廠家煤層厚度（m）煤層傾角（°）頂板老頂（級(jí)）直接頂（類）ZZ4000/17/35支撐掩護(hù)式1.73.52.13.525、240001884鄰架5673×1420×170015000.782.152531.8470010

28、.5平陽機(jī)械廠ZZ3600/23/47(B)支撐掩護(hù)式2.34.71556005000鄰架6100×1500（長×寬）0.9831.570019.5北京煤機(jī)廠ZZS5600-14/28支撐掩護(hù)式1.42.81.62.620356004810先導(dǎo)鄰架5830×1450×140015000.730.982.924.528.570090017.4重慶慶江機(jī)械廠ZZ6000/25/50支撐掩護(hù)式2.55.02060005643本架長×寬=6000×143015000.890.970.8731.470021.518北京煤礦機(jī)械廠ZZS5600A

29、/14/28支撐掩護(hù)式2.81.41.52.71556004800鄰架先導(dǎo)5830×1450×14000.982.931.517.3天地公司ZZ7200/20.5/32支撐掩護(hù)式2.053.23.0152372005216鄰架3625×1420×20501.034.3531.443.375017平陽機(jī)械廠表2-10 放頂煤液壓支架技術(shù)特征支架型號(hào)支架型式支撐高度（m）適用條件工作阻力（KN）初撐力（KN）操作方式外形尺寸（長×寬×高）（mm）支架中心距（mm）支護(hù)強(qiáng)度（mm）對(duì)底板最大比壓（MPa）泵站工作壓力（MPa）安全閥開啟壓力

30、（MPa）支架移架步距（mm）支架重量（t）生產(chǎn)廠煤層厚度（m）煤層傾角（°）頂板老頂（級(jí)）直接頂（類）ZFS2800/15/281.552.8514152280020002700×1430×15000.5111.161.331.3610鄭州煤機(jī)廠ZFS4800-16/26B支撐掩護(hù)式1.62.63548003985本架6012×1420×160015000.911.2931.560018.39北京煤機(jī)廠ZFD5600/24/321.63.2中厚151、2257818975210×1434×16001.0081.1131.3

31、615.2鄭州煤機(jī)廠ZFS6200/18/35低位放頂煤1.83.56.0102062005232本架鄰架15000.80.861.931.521.695北京煤礦機(jī)械廠（已用于兗礦集團(tuán)）ZF3700/17/28支撐式放頂煤1.72.8412370031960.690.701.111.3天地公司ZF4800/17/28H大插板放頂煤1.72.8515480039460.720.730.516.5天地公司2.3 采煤機(jī)選型理論2.3.1采煤機(jī)結(jié)構(gòu)與類型在綜采工作面使用的采煤機(jī)械，一般分為兩大類，一類是刨煤機(jī)，一類是滾筒采煤機(jī)。1刨煤機(jī)（1）刨煤機(jī)工作原理刨煤機(jī)是以刨頭為工作機(jī)構(gòu)，采用刨削方式破煤的

32、采煤機(jī)械。刨煤機(jī)可用在長壁采煤工作面，實(shí)現(xiàn)破煤、裝煤和運(yùn)煤。裝有刨刀的刨頭，在無極圓環(huán)鏈即刨鏈牽引下，沿著安裝在采煤工作面可彎曲刮板輸送機(jī)的中部槽上的導(dǎo)軌運(yùn)行，刨刀刨削煤壁將煤刨落，刨落的煤在刨頭犁形斜面的作用下被裝入輸送機(jī)送出采煤工作面。（2）刨煤機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2-8所示為滑行脫鉤刨煤機(jī)示意圖。（3）刨煤機(jī)類型刨煤機(jī)類型很多，按照刨煤方式，可分為靜力刨煤機(jī)、動(dòng)力刨煤機(jī)和動(dòng)靜結(jié)合刨煤機(jī)三種形式。靜力刨煤機(jī)刨頭不帶動(dòng)力，靠刨鏈牽引截割煤層；動(dòng)力刨煤機(jī)刨頭帶有動(dòng)力，靠沖擊或水射流等方法截割煤層；動(dòng)靜結(jié)合刨煤機(jī)是在靜力刨煤機(jī)的基礎(chǔ)上，通過某種方式使刨刀帶有動(dòng)力、靠沖擊煤壁實(shí)現(xiàn)截割煤層。圖2-8 滑行脫鉤

