第四章
采煤工作面机械配套性能
采煤工作面中，采煤机、刮板输送机和支护设备
（液压支架或单体支柱与顶梁）等组成一个称为
采煤机的有机整体来实现采煤工艺的各个工序，
它们在工作能力和结构尺寸的配套关系，直接影
响到采煤工艺的顺利实施和设备能力的充分发挥。
因此，为了正确地选择采煤机组各种设备的形式，
不仅要看它们各自能否满足采煤工艺的要求，同
时要注意它们之间的配套性能。
§ 4— 1 滚筒采煤机的选型
一、滚筒采煤机的适用条件
1、适用的倾角：开采倾角可达 80?。
2、煤岩的硬度；
3、采高,0.55～ 0.9m，一般宜选用爬底斑采煤机；
0.8～ 1.2 m以上的煤层使用骑溜子采煤机；
1.1～ 1.9 m的普采工作面，一般选用单滚筒采煤机；
1.2～ 2.5 m的普采工作面，可选用单滚筒或双滚筒采煤机；
综采工作面必须选用双滚筒采煤机。
注意,1、采煤机的装机功率应根据采高确定；
2、对于高产高效综采工作面，电牵引采煤机应首选。
（ 一 ） 生产率
1,理论生产率
2,技术生产率
3,实际生产率
（ 二 ） 截深
一般为 0.6m；薄煤层中一般可加大到 0.75～ 1.0m；
电牵引采煤机一般达到 0.8～ 1.0m,少数可达 1.2m。
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（三）滚筒直径
单滚筒采煤机一次采全高或薄煤层双滚筒采煤机：
D=Hmin— （ 0.1～ 0.3）（ Hmin为最小采高）；
中厚煤层使用的单滚筒采煤机
D=（ 0.55～ 0.6） Hmax（ Hmax为最大采高）；
双滚筒采煤机的直径应略大于最大采高之半。（
图 4-2所示。
注意：应核算过煤高度 C。中厚煤层 C?250mm～
300mm；薄煤层中应达到 C?200mm～ 240mm。
（五）牵引速度
一般采煤机的最大牵引速度在 10m/min以下。
（六）截割速度
（七）装机功率
§ 4— 2 支护设备的选型
一, 液压支架的架型选择
主要考虑直接顶和老顶的级, 类 。
选型还应考虑以下因素：
1,采高
2,煤层倾角
3,底版强度
4,瓦斯含量
5,地质构造
6,特殊开采要求：如分层开采, 断头支护等 。
二, 液压支架和单体液压支柱参数的确定
一 ） 支护强度和工作阻力
支护强度 q
gkHq ??
qAF z ?
dF
qm ?
工作阻力 Fz
注意：有一种观点认为, 支架制造费用主要决定
于支撑高度, 而与工作阻力关系不大, 因此使用
高工作阻力有利 。
（ 二 ） 初撑力
（ 三 ） 支架高度
（ 四 ） 支架中心距与宽度
支架中心距应与一节溜槽的长度相适应, 一般为 1.2
～ 1.5m。 国外有加大支架宽度的趋势 。
（ 五 ） 顶梁长度
顶梁长度与支架的结构形式, 支护方式, 输送机宽
度和采煤机的结构尺寸有关 。
1,直接撑顶掩护式支架的顶梁长度
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2,支撑掩护式支架的顶梁长度
支撑掩护式支架在工作面的尺寸关系图 4— 4,其前
排柱顶梁柱窝至梁前端的长度应满足下面的公式：
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??85%～ 95%；中等稳定顶板 ??75%～ 85%；稳定顶
板 ??60%～ 70%。
（六）顶板覆盖率
支架顶梁与顶板的接触面积与支护面积之比
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支架的顶板覆盖率应适合顶板性质，以可靠地控
制顶板。一般，不稳定顶板 z
§ 4— 3 输送设备的配套性能
一, 刮板输送机与采煤机及支架的配套
（ 一 ） 刮板输送机与采煤机的配套
1,刮板输送机的输送能力不小于采煤机的理论生产率；
2,刮板输送机的结构形式必须与采煤机结构相配套；
（ 二 ） 刮板输送机与液压支架的配套原则
1,刮板输送机的结构形式要与液压支架架型相匹配；
2,刮板输送机的溜槽长度要与液压支架的中心距相匹配；
3,刮板输送机溜槽与支架推移千斤顶连接装置的间距和
结构要匹配 。
二, 转载机的选择
三, 伸缩胶带输送机的选用
§ 11— 4 采煤设备的配套性能
一, 设备主要空间尺寸的配套关系
（ 一 ） 普采工作面采煤设备的尺寸配套关系
从安全的角度, 由前排支柱到煤壁之间的无立柱
空间宽度 R愈小愈好, 必须符合顶板性质的要求 。
公式中的各项参数应合理取值 。
（ 二 ） 综采工作面采煤机组的配套尺寸关系
二, 设备主要参数的匹配
综采机组主要参数的匹配应满足两方面的要求：
一是生产率相适应；二是移架速度适应采煤机的牵
引速度 。
1,生产率相适应
要求采煤机, 刮板输送机, 转载机, 破碎机和伸
缩胶带输送机组成的生产系统中, 每一后者的生产
率要大于前者 。
2、移架速度与采煤机的牵引速度适应
从开始采煤到开始移架的时间 t′应满足
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移一架支架的时间 t应满足的条件：
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三, 综合机组附属设备的选择
（ 一 ） 乳化液泵站的选择
1,泵站工作压力
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k1=1.1～ 1.2
2,泵站流量
按支架追机速度不小于采煤机牵引速度, 且 1架支架全部立
柱和千斤顶同时动作估算 。
