904953336支护设备与采煤机选型设计.doc

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1、支护设备与采煤机选型设计第一节 机械化采煤工作面类型的确定与论证机械化采煤工作面，根据支护设备型式不同。可分为普通机械化采煤工作面(简称普采)及综合机械化采煤工作面(简称综采)。综采工作面主要设备为双滚筒采煤机、刮板输送机、液压支架，综采工作面机械化程度高、安全、生产率高，国内不少综采工诈面年产量超过100万吨但它的设备投资大，对煤层厚度、倾角、地质条件变化要求严格普采工作面主要设备为滚筒采煤机、刮板机输送机、金属摩擦支柱或单体液压支住及金属铰接顶梁。(采用单体液压支往、金属铰接顶粱的工作面亦称高档普采工作面)。普采工作面设备投资小，在煤层厚度、倾角、地质条件变化较大时，适应性好，但它的机械化

2、程度、安全、生产率比综采低。当工作面的煤层厚度、倾角、地质条件，设计生产能力等已知时，究竟采用那种类型的机械化采煤工作面，应经过经济技术方面认真分析，论证后再去确定，一般讲当工作面内煤层厚度较厚，煤层倾角及煤层厚度变化不大，地质条件比较稳定，没有大的断层，夹矸等，工作面没计生产能力又比较高采用综采比较好，相反，当煤层厚度不大但厚度、倾角变化较大，工作面设计生产能力不很高时，采用高档普采能更好的适应煤层地质条件的变化，并能取得较好的经济效益我国目前规定普采年生产量为2030万吨。综采；当采高大于2米，年产量为5080万吨，采高11米时年产量为3050万吨。第二节 液压支架的选型一、影响液压支架选

3、型的因素影响液压支架选型的因滚主要是矿山地质条件，如顶、底板稳定性、煤层厚度、煤层倾角、煤层赋存状况及瓦斯含量等，其中以煤层及顶，底扳稳定性影响最大。1顶板稳定性：顶板稳定性直接影响支架的架型支护强度，顶板岩性的不同决定支架的架型的型式，岩层载荷和顶板的稳定性主要影响支架支护强度和顶梁的结构型式。一般讲：煤层顶板稳固平整，应选用支撑式支架；煤质松软、顶板破碎煤层，应选用掩护式支架；而煤层顶板坚硬。则应选用支撑掩护式支架。2底板稳定性：底板岩石的组成结构及岩石力学性质是支架选型不可忽视的另一重要条件底板的稳定性对支架底座影响颇大支架架型选取不当，会使支架陷入底板，使移架困难。根据我国煤层底板岩石

4、抗压强度。建议：按表2-1选型。表2-1 不同底板条件下选用的架型岩石松软粘土岩页岩（或松软煤）较软粘土岩页岩（或松软煤）一般粘土岩砂页岩、砂岩（或煤）抗压强度MPa2.02.04.0应选架型掩护式液压支架式两柱支掩式掩护式支架支掩式支架支掩式及强力支撑四柱及强力支撑3煤层厚度： 煤层厚度主要影响支架支护强度，煤层厚度越大支护强度应越高，煤层厚度大小及变化情况，又决定着支架的结构高度和伸缩范围。4煤层倾角：煤层倾角主要影响支架稳定性，煤层倾角大则易使支架发生倾倒、下滑等现象。必须采取防倒防滑措施。5煤层埋藏稳定性： 实践证明：煤层埋藏越平稳，综采的效果越好。断层及其性质对支架的使用好坏起决定性

5、的影响。若断层落差大，综采设备通不过，断层条数多，综采面搬家次数多。6煤层瓦斯含量：瓦斯含量大的煤层应采用通风断面大的支架。液压支架架型选择是否合适，最终必然反映到经济效果上。应尽量做到安全、高效，而又能降低吨煤成本。支撑式液压支架虽然价格便宜，但使用性能远不如掩护式和支撑掩护式液压支架优越。因此：在可能情况下，应优先选用掩护式和支撑掩护式两种架型。除矿山地质条件外，采矿技术条件，如回采方式，采面长度，采煤机械类型、生产环节等因素对液压支架的造型也有一定的影响。二、煤层顶板及顶板分类覆盖在煤层上的岩石，依次分为伪顶、直接顶、老顶，它们统称为煤层的顶板。伪顶是紧贴在煤上极易冒落的较薄岩层，通常在