33、刨煤機(jī)示意圖1-刨頭；2-滑行板；3-輸送機(jī)；4-調(diào)斜千斤頂；5-刨鏈；6-導(dǎo)護(hù)鏈裝置2滾筒采煤機(jī)各種類型采煤機(jī)的分類方式、特點(diǎn)及適用范圍見表2-11。表2-11 滾筒采煤機(jī)的分類方式、特點(diǎn)及適用范圍分類方式采煤機(jī)類型特點(diǎn)及適用范圍按滾筒數(shù)單滾筒采煤機(jī)機(jī)身較短，重量較輕，自開切口性能較差，適宜在高檔普采及較薄煤層工作面中使用雙滾筒采煤機(jī)調(diào)高范圍大，生產(chǎn)效率高，適用范圍廣按煤層厚度厚煤層采煤機(jī)采高大于3.5m的采煤機(jī)，機(jī)身幾何尺寸大，調(diào)高范圍大中厚煤層采煤機(jī)采髙為1.33.5m的采煤機(jī)，機(jī)身幾何尺寸較大，調(diào)高范圍較大薄煤層采煤機(jī)采高小于1.3m的采煤機(jī)，機(jī)身幾何尺寸較小，調(diào)高范圍小按電動(dòng)機(jī)布置方

34、式單（雙）電動(dòng)機(jī)軸向（縱向）平行煤壁布置采煤機(jī)機(jī)身較長，電動(dòng)機(jī)功率既用作截割動(dòng)力，也用于牽引傳動(dòng)，功率分配合理，電控系統(tǒng)簡(jiǎn)單多電動(dòng)機(jī)垂直（橫向）煤壁布置采煤機(jī)機(jī)身較短，主電動(dòng)機(jī)與牽引電動(dòng)機(jī)分開設(shè)置，檢修方便，電控系統(tǒng)較復(fù)雜按調(diào)高方式固定滾筒式采煤機(jī)靠機(jī)身上的液壓缸調(diào)高，調(diào)高范圍小搖臂調(diào)高式采煤機(jī)調(diào)高范圍大，臥底量大，裝煤效果好機(jī)身搖臂調(diào)高式采煤機(jī)機(jī)身短而窄，穩(wěn)定性好，但自開切口性能差，臥底量較小，適應(yīng)煤層起伏變化小，頂板條件差等特殊地質(zhì)原因按機(jī)身設(shè)置方式騎輸送機(jī)采煤機(jī)適用范圍廣，裝煤效果好，適用于1.14.5m的中厚或中厚以上煤層工作面爬底板采煤機(jī)適用于0.550.9m的薄或極薄煤層工作面按牽

35、引控制方式機(jī)械牽引采煤機(jī)元件單一，維護(hù)檢修方便液壓牽引采煤機(jī)控制、操作簡(jiǎn)便，功能齊全，適用范圍廣電牽引采煤機(jī)控制、操作簡(jiǎn)便、傳動(dòng)效率高。適用于各種地質(zhì)條件工作面按牽引方式鋼絲繩牽引采煤機(jī)牽引力較小，一般適用于中小型礦井的普采工作面錨鏈連牽引采煤機(jī)中等牽引力，安全性差，適用于中厚煤層工作面無鏈牽引采煤機(jī)工作平穩(wěn)、安全，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)傾斜煤層開采按使用煤層條件緩傾斜煤層采煤機(jī)設(shè)有特殊的防滑裝置，適用于傾角5°以下的煤層工作面傾斜煤層采煤機(jī)牽引力較大，具有特殊設(shè)計(jì)的制動(dòng)裝置，與無鏈牽引機(jī)構(gòu)相配，適用于傾斜煤層工作面急傾斜煤層采煤機(jī)牽引力較大，有特殊的工作機(jī)構(gòu)與牽引導(dǎo)向裝置，適用于急傾斜煤層

