晋煤集团井下采掘工作面设备配套原则及典型方案
第一部分 采掘工作面设备选型配套原则
采掘工作面设备必须适应使用矿井的地质条件。设备设计选型所必须的资料（如盖山厚度、抗压强度、支护强度、底板比压、支护高度、矿压观测资料等）由使用单位提供，生产单位审核。分管领导、机电部门（租赁部门）、生产部门、使用单位等有关人员参与选型论证，有关领导批准实施。所选设备必须取得煤安标志证，并符合《煤矿安全规程》（2011版）和质量标准化的有关要求。
一、综采工作面设备选型配套
综采工作面采煤机、刮板输送机及液压支架的“三机”配套是整套综采设备的核心。采煤机和刮板输送机的生产能力应满足工作面产量要求，采煤机和液压支架调高范围要适应煤层厚度及其变化范围，支架移架速度要跟得上采煤机的牵引速度，采煤机要依靠刮板输送机导向并在其上移动，刮板输送机依靠液压支架推移，液压支架又依靠输送机支承而移动。因此，为了实现综采工作面最大生产能力和安全生产，采煤机、刮板输送机和液压支架之间在性能、结构、采面空间要求以及相互联接的形式、强度和尺寸等方面，必须互相适应和匹配。
（一）、综采工作面生产能力配套
工作面生产能力取决于采煤机落煤能力，而刮板输送机、转载机、可伸缩带式输送机等设备能力都要大于采煤机的生产能力，按大20%
设计。因此要保证工作面高产，刮板输送机输送能力就要大于采煤机落煤能力，液压支架移架速度就要满足采煤机割煤、落煤、装煤的工作速度要求。工作面“三机”生产能力匹配应按下列步骤校核： 1、确定工作面所需要的生产能力
在确定工作面生产能力时应考虑如下因素： 1）同类综采设备在生产中的实际生产能力； 2）所选设备能够保证实现的生产能力；
3）考虑到投资、效益及矿井发展计划所需要的生产能力。 最终，工作面所需的生产能力以工作面的小时生产能力为基础。 工作面小时生产能力：
Q1?Q日?K
(N?M)?t?s
式中
Q1——工作面需要的生产能力，t/h； Q日——日生产能力，t/日；
K——生产不均衡系数，K=1.1~1.15； N——日作业班数； M——每日检修班数； t ——每班工作时数； s ——时间利用系数。
2、核算采煤机可实现的生产能力
Q2?60V1HBRKk?b
式中 Q2——采煤机可实现的生产能力，t/h；
V1——牵引速度，m/min；
H ——平均采高，m； B ——截深，m； R ——煤的容重，t/m；
3Kk?b ——采煤机开机率﹪，一个生产班内采煤机有效隔
煤时间与当班时间之比×100﹪。
3、核算刮板输送机可实现的生产能力
Q3?3600F??V2Kk?b
式中 Q3——输送机可实现的生产能力。t/h；
F——货载断面积。m；
2?——货满系数；
?——货载松散容重，t/m；
3V2——链速，m/s。
4、确定三机综合生产能力
各单机可实现的生产能力必须等于或大于工作面需要的生产能力。如前所述，输送机生产能力要比采煤机生产能力大20%。总之：应保证Q3?Q2?Q1。
（二）、综采工作面三机性能配套 1、性能配套的要求
工作面“三机”性能配套，主要解决采、支、运三种设备性能间的相互配合，避免运转时的相互制约问题，以充分发挥设备性能的效用，最大程度地满足综采生产能力的要求。为此，需要通过逐一对照液压支架、采煤机和刮板输送机各自的功能和性能进行研究、调整和
局部改造，使它们之间的性能能够完全匹配和相适应。 2、性能配套上应注意的问题
1）采煤机自开切口的摇臂长度与刮板输送机机头、机尾的长度相适应。
2）采煤机卧底深度要求与刮板输送机机头、机尾高度相适应。 3）采煤机底托架的型式、规格参数与刮板输送机的中部槽及其铲煤板、挡煤板的导向方式与其强度相适应。
4）采煤机的牵引机构、行走机构与刮板输送机间的联系和啮合方式及其强度相适应。
5）液压支架的底座和推移装置与输送机的机头、机尾和中部槽的连接及其运用方式（如立即支护还是滞后支护），它们间的连接位置设置以及性能强度相适应。
6）液压支架的移架速度与采煤机的割煤速度相适应。 7）刮板输送机、液压支架的防滑性能与煤层倾角大小相适应。 8）刮板输送机与转载机的连接应满足相互间移动和转动的要求。
9）采煤机的采高与液压支架的高度相适应。 10）采煤机的截深与液压支架的步距相匹配。 （三）、综采工作面三机几何尺寸配套
采煤机、刮板输送机和液压支架之间的配套尺寸关系如图所示。
从安全角度出发，支架前柱到煤壁的无立柱空间宽度F应愈小愈好，它的尺寸组成如下式：
F=B+E+G+?
式中： B——截深，即采煤机滚筒的宽度；
E——煤壁与铲煤板之间的空隙距离，为了防止采煤机在
输送机弯曲段工作时滚筒切割铲煤板，E=100～200mm；
?——立柱斜置产生水平增距，它可由立柱的最大高度计
算出来；
G——输送机宽度，其组成为G=f+S+a+b； f ——铲煤板的宽度，一般为150~240mm； S——输送机中部槽宽度，由输送机型号决定； a ——电缆槽和导向槽宽度，通常为360mm；
b ——前柱与电缆槽之间的距离。为了避免输送机倾斜时
挤坏电缆并保证司机的操作安全，通常此距应大于