6、煤层被采下后随即冒落，对液压支架的选型一般没有影响。直接顶位于伪顶之上，无伪顶时直接位于煤层之上，通常是在移架或回柱后随即冒落，直接顶下部1.52米厚的岩石叫直接顶下位岩石，它对架型的选择有决定性的影响。1直接顶分类我国将缓倾斜煤层回采工作面直接顶根据其稳定程度分为四类1)、不稳定顶板：也称破碎顶板，这类顶板很易冒落。冒落后岩石能基本充满采空区。泥质页岩，再生顶板等属于这类顶板。2)、中等稳定顶板：强度较高，但有大量节理裂隙，局部较完整，冒落后不能充满采空区，一般在支护设备前移后随即冒落。砂质页岩，粉砂岩属予这类顶板。3)、稳定顶板：难于冒落，需支架帮助切顶。4)、坚硬顶板：极难于冒落，采后需

7、强制放顶，砂岩，坚硬砂质页岩等属于这后两类。直接顶分类的主要指标是强度指数D，并参考直接顶初次跨落步距L1(米)来决定。直接顶初次跨落步距Ll是指工作面推进一定距离后，直接顶冒落高度在11.5米以上，范围占全工作面长度12以上时，初次切顶线距开切眼煤壁之间距离。强度指数D可由下式求出D=6DClCz式中：6D岩石的单向抗压强度，公斤厘米2： C1节理裂隙影响系数 Cz一分层厚度影响系数 6D、C1、Cz值可查阅陶驰东主编“采掘机械书及有关资料得到。根据D并参考Ll直接顶类别的确定见表22。表22 直接顶类别类别指标1234不稳定顶 板中等稳定顶板稳定顶板坚硬顶板主要指标强度指数D3031707

8、ll 201 20无直接顶层厚在25米以上，6D 560800Kgf/cm2，节理裂隙间距和分层度大于1米的整体岩层。参考指标直接顶初次跨落步距L：（M）S91 8l 92S2 52老顶分级老顶位于直接顶之上，顶板分级主要由直接顶厚度h与采高H之比值N来决定，再参考老顶初次来压步距L2，N的意义是指冒落带充满采空区的程度，L2是指工作面初次切顶线到开切眼煤壁之间老顶悬露的长度。老顶周期来压的强弱，对确定支架的吨位即支护强度有决定性影响，N越大L2越小，说明老顶周期来压不明显，作用在支架上的载荷小而稳定，支架的支护强度不需要很大，相反，N越小，L 2越大，老顶周期来压就越强烈，作用在支架上的载荷

9、就越大且有冲击，支架的支护强度就要求比较高。根据N和L2值老顶被分为四级。见表23表2-3 老顶分级级别周期来压不明显明显强烈极强烈指标N350.3N35Ll=2550(M)0.350(M)N0.3Ll=2550(M)N50(M)三、液压支架的选型 液压支的选型，包括选择支架的架型，支架的结构参数和支架强度的确定。1架型的选择：液压支架根据对顶板的支护方式和结构特点不同，可分为支撑式、掩护式、支撑掩护式三种基本型式。支撑式支架顶粱长，立柱多，且垂直支撑，工作阻力大，切顶能力强通风断面大，后部有简单的挡矸装置，架间不撑紧，对顶板不密封，它适用于稳定或坚硬以上直接顶和周期来压明显或强烈的老顶条件。

10、掩护式支架有宽大的掩护梁可挡住采空区冒落的矸石，它的顶梁较短，支柱少且倾斜支撑，架间密封，支架工作阻力较小，切顶能力差，但由于顶粱较短控顶面积小，支护强度不一定小，它适用于不稳定和中等稳定直接顶条件。支撑掩护式支架兼有支撑式和掩护式支架结构特点，顶梁较长，立柱较多，呈垂直或倾角较小倾斜支撑，故工作阻力大，切顶能力强，具有掩护梁架间密封，挡矸掩护性能好。它适用稳定以下各类顶板，有取代支撑式支架的趋势，但它的结构复杂，重量较大，价钱较高。当工作面直接顶类别，老顶级别已确定经过分析论证后，可按表2-4选择支架型式。表2-4 适应不同类级顶板的架型及支护强度老顶级别直接顶类别12312312344架