36、工作面按工作面布置方式長壁采煤機(jī)機(jī)身較長，適用于長壁工作面短璧采煤機(jī)機(jī)身短，適用于短壁工作面前進(jìn)式開采，連續(xù)采煤機(jī)是典型機(jī)型按牽引機(jī)構(gòu)設(shè)置方式內(nèi)牽引采煤機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，操作安全外牽引采煤機(jī)機(jī)身長度短，維修方便按滾筒布置形式滾筒平行于煤壁（水平滾筒）切割的采煤機(jī)可自開切口，調(diào)高方便，通用型采煤機(jī)都屬這一類滾筒垂直于煤壁（垂直滾筒或立滾筒）切割的采煤機(jī)可沿煤層層理切割，截割力小，塊度大，但調(diào)高困難，俄羅斯有此機(jī)型2.3.2采煤機(jī)主要工作參數(shù)的確定采煤機(jī)的工作參數(shù)規(guī)定了滾筒采煤機(jī)的適用范圍和主要技術(shù)性能，它們既是設(shè)計(jì)采煤機(jī)的主要依據(jù)，又是綜采成套設(shè)備選型的依據(jù)。滾筒采煤機(jī)主要工作參數(shù)如下：（1）采煤機(jī)采

37、高采煤機(jī)的實(shí)際開采高度稱為采高。采高的概念不同于煤層厚度，分層開采厚煤層或有頂煤冒落，或有底煤殘留時(shí)，煤層厚度就大于采高；反之，在薄煤層中，由于截割頂板或底板，采高也可能大于煤層厚度。考慮煤層厚度的變化、頂板下沉和浮煤等會(huì)使工作面高度縮小，因此煤層（或分層）厚度不宜超過采煤機(jī)最大采高的90%95%；不宜小于采煤機(jī)最小采高的110%120%。采高對(duì)確定采煤機(jī)整體結(jié)構(gòu)有決定性影響，它既規(guī)定了采煤機(jī)適用的煤層厚度，也是與支護(hù)設(shè)備配套的一個(gè)重要參數(shù)。雙滾筒采煤機(jī)的采高范圍主要決定于滾筒的直徑，但也與采煤機(jī)的某些結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，如機(jī)身高度、搖臂長度及其擺動(dòng)角度范圍等。對(duì)于雙滾筒采煤機(jī)，其最大采高一般不超過

38、滾筒直徑的兩倍。雙滾筒采煤機(jī)的采高范圍計(jì)算如圖2-15所示采煤機(jī)的采高Ht應(yīng)與煤層厚度M的變化范圍相適應(yīng)，由于浮煤和頂板下沉的影響，工作面的實(shí)際高度會(huì)在開采過程中變小，為保證采煤機(jī)能夠正常工作，采高Ht與煤層厚度M應(yīng)保持下列關(guān)系： (2-11)或 (2-12) (2-13)或 (2-14)式中 、采煤機(jī)最小、最大采高，。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，國內(nèi)放頂煤基本保持在2.33.2m。另外采煤機(jī)采高和放煤高度的采放比要處于合理范圍，一般是1:11:3。當(dāng)煤層厚度較大時(shí)，可提高采高，反之降低采高。對(duì)于一定直徑的滾筒，采煤機(jī)的采高范圍是一定的。如果需要在較大范圍內(nèi)改變采高，則必須改變滾筒的直徑，必要時(shí)還需相應(yīng)改變

