普采工作面设备的配备优化方案

(1)普采工作面设备横向配套尺寸

如图7.1所示的普采工作面,通常把割一刀煤的全部工序完成以后,前排柱中心线至煤壁的距离称为机道宽度D;机道宽度加截深称为无立柱空间宽度R。很显然,机道宽度D取决于输送机机槽总宽度W,图7.1中W为铲煤板宽度F、中部槽宽度G、导轨宽度J、电缆槽宽度V之和。

当煤壁不直或采煤机进入输送机弯曲段时,为避免滚筒截割铲煤板,应在煤壁和输送机铲煤板之间留有一个间隙Z,一般Z=50～150 mm;此外,机道宽度还应包括输送机电缆槽与前排支柱之间的空距X,以保证在支柱向煤壁方向偏斜或输送机移设不直时,电缆及水管等不被挤坏,一般X=50～100 mm;从前排柱中心线算起,还应包括支柱半径d/2。这样无立柱空间宽度R为

式中　B——采煤机滚筒截深,mm;

d——单体液压支柱缸体直径,mm。

图7.1　普采面设备横向配套尺寸

影响无立柱空间宽度R的主要尺寸是机道宽度D和截深B。而机道宽度D主要是由输送机机槽总宽度W决定的,而W值则取决于配套采煤机底托架的导向与支承部分的宽度和生产率。采煤机和输送机的生产率必须相匹配,并受机槽宽度的制约。因此,要保证普采面有一定生产能力,也必须相应保证普采工作面设备有一定的横向配套尺寸。

从控顶角度考虑,无立柱空间宽度R越小越好,但设备型号确定后,机道宽度已定,只有考虑改变截深B。因此,在普采设备选型中,应根据煤层地质条件特别是顶板稳定性选择不同型号的设备和采煤机截深。(www.xing528.com)

(2)端面距的确定

端面距是普采工作面能否管好机道上方顶板的关键因素之一。当设备型号确定后,T值大小取决于顶梁长度、截深、单体支架的结构及尺寸,如图7.1所示。当采用正悬臂支架时,端面距T值可表示为

式中　l1——支架前探梁长度,mm。

当支架为倒悬时,可能会出现两种情况:一是可以挂上一棵无立柱顶梁,如图7.1所示l2;二是不能挂上无立柱顶梁。两种情况之端面距T值可分别表示为

式中　T1、T2——采用倒悬臂支架时的端面距,m;

L——顶梁长度,mm。

当煤壁易片帮时,片帮后增加了空顶宽度,有时在D＜(L+l1)情况下,仍需再挂上一棵无立柱顶梁,有利于顶板管理。

为了缩小端面距,管好机道上方顶板,特别是当顶板较破碎时有的矿采用活动短梁,当端面距较大而又挂不上一根无立柱顶梁时,则可挂上一根短梁,割完下一刀煤挂上顶梁后,短梁又可取下,重新挂到新的梁端。