11、型掩护式掩护式支撑式掩护式掩 护 式支撑掩护式支撑式支撑掩护式支撑掩护式掩 护 式支撑掩护式掩 护 式支撑掩护式采高2.5m时支撑式采高2.5m时支撑掩护式支架支护强度（吨/米2）采高（米）112343035(25)45(35)55(45)1.3301.335(25)1.345(35)1.355(45)1.6301.6351.6451.655230235245255结合深孔爆破，软化顶板等措施处理采空区单体支柱支护强度（吨/米2）采高（米）11231525351.3151.3251.3351.6151.6251.635按采空取处理方法确定使用表24时，还应注意下列因素：1）、煤层厚度大于2.5

12、米，顶板有侧向推力时，一般不宜采用支撑式支架，煤层厚度在2528米以上时，应选用带护帮装置的掩护式或支撑掩护式支架，煤层厚度变化大时应采用调高范围大的双伸缩支柱。2）、煤层烦角在101 5o(支撑式支架取下限，掩护式取上限)以上时，支架应有可靠的防滑防倒装置。3）、底板强度、支架对底板比压应小于底板岩石允许抗压强度。4）、瓦斯含量，瓦斯涌出量大的工作面，应优先选用通风断面大的支撑式或支撑掩护式支架。5)、地质构造、断层发育、煤层厚度变化大，顶板允许暴露时间和面积分别为20分钟以下和58m2时，暂不宜采用综采设备6)、设备成本，能同时允许选用不同架型时，应优先选用价格便宜的支架。另外，表2-4中

13、的支护强度是指单位面积上的支撑力大小，括号内数字是掩护式支护强度；但允许有5的波动范：1.3，1.6，2分别为、级老顶比l级老顶的增压倍数，级老顶由于地质条件变化较大，只给出最低限2，具体数字应根据实际情况确定，单体液压支柱的支护密度，可用表中的支护强度除以工作阻力计算。表中采高系最大采高，具体采高下的支护强度可用插值法计算。2液压支架结构参数的确定液压支架的结构参数，主要指液压支架的结构高度，液压支架的结构高度，应能适应采高的要求。它根据煤层厚度(或采高)和采区范国内地质条的变化等因素来确定。其选择的原则时：在最大采高时，液压支架应能“顶得住”，在最小采高时，支架能“过得去”。支架最大结构高

14、度Hmax和最小结构高度Hmin，具体由下面经验公式计算：Hmax=hmax+a米 =2.5+0.2 =2.7（米）Hmin=hminSZbC米 =1.8-0.2-0.1-0.1 =1.4米式中： Hmax， hmin煤层最大厚度和最小厚度；米a考虑伪顶，煤皮冒落后，支架仍有可靠初撑力所需要的支撑高度的补偿量；中厚煤层可取200毫米，厚煤层可取300毫米；薄煤层适当减小；S顶板最大下沉量（一般取支架后排立柱处顶板的下沉量，可借鉴邻近工作面的观测资料选取，若无这方面资辩，可按100200毫米选取，I级老顶取大值，级老顶取小值；b支架卸载前移时，立柱伸缩余量，煤层厚度大于1.2米时，取80100毫

15、米；c支架顶粱上存留的浮煤和碎矸石厚度，一般取50100毫米。3支架支护强度的确定 支架支护强度q：支架单位支护面积上的支撑力。它是衡量液压支架性能的一个重要参数，可由下列方法确定；1)按经验公式估算Q =KHR吨米2=8*2.5*2.3=46吨米2式中：K作用于支架上的顶板岩石厚度系数，日本取5，苏联取69；英国取57；我国中厚煤层取68； H最大采高 米； R岩石容重，-般取2.3吨米3。2)直接查表选取根据顶板条件和煤层厚度，直接由表24中查取。根据顶板条件和煤层厚度选取支架支撑掩护式满足工作面支护强度。4选择液压支架型号 由上面计算出的支架最大和最小结构高度和支护强度的数值，从液压支架

