1从高产高效，集中生产的综采发展新趋势出发，必须增大工作面设计长度；选用大截深、大功率采煤机组，提高割煤速度；选用移架速度快、高可靠性和大推移步距的液压支架，采用分段同时移架和推刮板输送机，缩短循环时间；同时与大运量、高强度的工作面输送机相匹配；巷道也必须采用长距离大运量的胶带输运机。从设备技术性能要求出发，所选综采机械设备必须是技术上先进，性能优良，可靠性能高，以保证综采设备的开机率，同时各设备间要相互配套，保持采运平衡，*大限度地发挥各设备的优势。
2工作面设备的选型
2. 1采煤机
寺河矿井设计以二个长壁综采工作面保证年产1 080万t的生产能力，考虑一定的富裕系数，综采工作面的日产量应在20 000 t以上。根据日产量要求，计算平均日循环数。
循环产量计算：
Q=Q1+Q2= 1 526. 85 + 122. 5=1 649. 35 t式中：
Q1为割6. 0 m采高段一刀煤产量，工作面设计长度221. 5 m，除去过渡段长度为6. 0 m采高段长度；Q2为割过渡段一刀煤产量，过渡段取20 m.
过渡段采高取平均值： 4. 85 m Q1=L×S×H 1×P = （221. 5 - 20）×0. 865×6. 0×1. 46 =1 526. 85 t Q 2 = L×S×H 2×P = 20×0. 865×4. 85×1. 46 =122. 5 t日循环数=日产量/Q = 20 000 /1 649. 35 = 12. 13个式中：Q为循环产量， t；L为工作面倾斜长度；S为循环进度0. 865 m；H为采高， H 1为除去过渡段长度为6. 0 m采高段，H 2为过渡段采高；P为煤的容重， 1. 46 t/m 3。
据有关资料统计，国外高产高效工作面开机率一般在70%以上，*高达95% ，国内高产高效工作面一般在50% ，引进国外设备按接近世界先进水平的原则，取开机率为65% ，确定采煤机的牵引速度：V avq = N （L - L 1） / （ T×60 - N T 1） = 12. 13×（221. 5 - 35 ） / （ 11. 7×60 - 12. 13×20 ） = 4. 92 m /min式中：V avq为采煤机所需平均牵引速度；N为工作面平均日循环数12. 13个；L为工作面设计长度221. 5 m；L 1为工作面生产时采用斜切进刀开机窝方式，开机窝长度取35 m；T为工作面开机时间： 18×65% =11. 7 h （生产队采用四六制，三班生产一班检修每班6 h） ；T 1为开机窝时间，取20 min.
工作面的*大牵引速度应为：V avv =1. 4 V avq =1. 4×4. 92 =6. 89 m /min按照上面计算，采煤机的实际截煤速度应达到5～7 m /min.空载时要求其速度不小于12 m /min.
以减少辅助工作时间。国外双高（产量高、效率高）工作面的采煤机实际截煤速度普遍在8 m /min以上。*高达13 m /min，*大牵引速度已达31. 8 m /min.
国外采煤机牵引速度和功率普遍比国内高，厚煤层大采高采煤机总功率一般应在1 700～1 900 kW.
根据寺河矿5. 5 m大采高工作面采煤机的使用情况来看，采煤机的截割功率实际平均值未达到额定功率2×750 kW的一半，在采高增加500 mm的情况下原截割功率能满足使用要求。
通过选型计算，结合寺河矿5. 5 m大采高工作面采煤机的选用情况，仍选用德国艾柯夫公司的SL500型交流电牵引采煤机。只是增加了该机的可采高度，对采煤机行走箱进行了重新设计，增加了一级齿轮传动，提高了采煤机的机面高度，使机面高度由原来的2 334 mm增加至2 663 mm；滚筒直径由原来的2 700 mm增加至3 000 mm；同时对摇臂的摆角进行了调整，以适应6 m采高的要求；另外对采煤机的底托架、摇臂座的连接强度进行了加强，以提高采煤机的整体机械强度，适应采高加大后的要求。使采煤机的*大采高可达到6 m.采煤机的具体技术特征，见1.
1SL500型采煤机主要技术特征项目技术特征项目技术特征生产能力/ （ t
h - 1）4 000牵引速度/（m
min - 1）0～31. 8*小/*大采高/m 3. 0 /6. 0牵引力/kN 734滚筒直径/截深/mm 3 000 /865牵引功率/kW 2×90 /460 V截割功率/kW 2×750 /3 300 V总装机功率/kW 1 815（包括破碎机）
2. 2工作面可弯曲刮板输送机
2. 2. 1工作面刮板输送机的生产能力应保证采煤机采出的煤被全部运出，并留有一定备用能力采煤机的实际生产能力比理论生产能力要低，特别是受设备开机率和液压支架移架速度、刮板机生产能力等影响和高瓦斯矿井瓦斯涌出量及通风条件制约，牵引速度必然受限制，实际能力应为：
Q =60 HBVρC = 60×6. 0×0. 865×5×1. 46×0. 9 =2 045. 91 t/h式中：Q为采煤机小时割煤量， t/h；V为采煤机牵引速度取5 m /min；H为采高， m；ρ为煤的容重，1. 46 t/m3；C为工作面采出率取0. 9.刮板输送机输送能力应达到2 500 t/h.
2. 2. 2输送机的铺设长度和装机功率应依照工作面设计长度和采煤参数确定
由于6. 2 m大采高工作面设计长度与原有寺河矿5. 5 m大采高工作面长度相同，采煤机的生产能力与原来相同，原配套的装机功率1 400 kW的刮板输送机功率仍有很大富裕量，所以仍选用1 400 kW装机功率的JOY刮板输送机，该刮板输送机结构坚固耐用，机头采用交叉侧卸式，驱动装置平行布置，中部槽为整件铸造槽帮，封底结构，机尾可以实现自动张紧链条，采用双速电机驱动。其主要技术特征，见2.