（二）喷雾泵站的选择
（三）液压安全绞车的选择
采煤工作面机械配套性能
采煤工作面中，采煤机、刮板输送机和支护设备
（液压支架或单体支柱与顶梁）等组成一个称为
采煤机的有机整体来实现采煤工艺的各个工序，
它们在工作能力和结构尺寸的配套关系，直接影
响到采煤工艺的顺利实施和设备能力的充分发挥。
因此，为了正确地选择采煤机组各种设备的形式，
不仅要看它们各自能否满足采煤工艺的要求，同
时要注意它们之间的配套性能。
§ 4— 1 滚筒采煤机的选型
一、滚筒采煤机的适用条件
1、适用的倾角：开采倾角可达 80?。
2、煤岩的硬度；
3、采高,0.55～ 0.9m，一般宜选用爬底斑采煤机；
0.8～ 1.2 m以上的煤层使用骑溜子采煤机；
1.1～ 1.9 m的普采工作面，一般选用单滚筒采煤机；
1.2～ 2.5 m的普采工作面，可选用单滚筒或双滚筒采煤机；
综采工作面必须选用双滚筒采煤机。
注意,1、采煤机的装机功率应根据采高确定；
2、对于高产高效综采工作面，电牵引采煤机应首选。
（ 一 ） 生产率
1,理论生产率
2,技术生产率
3,实际生产率
（ 二 ） 截深
一般为 0.6m；薄煤层中一般可加大到 0.75～ 1.0m；
电牵引采煤机一般达到 0.8～ 1.0m,少数可达 1.2m。
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（三）滚筒直径
单滚筒采煤机一次采全高或薄煤层双滚筒采煤机：
D=Hmin— （ 0.1～ 0.3）（ Hmin为最小采高）；
中厚煤层使用的单滚筒采煤机
D=（ 0.55～ 0.6） Hmax（ Hmax为最大采高）；
双滚筒采煤机的直径应略大于最大采高之半。（
图 4-2所示。
注意：应核算过煤高度 C。中厚煤层 C?250mm～
300mm；薄煤层中应达到 C?200mm～ 240mm。
（五）牵引速度
一般采煤机的最大牵引速度在 10m/min以下。
（六）截割速度
（七）装机功率
§ 4— 2 支护设备的选型
一, 液压支架的架型选择
主要考虑直接顶和老顶的级, 类 。
选型还应考虑以下因素：
1,采高
2,煤层倾角
3,底版强度
4,瓦斯含量
5,地质构造
6,特殊开采要求：如分层开采, 断头支护等 。
二, 液压支架和单体液压支柱参数的确定
一 ） 支护强度和工作阻力
支护强度 q
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工作阻力 Fz
注意：有一种观点认为, 支架制造费用主要决定
于支撑高度, 而与工作阻力关系不大, 因此使用
高工作阻力有利 。
（ 二 ） 初撑力
（ 三 ） 支架高度
（ 四 ） 支架中心距与宽度
支架中心距应与一节溜槽的长度相适应, 一般为 1.2
～ 1.5m。 国外有加大支架宽度的趋势 。
（ 五 ） 顶梁长度
顶梁长度与支架的结构形式, 支护方式, 输送机宽
度和采煤机的结构尺寸有关 。
1,直接撑顶掩护式支架的顶梁长度
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2,支撑掩护式支架的顶梁长度
支撑掩护式支架在工作面的尺寸关系图 4— 4,其前
排柱顶梁柱窝至梁前端的长度应满足下面的公式：
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??85%～ 95%；中等稳定顶板 ??75%～ 85%；稳定顶
板 ??60%～ 70%。
（六）顶板覆盖率
支架顶梁与顶板的接触面积与支护面积之比
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支架的顶板覆盖率应适合顶板性质，以可靠地控
制顶板。一般，不稳定顶板 z
§ 4— 3 输送设备的配套性能
一, 刮板输送机与采煤机及支架的配套
（ 一 ） 刮板输送机与采煤机的配套
1,刮板输送机的输送能力不小于采煤机的理论生产率；
2,刮板输送机的结构形式必须与采煤机结构相配套；
（ 二 ） 刮板输送机与液压支架的配套原则
1,刮板输送机的结构形式要与液压支架架型相匹配；
2,刮板输送机的溜槽长度要与液压支架的中心距相匹配；
3,刮板输送机溜槽与支架推移千斤顶连接装置的间距和
结构要匹配 。
二, 转载机的选择
三, 伸缩胶带输送机的选用
§ 11— 4 采煤设备的配套性能
一, 设备主要空间尺寸的配套关系
（ 一 ） 普采工作面采煤设备的尺寸配套关系
从安全的角度, 由前排支柱到煤壁之间的无立柱
空间宽度 R愈小愈好, 必须符合顶板性质的要求 。
公式中的各项参数应合理取值 。
（ 二 ） 综采工作面采煤机组的配套尺寸关系
二, 设备主要参数的匹配
综采机组主要参数的匹配应满足两方面的要求：
一是生产率相适应；二是移架速度适应采煤机的牵
引速度 。
1,生产率相适应
要求采煤机, 刮板输送机, 转载机, 破碎机和伸
缩胶带输送机组成的生产系统中, 每一后者的生产
率要大于前者 。
2、移架速度与采煤机的牵引速度适应
从开始采煤到开始移架的时间 t′应满足
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三, 综合机组附属设备的选择
（ 一 ） 乳化液泵站的选择
1,泵站工作压力
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k1=1.1～ 1.2
2,泵站流量
按支架追机速度不小于采煤机牵引速度, 且 1架支架全部立
柱和千斤顶同时动作估算 。
（二）喷雾泵站的选择
（三）液压安全绞车的选择