16、产品目录中选择合适液压支架的型号，并列出支架规格和主要技术参数表。支撑掩护式支架该机具有支撑效率高，切顶换能力强，支架稳定性好的特点。采用分体顶梁铰接前梁形式，切顶效果好，便于运输。采用前后双连杆形式，可减少支架重量改善底板比压的平均分布和前端比压型 号 名 称主 要 技 术 参 数ZZ4000/18/39型支撑掩护式液压支架高 度 1.83.9m中心距 1.5m宽 度 1.411.58m初撑力 31363236kN工作阻力 39904118kN支护强度 0.700.72Mpa底板比压（前端） 0.451.96Mpa泵站压力 25Mpa整体运输尺寸 425014101800mm适应倾角 20操

17、纵方式 本架控制重 量 13.55t第三节单体液压支柱工作高度，支护强度及型式的选择1.支柱最大工作高度Hmin及最小工作高度Hmin的计算 Hmax=hmax-c (米) =2.5-0.096 =2.404米Hmin=hmin-s-c-a (米) =1.8-0.20-0.096-0.080 =1.424米式中： Hmax， hmin煤层最大，最小采高 c顶梁高度 c=9 6毫米 s最大控顶距处，顶板下沉量，可参阅液压支架方法选取。 a支柱卸载高度，取80毫米。2单体液压支柱工作阻力及支护密度 单体液压支柱的工作阻力：内注式及外注式随油缸直径及支撑高度不同，其额定工作阻力有25吨/柱，30吨/

18、柱及35吨/柱，具体参数可查有关资料。支护密度：根据表24单体液压支柱的支护强度(表24采高为最大采高实际采高，与表24采高不同时，可用插值法算出实际采高下的支护强度)除以支柱工作阻力可求出每平方米所需支柱数。3单体液压支柱型式及铰接顶梁的选择根据供液方式不同可分为内注式和外注式，外注式结构简单，重量和制造成本比内注式低，伸缩比大，但需配备液压泵和供液管路，宜用于中厚煤层中，内注式重量大，制造成本高，但不需配备液压泵及供液管路，灵活性大，在薄煤层中使用比较方便。单体液压支柱铰接顶梁长度，应按采煤机截深整数倍选取，以便顶板的管理。第四节滚筒采煤机的选择正确选择和使用采煤机是提高采煤工作面，生产能

19、力的一项主要任务，对采煤工作面的生产效率、能耗、安全等都具有重要影响，但采煤机选型涉及问题较多，目前还缺乏一套完善的计算方法。它不仅与煤层的厚度，倾角及煤的物理机械性质、地质条件等有关，还要考虑与支护设备，运输设备之间配套关系，因此，在选型过程中要考虑多方面因素，综合分析后去确定。一、采煤油机性能参数的计算与决定 1滚简直径的选择 滚筒直径大些对装煤有利，但不宜过大并应满足采高的要求。双滚筒采煤机滚简直径应大于最大采高hmax的一半，一般可按D=(0.520.6)hmax选取，采高大时取小值D=0.522.5=1.3米，采高小时取大值D=0.62.5=1.5米。单滚筒采煤机滚筒直径选择时为了防

20、止滚筒在顶板下沉时被夹住而截割岩石，直径D=hmin-(010.2) D=1.8-(010.2)=1.7/1.6米，采煤机的滚筒已经系列化，可选用与计算值相近的标准滚筒，以降低制造成本。 2截深的选择 滚筒截深是采煤机工作机构截入煤璧的深度，是影响采煤机装机功率及生产率的主要因素，决定截深时应充分考虑煤层的压张效应，截割阻抗(截齿截割单位切屑厚度所对应的截割阻力)大小，煤层厚度、倾角、顶板稳定性及采煤机稳定性等。另外：为了管理顶板方便，截深应等于液压支架的推移步距。中厚煤层截深可取0.60.8米，若顶扳稳定，截割阻抗小可适当加大厚煤层为了减轻煤壁片邦，减轻液压支架载荷和避免煤从运输机溢出，截深

21、宜小，可取0.5米左右。薄煤层由于工人行走困难，牵引速度比较低。为了保证大的生产率截深可取0.81米。国内生产采煤机，为了制造方便，大部分截深在0.6米左右，薄煤层为l米左右。3滚筒转速及截割速度滚筒转速对截煤比能耗、装载效果、粉尘大小都有很大影响，由截齿最大切屑厚度hmax公式 可知，当滚筒每条截线上的截齿数m，牵引速度V已定，转速n愈高，切屑厚度愈小，煤尘产生量大，截割比能耗增大。另外，实践表明，滚筒转速过高，循环煤会增多，装载效率降低，装煤效果不好，所以，现代采煤机，滚筒转速出现降低的趋势，如英国AM500、日本DR100 100采煤机，滚筒最低转速分别为21.2转/分和25转/分。但滚

