1、采煤机的选型,组成综合机械化采煤工作面的采煤机、输送机和液压支架有严格的配套要求，以实现高产高效。,一、采煤机选型采煤机选型应考虑煤层赋存条件和对生产能力的要求，以及与输送机和液压支架的配套要求。1. 根据煤的坚硬度选型采煤机适于开采f4的缓倾斜及急倾斜煤层。对f = 1.82.5的中硬煤层，可采用中等功率的采煤机，对粘性煤及f = 2.54的中硬以上煤层，采用大功率采煤机。坚固性系数f只反映煤体破碎的难易程度，不能完全反映采煤机滚筒上截齿的受力大小，有些国家采用截割阻抗A表示煤体抗机械破碎的能力。截割阻抗标志着煤岩的力学特征，根据煤层厚度和截割阻抗，选取装机功率。 装机功率也可按现有采煤机进
2、行类比选取。,采煤机的选型,采煤机总体参数与选型,2. 根据煤层厚度选型(1)极薄煤层 煤层厚度小于0.8m。最小截高在0.650.8m时，只能采用爬底板采煤机。(2)薄煤层 煤层厚度0.81.3m。最小截高在0.750.90m时，可选用骑槽式采煤机。(3)中厚煤层 煤层厚度为1.33.5m。选择中等功率或大功率的采煤机。(4)厚煤层 煤层厚度在3.5m以上。适应于大截高的采煤机应具有调斜功能，以适应大采高综采工作面地质及开采条件的变化；由于落煤块度较大，采煤机和输送机应有大块煤破碎装置，以保证采煤机和输送机的正常工作。,采煤机总体参数与选型,3根据煤层倾角选型按倾角分近水平煤层(45)。骑槽
3、式或以溜槽支承导向的爬底板采煤机在倾角较大时应考虑防滑问题。当工作面倾角大于15o时，应使用制动器或安全绞车作为防滑装置。,4根据顶底板性质选型顶底板性质主要影响顶板管理方法和支护设备选择。 不稳定顶板，控顶距应尽量小，选用窄机身采煤机和能超前支护的支架；底板松软，选用靠输送机支承和导向的滑行刨煤机、悬臂支承式爬底板采煤机、骑槽式采煤机和对底板接触比压小的液压支架。,采煤机总体参数与选型,二、采煤机基本参数基本参数规定了采煤机的适用范围和主要技术性能，既是设计采煤机的主要依据，又是综采工作面成套设备选型的依据。,1. 生产率 理论生产率指在额定工况和最大参数条件下工作的生产率。 Qt = 60
4、HBvq t/h 式中 H工作面平均截割高度，m； B截深，m； vq采煤机截煤时的最大牵引速度，m/min； 煤的实体密度，=1.31.4t/m3，一般取1.35t/m3。,采煤机总体参数与选型,技术生产率：考虑到采煤机进行必要的辅助工作，如调动机器、更换截齿、开切口、检查机器和排除故障等所占用时间后的生产率 Q = k1 Qt t/h 式中 k1与采煤机技术上的可靠性和完备性有关的系数，一般为0.50.7。,实际生产率：实际使用中考虑了工作中发生的所有类型的停机时间，如处理输送机和支架的故障、处理顶底板事故等，得到的生产率。 Qm = k2 Q t/h 式中 k2采煤机在实际工作中的连续工
5、作系数，一般为0.60.65。,采煤机总体参数与选型,2. 截割高度采煤机的实际开采高度。采煤机的截割高度应与煤层厚度的变化范围相适应。,采煤机总体参数与选型,采煤机说明书中的“截割高度”，往往是滚筒的工作高度，而不是真正的截割高度。考虑到顶底板上的浮煤和顶板下沉的影响，工作面实际截割高度要减小，一般比煤层厚度Ht小0.10.3m。为保证采煤机正常工作，截割高度H范围为 Hmax = (0.90.95)Htmax Hmin = (1.11.2)Htmin下切深度是滚筒处于最低工作高度时，滚筒截割到工作面输送机中部槽底以下的深度，要求一定的下切深度以适应工作面调斜时割平底板，或采煤机截割到输送机