39、機(jī)身的高度（即改變底托架的高度）和改變搖臂長度及其擺角范圍。 其中：A- 機(jī)身上部距底板的距離；C-機(jī)身箱體厚度；L- 搖臂回轉(zhuǎn)中心到滾筒軸心的長度；- 搖臂相對(duì)機(jī)身水平向上擺動(dòng)的最大角度；- 搖臂相對(duì)機(jī)身水平向下擺動(dòng)的最大角度；D- 滾簡(jiǎn)直徑圖2-15雙滾筒采煤機(jī)的采高范圍在選用采煤機(jī)時(shí)，為了滿足采高的要求，需要合理地選擇滾筒直徑和機(jī)身高度。（2）采煤機(jī)滾筒截深B采煤機(jī)截割機(jī)構(gòu)（如滾筒）每次切入煤體內(nèi)的深度B稱為截深。它決定工作面每次推進(jìn)的步距，是決定采煤機(jī)裝機(jī)功率和生產(chǎn)率的主要因素，也是支護(hù)設(shè)備配套的一個(gè)重要參數(shù)。截深的選取與煤層厚度M，煤層軟硬，頂板巖性以及支架移架步距有關(guān)。截深一般小于

40、1，加大截深可提高采煤機(jī)的生產(chǎn)率，但會(huì)使工作面無立柱空間寬度和液壓支架的步距加大。目前多數(shù)采煤機(jī)采用0.6截深，大功率采煤機(jī)可取到0.75左右，在薄煤層中由于工作條件差，牽引速度不能太大，為了達(dá)到高的生產(chǎn)率，在頂板條件允許時(shí)，可將截深加到0.751.0。在厚煤層中受輸送機(jī)生產(chǎn)率的限制，可適當(dāng)減小到0.5，這對(duì)縮小控頂距、避免冒頂和片幫事故也有好處。（3）采煤機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)率采煤機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)率可按下式計(jì)算： (2-15)式中 采煤機(jī)的平均采高，；滾筒的有效截深，；給定條件下采煤機(jī)最大可能的牽引速度，；煤的實(shí)體密度，常取。在采煤過程中，會(huì)由于處理故障、日常維護(hù)、支護(hù)頂板、處理片幫等許多情況而出現(xiàn)停頓，

41、采煤機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)率比設(shè)計(jì)生產(chǎn)率低很多，而上邊僅僅是設(shè)計(jì)生產(chǎn)率。所以要注意，為了滿足工作面開采實(shí)際生產(chǎn)能力要求，采煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力要大于工作面設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力10%20%。（4）采煤機(jī)牽引速度（進(jìn)刀方式一般采用端部斜切進(jìn)刀雙向割煤方式）采煤機(jī)截煤時(shí)，牽引速度越高，單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)煤量越大，但電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷和牽引力也相應(yīng)增大。為使?fàn)恳俣扰c電動(dòng)機(jī)負(fù)荷相適應(yīng)，牽引速度應(yīng)能隨截割阻力的變化而變化。當(dāng)截割阻力變小時(shí)，應(yīng)加快牽引，以獲得較大的切屑厚度，增加產(chǎn)量；當(dāng)截割阻力變大時(shí)，則應(yīng)降速牽引，以減小切屑厚度，防止電動(dòng)機(jī)過載，保證機(jī)器正常工作。為此，牽引速度應(yīng)是無級(jí)的，至少是多級(jí)的，并且能隨截割阻力的變化自動(dòng)調(diào)速。

42、目前，雙滾筒采煤機(jī)的最大截割牽引速度可達(dá)1012m/min；有的采煤機(jī)最大牽引速度高達(dá)1820m/min。截煤時(shí)，牽引速度一般不超過56m/min，而較大的牽引速度只用于調(diào)動(dòng)機(jī)器和裝煤。選擇工作牽引速度時(shí)，首先應(yīng)考慮采煤機(jī)的生產(chǎn)能力應(yīng)與采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)輸能力相適應(yīng)，以便使采下的煤能順利地運(yùn)出去；此外，還應(yīng)考慮采煤機(jī)的負(fù)荷，以免機(jī)器過載。根據(jù)工作面設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力來選擇： (2-16)則牽引速度vq（單位：m/min）公式為 (2-17)式中采煤機(jī)采高，；采煤機(jī)截深，；煤的實(shí)體密度，常取。另外，選擇牽引速度時(shí)還應(yīng)考慮滾筒截齒的最大切削厚度。對(duì)于一定的滾筒轉(zhuǎn)速和允許的截齒切削厚度，可用下面公式求出允許