22、筒转速也不能太低，否则会在牵引速度不太高时，出现堵塞现象。一般认为滚筒转速在3050转/分较为适宜，薄煤层小直径滚筒由于装煤能力差，为了提高生产率转速可增大到60100转/分。转速及滚筒直径经确定后截齿截割速度也就定了，一般控制在4米/秒左右较好。4采煤机最小设计生产率采煤机在采煤过程中，由于处理故障，检查和更换刀具，日常维修，等侯支护，处理片邦等，经常出现停顿，采煤机实际生产率比设计的理论生产率小的多，为了表明这些因素的影响，可用有效开动率表示。有效开动率是指采煤机在一天或一班内有效工作时间与一天或一班占有时间的比值，它综合反映了设备可靠性，选型及组织管理水平，工人技术熟练程度等，西德高产工

23、作面有效开动率可达51%，苏联高产综采工作面可达50，我国根据有些典型工作面的推算大约在0.150.35之间，一般可取0.20。当采煤工作面生产能力已定，其每小时的平均产量就是所需采煤机的最小实际生产率，考虑到有效开动率，则采煤机按工作面生产能力要求的最小设计生产率Qmin为式中：W采煤工作面的日平均产量，吨日上式有效开动率取02，充分考虑使采煤机有增产潜力，当有效开动率能进一步提高，采煤仍有富裕能力，使工作面生产能力得到提高。5采煤机截割时的牵引速度及生产率 、采煤机截割时牵引速度的高低，直接决定采煤机的生产率及所需电机功率，由于滚筒装煤能力，运输机生产率，支护设备推移速度等因素的影响，采煤

24、机在截割时的牵引速度比空调时低的多。采煤机牵引速度在零到某个值范围内变化，选择截割时的牵引速度，要根据下述几方面因素，综合考虑。1)、根据采煤机最小设计生产率Qmin决定的牵引速度V1式中： Qmin采煤机最小设计生产率 吨/时 H采煤机平均采高，米 B采煤机截深，米 r煤的容重 1.35吨/米2)、按截齿最大切屑厚度决定的牵引速度V2采煤机截割过程，是滚筒以一定的转速n，同时又以一定的牵引速度v沿工作面移动，切屑厚度呈月牙规律变化，如果滚筒一条截线上安装的截齿数为m，则截齿最大的切屑厚度hmax在月牙形中部，可用下式求出从上式可知当n、m决定后，hmax与牵引速度V成正比，V越大hmax越大

25、，当hmax大于齿座上截齿伸出的长度，使齿座及螺旋叶片也参与截割，则截割阻力及功率剧增，齿座受到磨损。 为了避免上述情况的发生，一般要求截齿的最大切屑厚度应小于截齿伸出齿座长度的70%，按上述要求，采煤机的牵引速度为V2。式中：截齿在齿座上伸出长度的70%(毫米)国产径向截齿。大约为4455毫米。切向截齿大约为41 5 2毫米。煤坚硬度f及截割阻抗大时取小值。3)、按液压支架推移速度决定牵引V3一般讲支架的推移速度应大于采煤机的牵引速度较好，这样可保证采煤机安全生产。截割时牵引速度V，应根据上述三方面情况综合分析后确定，其最大值应等于或大于V1，但应小于V2并与V 3相协调，使采煤机既能满足工

26、作面生产能力的要求，又可避免齿座或叶片参与截割，并能保证采煤机安全生产。采煤机截割牵引速度V决定后，采煤机的生产率Q为 Q =60HBVr 吨/时式中符号意义同前6采煤机所需电机功率由于采煤机在截割和装载过程中，受到很多因素的影响，所需电机功率大小，很难用理论方法精确计算，常采用类比法或比能耗法来估算。采用比能耗法估算电机功率，是根据采煤机生产率和比能耗(截割单位体积煤所消耗的功率)实验资料来确定，如果比能耗值确定适当，计算值就比较合理。取截割阻抗A=180200牛顿/毫米的煤为基准煤，当采煤机以不同的牵引速度截割时，包括牵引部及辅助液压系统在内，其比能耗的估算值如表25，表 25 螺旋滚筒采