2工作面JOY刮板输送机主要技术特征项目技术特征项目技术特征运输能力/ （t
h - 1）2 500链形式双中链电机功率/kW 2×700（3 300 V）链速/ （m
s - 1）1. 51链条尺寸/mm D 42×146卸载方式交叉侧卸
2. 3转载机与破碎机
转载机运输能力应与工作面刮板输送机相匹配，转载机头配有胶带自移机尾，能提高转载机和胶带机尾的推移速度。以工作面输送机额定运量乘1. 1系数来确定转载机运输能力，经计算转载机额定运输能力应不小于2 750 t/h，选择JOY公司转载机，其技术参数见3.
3转载机技术参数表项目技术特征项目技术特征输送机能力/ （ t
h - 1）2 750长度/m 30电机功率/kW 315 （1 140 V）链速/ （m
s - 1）1. 82配套机尾自移胶带机尾链条规格/mm D 34×126
破碎机通过能力应确保转载机煤流的及时通过，应不小于1. 2×2 500 =3 000 t/h （取1. 2为峰值系数） ，破碎机悬垂高度可调节，刮板输送机槽底板应具有足够强度。根据这些需求，选择JOY公司生产的破碎机，技术参数，见4.
4破碎机的主要技术参数表项目技术特征项目技术参数通过能力/ （ t
h - 1）3 000功率/kW 315供电电压/V 1 140破碎形式锤轴式
2. 4液压支架的选择
1）架型选择。根据寺河矿现用5. 5 m液压支架情况来看，所选择的架型是成功的，仍选用二柱掩护式液压支架架型。
2）支架支撑高度的确定。根据寺河矿煤层厚度，用5. 5 m采高支架只能开采5. 3 m高煤层，留600～800 mm的顶煤，这不仅造成资源的浪费，而且留下的顶煤中，所含的瓦斯随着工作面的推移一直积聚在采空区，给安全生产带来很大的隐患，为此加大采煤高度至6. 0 m.
*大高度：
Hmax=hmax+S1 =6. 0 +0. 2 =6. 2 m式中：h max为煤层*大采高，取6. 0 m；S 1为伪顶或浮煤冒落厚度，一般取200～300 mm.
*小高度：
Hm in≤hm in-S2-a-b= 3 200 - 200 - 50 - 50 =2. 9 m式中：
hm in为采煤机*小开采高度取3. 2 m （采煤机滚筒D 3 m） ；S 2为顶板*大下沉量，一般取200 mm；a为支架移架所需*小降架量取50 mm；b为浮煤厚度按50 mm估算。
3）支架支护强度的计算。根据支架支护强度的估算法：P = N hρ= （ 6～8 ）×6. 0×2. 3 = 82. 8 - 110. 4 t/m 2，取111 t/m 2，即1. 11 MPa.
式中：N为支架载荷相当采高岩重的倍数，中等稳定顶板以下取6～8；h为采高，取5. 0 m；ρ为顶板岩石密度，一般取2. 3 t/m 3。
4）支架工作阻力确定。支架工作阻力实际上反映了支架在工作过程中所需承受的顶板载荷，而顶板载荷与煤层厚度近似成直线关系增长，以此来确定支架的工作阻力为：F = PS 10 3 =1. 11×8. 435×10 3 =9 362. 9 kN，取9 400 kN.
式中：F为支架的工作阻力， kN；P为支架的支护强度，MPa；S为支架的支护面积， m 2，S =（L + C）B；L为支架的顶梁长度4 230 mm；C为支架的梁端距，取590 mm；B为架间距，取1 750 mm.
由于该套大采高支架是目前国内*大采高的液压支架，所以它的制造要参考进口大采高液压支架的主体结构。先制造样机，对样机做压架试验，主体结构件压架次数不低于36 000次，其它附件的压架次数不低于15 000次。结构件的设计安全系数不低于进口支架的安全系数。为了提高整套支架的可靠性，支架的关键部件要采用进口，采用的进口件主要有德国EEP和DAMS公司生产的电液控制系统；美国EPM公司生产的密封、胶管；德国蒂芬巴赫公司生产的辅阀等。根据计算确定液压支架的技术参数，见5.
5掩护式支架技术参数项目技术特征项目技术参数支架高度/mm 2 800～6 200初撑力/kN 7 140支架中心距/mm 1 750推移油缸行程/mm 960支架支护强度/MPa 1. 11操纵方式电液控制工作阻力/kN 9 400立柱内径/外径/mm 380 /440支架重量/ t 36. 16
5） 2307工作面共配套130架，其中端头架、过渡架共18架，支承高度2. 55～5. 5 m；中间架112架，支承高度2. 8～6. 2 m.
2. 5巷道胶带输送机
胶带机现已向长距离，大运量，大功率，大型化方向发展。寺河矿5. 5 m大采高工作面使用的都是带宽1 400 mm的胶带输送机，该胶带输送机能力可达到2 500 t/h，能满足设备配套要求。6. 2 m大采高工作面所配套的刮板输送机、转载机运输能力未变，所以胶带输送机仍选用1 400 mm带宽的胶带输送机。该机采用了CST可控软启动装置。另外，为适应快速推进需要，该胶带机配有自移机尾。其主要技术参数，见6.
6胶带输送机主要技术参数项目技术特征项目技术参数输送量/ （t
h - 1）2 500带宽/mm 1 400铺设长度/m 2 000带速/ （m
s - 1）3. 5驱动装置形式CST软启动+逆止器驱动功率/kW 3×400胶带控制及保护采用PROMOS系统
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