6、机头和机尾时能割掉过渡槽的三角煤。,采煤机总体参数与选型,3. 截深采煤机滚筒切入煤壁的深度称为截深，与滚筒宽度相适应。截深决定着工作面每次推进的步距，是决定采煤机装机功率和生产率的主要因素，也是与支护设备配套的一个重要参数。截深与截割高度关系很大。截割高度较小，工人行走艰难，采煤机牵引速度受到限制，为保证适当生产率，宜用较大截深。反之，截割高度很大时煤层容易片帮，顶板施加给支护设备的载荷大，此时限制生产率的主要因素是运输能力。,截深选择还要考虑煤层的压张效应。当被截割煤体处于压张区内时，截割功率明显下降。一般压张深度为煤层厚度的0.41.0倍。脆性煤取大值，韧性煤取小值。截深为煤层厚度的1/
7、3时，截割阻力比未被压张煤的截割阻力小1/31/2。为充分利用煤层压张效应，中厚煤层截深一般取0.6m左右。大功率电牵引采煤机向大截深方向发展，0.9m左右，部分截深达1.2m。加大截深目的：提高生产率，减少液压支架的移架次数。但加大截深造成工作面空顶距加大提高移架速度和牵引速度，并做到及时支护。,采煤机总体参数与选型,采煤机总体参数与选型,4. 截割速度滚筒上截齿齿尖的切线速度称为截割速度。截割速度决定于滚筒直径和滚筒转速。为减小滚筒截割时产生的粉尘，提高块煤率，出现滚筒低速化的趋势。滚筒转速对滚筒截割和装载过程的影响都比较大，但是对粉尘生成和截齿使用寿命影响较大的是截割速度而不是滚筒转速。
8、截割速度一般为3.55.0m/s，少数机型只有2m/s左右。滚筒转速是设计截割部的一项重要参数。新型采煤机滚筒直径2m左右的滚筒转速多为2540r/min左右，直径小于1m滚筒转速可达80r/min。,采煤机总体参数与选型,5. 牵引速度牵引速度就是采煤机沿工作面移动的速度，它与截割电动机功率、牵引电动机功率、采煤机生产率的关系都近似成正比。牵引速度上限受电动机功率、装煤能力、液压支架移架速度、输送机运输能力等限制。液压牵引采煤机截割时的牵引速度一般为56m/min，电牵引采煤机截割时的牵引速度一般达到1012m/min，最高牵引速度已达54.5m/min。,采煤机总体参数与选型,6. 牵引力
9、影响牵引力的因素很多。煤质越坚硬，牵引速度越高，采煤机越重，工作面倾角越大，牵引力就越大。实际选型时，精确计算牵引力既不可能，也无必要。电牵引采煤机采用无链牵引，装机功率都在300kW以上。据统计，牵引力(kN)为装机功率(kW)的0.5倍左右，个别的可增加到一倍左右。,采煤机总体参数与选型,7装机功率 装机功率包括截割电动机、牵引电动机、破碎机电动机、液压泵电动机、喷雾泵电动机等所有电动机功率的总和。 装机功率越大，采煤机适应的煤层越坚硬，生产率也越高。 装机功率P与比能耗HW和理论生产率Qt有关： P = Qt HW 式中 P装机功率，kW；Qt采煤机理论生产率，t/h；HW采煤比能耗，kWh/t。,采煤机总体参数与选型,比能耗越小，截割功率和牵引功率越小，装机功率越小。比能耗与牵引速度近似成反比，呈双曲线关系，牵引速度增大到一定值时，比能耗最小（A表示开采煤层的截割阻抗），块煤率更高，煤尘更少，生产率更高最佳截割性能。,