27、煤机比能耗HWB牵引速度（米/分）HWB（千瓦小时/吨）20.5030.4440.4250.4060.38表26煤层截割阻抗A牛顿/毫米磨蚀性系数P毫米/千米坚硬夹杂物%脆韧性采煤机械选型 级别类别 （脆 性煤层）一 级1类（极软）60 1201000脆性采高小于1.5米时优先选用刨煤机只含软夹矸2类（软）100200含软的泥质页岩夹矸细碎杂物含量0.5%韧性3类（中硬）120 180韧性（脆性韧性煤层煤层）二 级4类（超中硬）180240200300细碎硬夹杂物1%韧性滚筒采煤机60120细碎硬夹杂物含量2.5%脆性1201805类（硬）180240300400细碎硬夹杂物含量2.5%韧性脆

28、性 240300 （脆 性煤层）一 级6类（极硬）240300450500砂质页岩砂岩或结团硬夹杂物含量2.5%断面积1000cm2r的大块夹杂物含量2.55%韧性需先爆破或注高压水把煤层松动后，才能选用滚筒采煤机180240 7类（特硬）不论600硬夹矸和大块结团夹杂物含量810%如果截割机的煤层。其截割阻抗不同上述基准值，可按下式计算比能耗值 式中：Ax被截割煤层截割阻抗国内还缺乏这方面资料，可参考表26资料决定，我国根据坚硬度f将煤分为：软煤(f3)。 HWB基准煤的比能耗参考表25。单滚筒采煤机所需电机功率 式中：Q采煤机生产率 吨/时 K1功率利用系数，用一台电机驱动时取1两台电机分

29、别驱动时取 0.8。 K2功率水平系数，与牵引速度调节方式，电机超载能力等困素有关，可按表27选取，超载能力是指最大转矩Mm ax与额定转矩MH比值。表 2一 7 功率水平系效电机Mmax/MH牵引速度调节方式自动调速人工调速2.02.22.22.42.42.60.90.9510.80.850.9双滚筒采煤机前滚筒与后滚筒截割条件不同，前滚筒截割时，煤层只有面向采空区一个自由面，后滚筒截割时，前滚筒己截割出第二个自由面。若以表示前滚箭截割比能耗，后滚筒截割比能耗为 式中：K2后滚筒工作条件系数，可由表28选取 表 28 后滚筒工作条件系数滚筒转向后滚筒开采煤层部位下部上部向着前滚筒截割自由面逆

30、着前滚筒截割自由面0.81.00.70.9如果滚筒直径按最大采高60选取时，双滚筒采煤机所需电机功率 如果滚筒直径不按60%最大采高选取，则系数应作相应核算采用一台电机驱动时，采煤机可按上式计算结果选用适当电机，两台电机驱动时可按上式计算值的一半考虑。 国内生产的采煤机电机功率已系列化，有1 00、1 5 0、1 7 0、(1 7 0 2)、2 00、300、(3 00 2)千瓦，可就近选取7牵引力采煤机的牵引力主要取决于煤质、采高，牵引速度，煤层倾角、机器质量、导向装置结构及摩擦力等，精确计算也很困难,有链牵引除按公式估算外,可参考表29初选表29 采煤机牵引力采煤机电动功率(千瓦)牵引力(

31、千牛)50100150200300100100120150180200220250300二、初选采煤机及其配套设备 根据采高,滚筒直径、截深、生产率、电机功率、牵引力及牵引速度等初选采煤机.然后和初选的支护设备一起。查阅煤炭科学院等编制的采煤机械化成套设备参考资料一览表见附录(该表仅供选型时参考，不作硬性规定，用户可按实际情况自行组合改装)，尽可能与表中提供的成套设备吻含，以节约费用，并通过配套设备表选择输送机。采煤机初选决定后，通过产品说明等有关资料得到采煤机高度、质量、电机或减速箱高度，摇臂长度、摆角范围等尺寸。并列表说明初选采煤机主要技术参数。三、初选采煤机主要技术参数的校核 1最大采高