43、的工作牽引速度 (2-18)式中采煤機(jī)允許的截割切屑厚度，mm；滾筒每一截線上的截齒數(shù)；滾筒轉(zhuǎn)速。假如滾筒轉(zhuǎn)速n=50r/min，每一截線上的截齒數(shù)m=2，允許的切削厚度t=50mm，則允許的工作牽引速度為：匹配關(guān)系約束，參照表2-12。表2-12 采煤機(jī)牽引速度和液壓支架移架速度匹配關(guān)系表采煤機(jī)牽引速度/ 6 7 8 9 10 11 12 13 14支架單架移架時(shí)間/ 13.6 11.6 10.0 9.0 8.2 7.5 7.0 6.3 5.8（5）割煤速度所謂割煤速度，也叫截割速度，是指滾筒截齒齒尖的圓周切線速度，截割速度決定于截割部傳動(dòng)比、滾筒轉(zhuǎn)速和滾筒直徑，對(duì)采煤機(jī)的功率消耗、裝煤效果

44、、煤的塊度和煤塵大小等有直接影響。為了減少滾筒截割時(shí)產(chǎn)生的細(xì)煤和粉塵、增多大塊煤，應(yīng)降低滾筒轉(zhuǎn)速。滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)滾筒截割和裝載過程的影響都比較大，但是對(duì)粉塵生成和截齒使用壽命影響較大的是截割速度而不是滾筒轉(zhuǎn)速。目前，滾筒采煤機(jī)的截割速度一般為3.55.0m/s，少數(shù)機(jī)型只有2.0m/s左右。滾筒轉(zhuǎn)速是設(shè)計(jì)截割部的一項(xiàng)重要參數(shù)，新型采煤機(jī)直徑2.0m左右的滾筒轉(zhuǎn)速多為2540r/min左右，直徑小于1.0m的滾筒轉(zhuǎn)速可高達(dá)80r/min。滿足工作面生產(chǎn)能力要求的采煤機(jī)平均割煤速度（）公式為： (2-19)式中 工作面長度，；刮板輸送機(jī)彎曲段長度，；采煤機(jī)兩滾筒中心距，；采煤機(jī)平均日開機(jī)率；采煤機(jī)割煤

45、回采率；采煤機(jī)采高，；頂煤回收率；放頂煤區(qū)段長度，；頂煤厚度，；工作面單產(chǎn)，；采煤機(jī)方向運(yùn)行時(shí)間，。（6）裝機(jī)功率采煤機(jī)所裝備電動(dòng)機(jī)的總功率，稱為裝機(jī)功率。裝機(jī)功率越大，采煤機(jī)可采越堅(jiān)硬的煤層，生產(chǎn)能力也越高。原煤炭工業(yè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)MT4-1984規(guī)定，采煤機(jī)電動(dòng)功率系列為：100，150，170，200，300和375kW，目前有牽引采煤機(jī)裝機(jī)功率已增大至10002000kW，甚至更大。滾筒采煤機(jī)總消耗功率包括截煤功率、裝煤功率和牽引功率三部分。對(duì)于雙滾筒采煤機(jī)總功消耗功率為： (2-20)滾筒截煤時(shí)消耗的功率（單位：kW）為 (2-21)式中滾筒總平均截割阻力，N；截割速度，m/s；截割部總

46、傳動(dòng)效率。滾筒裝煤功率（單位：kW）為 (2-22)式中滾筒裝煤阻力，N。牽引部的功率消耗（單位：kW）為 (2-23)式中采煤機(jī)的總牽引阻力，N；牽引部總效率。式（2-20）等式右邊各項(xiàng)均受牽引速度的影響，所以該式可改寫成如下形式 (2-24)式中采煤機(jī)空載消耗功率，其值取決于工作機(jī)構(gòu)的形式、結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)效率；系數(shù)，取決于煤的性質(zhì)及壓張程度、截割工況及截割參數(shù)、截齒幾何形狀及磨損程度等因素。上式表明，采煤機(jī)的功率消耗與牽引速度成正比，并且在其他條件不變時(shí)，煤質(zhì)愈硬，直線的斜率愈大。 比能耗是指采煤機(jī)每采落噸煤時(shí)所消耗的功，計(jì)算方法如下： Hw= 式中：Pj采煤機(jī)截割功率, KW Pq采煤機(jī)牽引

