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综采工作面设备及其配套

第一章综采工作面设备

煤炭生产的核心是煤炭的开采。八十年代中期和九十年代

初期，世界上先进产煤国家美国、澳大利亚、德国、英国和南

非等在煤矿长壁工作面开采工艺和设备方面进行了一系列卓有

成效的改革和技术开发工作，形成了生产能力大、自动化程度

高、安全可靠、可使开机率达95%以上、工作面单产和工效成倍

提高的成套综采设备。这些设备体现了新一代综采设备的技术

特点，同时也代表长壁综采设备的技术发展方向。

第一节双滚筒采煤机

以电牵引取代了液压牵引，体现了新的设计思路，综合技

术水平有了飞跃性提高。

1．采用了多电机横向布置设计方案省去了圆弧锥齿轮，

简化了机械传动系统，提高了传动系统的可靠性和传动效率，

降低了制造成本，且操作简易安全，维修方便，为大幅度提高

采煤机安装功率创造了条件。

2．装机功率大大提高截割功率达2×610kW，牵引功率达

2×40～2×100kW，液压泵电机功率达1×40kW或2×30kW，破

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碎机功率达60～100kW。

各种不同机型的装机总功率已分别达1080kW

（EDW-450/1000型），1228kW（SL-500型），1426kW（ELECTRA3000

型）和1530kW（6LS-5型）。总装机功率的增大又为截割牵引速

度和生产能力的提高提供了依托。

3．截割牵引速度和生产能力猛增前者一般增至10～

15m/min（最高达40m/min），后者则达75t/min，均达到液压牵

引采煤机的3～4倍。

4．装备了以微型电子计算机为核心的电控系统采用先进

的信息处理和传感技术，对采煤机的运行工况及各种技术参数

信息进行采集、处理、显示、存储和传输，并通过编程对采煤

机进行全面控制，监测和保护（包括过载、过热、漏电、供水

水压和流量、误操作等），以及实现采煤机电气系统的自动调节，

截割电机功率自动平衡和机械故障自动查寻诊断等功能。

第二节液压支架

液压支架的技术发展和进步主要体现在采用了电液控制系

统和结构强度的改进提高两方面。

一、用电液控制系统取代了手动操作

实现了双向邻架自动顺序控制和成组顺序控制，并能够按

照采煤机运行位置和方向实现全工作面液压支架的自动控制。

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这样，不仅大大提高了移架速度（一般达6～8s/架，最高的达

3s/架），同时也可使支架对煤层顶板的支护经常处于稳定状态，

实现带压移架，避免对顶板和支架产生冲击载荷，较好地控制

了顶板，减少了顶板事故，又使支架受力平衡，使用寿命延长。

二、结构、强度的改进和提高

在架型方面向掩护式，高支护强度，高工作阻力，大中心距，

高稳定性和整架重量轻，寿命长等方向发展。

掩护式液压支架对煤层顶板适应性较强，防止矸石进入工

作面的密封性能好，世界上先进采煤国家已普遍使用掩护式液

压支架，美国和德国主要采用两柱掩护式液压支架，英国和澳

大利亚则较多选用四柱支撑掩护式液压支架。为了满足中厚煤

层一次采全高的需要，支撑高度已增加到4～5m，支护强度一般

为0.80～0.95MPa，最大已达1.1Mpa；工作阻力一般为6000～

8000kN，最高已达10000kN。为了改善支撑高度增加后的稳定性，

液压支架的宽度（两支架的中心距）已由1.5m增加到1.75m，

正向2m发展。随着支架支撑高度、宽度和工作阻力的加大，对

支架的结构设计和钢材的选用也提出了更高要求，目前STE700

级以上高强度钢板（屈服极限σ=690MPa，抗拉强度极限σ

Sb

=700～930MPa）的使用量已超过7