32、hmxa的校核式中：A一 采煤机高度 (机身上平面至底板之距离)，米 H一 采煤机截割部减速箱高度一般等于电机高度，米 L一 摇臂长度(摇臂摆动中心到滚筒中心距离)米 amax一 摇臂向上摇动最大角度 D一 滚筒直径，米 上式计算结果，应满足工作面最大采高要求，如不适应可改换滚筒直径、底托架高度或摇臂长度、摆角范围来调整，但调整时应时考虑机身下有必要的过煤高度，不影响运输机的煤流从采煤机机身下通过。对中厚煤层过煤高度应小于250300毫米，对薄煤层应大于200240毫米。 如果工作面最大采高hmxa及滚筒直径D已确定，采煤机高度A及所带底托架高度B可由下式计算 式中S一 运输机槽帮高度,米采用

33、不同高度的底托架可使采煤机得到不同的机面高度及采高范围。国产几种采煤机高度、电机高度、摇臂长度等如表2-10 表2-10采煤机型号采煤机高度（米）电机高度（米）摇粉长度（米）拐角MXA-300/3.5MXA-300/4.5MG(ZGC)-300-S1MG-300-SGMG-300-SAMLS2-170DY-1501.6051.9051.6001.9001.2501.3171.060 0.60.60.60.60.60.460.461.6002.2301.9652.0151.6951.191.147同上2.最小采高的校核采煤工作面最小采高hmin应大于采煤机高度A1，支架或铰接顶梁高度h1，过机高

34、度h2（顶梁与采煤机机身上平面之间距离）三项尺寸之和，即采煤机与支护设备应能通过煤层变薄带，滚筒不截割岩石。hminAh1h2式中：h2过机高度不应小于0.10.25米，机身短，浮煤清扫干净取小值。3.卧底量校核最大卧底量Kmax为式中：摇臂向下摆动最大角度采煤机卧底量一般为90-300mm，以适应底板起伏不平和能截割运输机机头处三角煤带。4.采煤机最大截割速度的校核运输机、采煤机、被压支架在结构性能之间有相应的配套要求运输机的生产能力一般应略大于采煤机的生产率，以便把煤及时运走，不出现堆积现象根据此原则，可把运输机的运输能力看成是采煤机的最大生产率，此时采煤机截割时的最大牵引速度为式中：一运

35、输机的运输能力，吨/小时 H平均采高，米 B采煤机截深，米 r煤的实体容重，r1.35吨/米3，上述计算的值应大于前面决定的截割牵引速度V值5.牵引阻力的估算采煤机移动时必须克服的牵引阻力T为 T=K2G+fD (cosa-K+2K3)土Gsina吨力式中：f摩擦系数取决于采煤机导向机构表面状况和湿度及采煤机运动速度等平均可取0.18 K1一经验系数估算时可取0.60.8 K2一估算系数，初步估粼寸可取00.2 K3侧面导向反力对牵引阻力影响系数，主要取决于牵引链或无链牵引轨道的 位置及煤层倾角大小，当在采空区侧布置，煤层倾角为0。时取0.040.05，35。时取0.050.10。当在煤壁侧布

36、置4煤层倾角为0。时取0.120.19，35。时取0.150.21。上式最后一项，当向上牵引时，取正号，向下牵引时取负号。上述几项计算应和采煤机的性能接近并满足采煤工作面的基本要求。第五节 采煤机、支护设备、输送机配套关系图 通过计算或参考有关图册资料，给制采煤机，支护设备及输送机配套关系图采煤机、液压支架和输送机组成的综采设备，有严格的配套要求各单项设备的先进性能只有在搞好配套关系的基础上才能发挥出来如果所选各单项设备合理，但与配套设备表中推荐的配套设备又不吻合可按实际情况自行改装和组合，此时，支架前柱到煤壁的无立柱空间宽度L，由下面几部分组成。式中B截深E滚筒边缘到铲煤板距离F铲煤板宽度，一般取150240毫米G刮板输送机中部槽宽度j一导向槽宽度V电缆槽宽度X前柱与电缆槽间隙d前柱外径支架顶梁端头距煤壁距离一般为250350毫米。L值应愈小愈好，以减小顶梁悬臂部分长度。采煤机机身上平面距支架顶梁之间距离，按最小采高校核的要求来确定附录： 1.综合采煤机械化成套设备综合技术特征表 2.工作面配套设备关系图