47、功率, KW Pt調(diào)高系統(tǒng)的功率, KW Vq牽引速度 , m/s Ht采高, m B截割深度, m r滾筒的半徑, m工程上，一般采用單位比能耗法來確定采煤機(jī)的消耗功率（單位：kW），即： (2-25)式中H 采高，m；Hw 采煤?jiǎn)挝荒芎模ū饶芎模?，MJ/m3，它是一個(gè)綜合性指標(biāo)，一方面它反映采煤機(jī)技術(shù)完善程度，另一方面又反映開采煤層的力學(xué)性質(zhì)，煤質(zhì)越堅(jiān)硬，比能耗越高。考慮到功率儲(chǔ)備，采煤機(jī)的裝機(jī)功率（單位：kW）一般為式中1.21.3功率儲(chǔ)備系數(shù)。（7）滾筒的選擇要求采用雙滾筒，可以雙向采煤也可以自開缺口，滾筒直徑一般為采高的0.550.6倍。（8）機(jī)面高度機(jī)面高度是采煤機(jī)的重要參數(shù)，根據(jù)

48、采煤機(jī)采高范圍不同，采煤機(jī)一般有幾種不同的機(jī)面高度，都采用不同的底托架及輸送機(jī)獲得。 (2-26) (2-27)式中機(jī)面高度；電動(dòng)機(jī)高度；搖臂長度；、搖臂向上最大、最小傾角；、搖臂向下最大、最小傾角；采煤機(jī)滾筒直徑。（9）臥底量為適應(yīng)底板起伏不平時(shí)采煤機(jī)割煤，臥底量一般取。也可根據(jù)機(jī)面高度來確定。最大臥底量： (2-28)最小臥底量： (2-29)式中參數(shù)和機(jī)面高度公式中的參數(shù)相同。2.3.3采煤機(jī)的適用條件（1）刨煤機(jī)采煤工藝特點(diǎn)及適用條件刨煤機(jī)的特點(diǎn)是：采煤截深?。ㄒ话銥?15cm），牽引速度高（20120m/min），功率較?。ㄒ话銥?00120kW）；只刨落煤壁壓酥區(qū)表層，故刨落單位煤

49、量能耗少；刨落煤的塊度大，煤粉及煤塵量少，勞動(dòng)條件好；刨煤機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，便于維修；司機(jī)不必跟機(jī)作業(yè)，可在平行內(nèi)操作，故操作方便；刨頭的截割高度在刨頭運(yùn)行過程中不能調(diào)節(jié)。刨煤機(jī)的適用條件是：煤層厚度在2m以下，傾角小于25°，最好小于15°。煤質(zhì)為軟和中硬以下（f < 1.8），可選用拖鉤刨；中硬及中硬以上（f = 2.43）應(yīng)選用滑行刨；硬煤及特粘性煤不宜用刨煤機(jī)。最好頂板不粘頂煤，若輕度粘頂，可人工處理；要求煤層中硫化鐵塊度小、含量低或分布位置不影響刨煤機(jī)刨煤；夾石層厚度大于200m不宜用刨煤機(jī)。中等穩(wěn)定以下頂板可用液壓支架及時(shí)支護(hù)，要求底板平整，沒有底鼓或超過7°10°傾角的起伏不平；拖鉤刨要求底板為中等硬度，不宜用于軟底板，否則刨刀容易“啃底”；底板屬泥巖、粘土砂巖等軟底板應(yīng)用滑行刨。煤層沿走向及傾斜方向無大的斷層及褶曲現(xiàn)象；小斷層落差小于0.30.5m