1 引言
　　綜合機(jī)械化采煤要達(dá)到高產(chǎn)高效，采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架等主要設(shè)備(統(tǒng)稱“三機(jī)”)的生產(chǎn)能力和有關(guān)技術(shù)參數(shù)必須匹配，有配合關(guān)系的結(jié)構(gòu)尺寸必須互相適合。“三機(jī)”配套的核心環(huán)節(jié)是采煤機(jī)。本文討論在“三機(jī)”配套中滾筒采煤機(jī)的校核和調(diào)整方法。
2 采煤機(jī)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)
　　(1)生產(chǎn)率
　　影響采煤機(jī)生產(chǎn)率的因素較復(fù)雜，生產(chǎn)率是反映采煤機(jī)設(shè)計(jì)、維護(hù)和使用水平的綜合性指標(biāo)。礦山地質(zhì)和技術(shù)條件、采煤機(jī)性能參數(shù)和健康狀況及操作水平等都有決定性的影響?。“三機(jī)”配套要考慮采煤機(jī)在實(shí)際條件下可能達(dá)到的最大生產(chǎn)率。
　　(2)截深
　　設(shè)計(jì)截深B1 ，又稱滾筒寬度，由滾筒外緣到端盤外側(cè)截齒齒尖的距離決定，是影響采煤機(jī)生產(chǎn)率的一個(gè)重要參數(shù)。有效截深B是指滾筒一次截割深度，與液壓支架推進(jìn)步距是否合理和操作水平有關(guān)，一般有效截深為設(shè)計(jì)截深的95％以上 。
　　(3)最大截割高度
　　采煤機(jī)的截割高度就是工作面開采高度(不含偽頂和偽底)。采煤機(jī)最大截割高度，即可能的最大開采高度，是指滾筒在搖臂擺動(dòng)到最高位置時(shí)，上滾筒頂點(diǎn)到工作面刮板輸送機(jī)底面的垂直距離。
　　(4)滾筒直徑
　　滾筒直徑是決定采煤機(jī)生產(chǎn)率的又一個(gè)重要參數(shù)。一般滾筒直徑取工作面煤層開采高度的0．6～0．8倍。中厚煤層采煤機(jī)取下限，薄煤層采煤機(jī)取上限。滾筒直徑應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。為了便于保持平整的工作面頂板，滾筒應(yīng)能進(jìn)行挑頂，而搖臂殼體與支架前梁不產(chǎn)生干涉。薄煤層采煤機(jī)，尤其應(yīng)保證適當(dāng)?shù)臐L筒挑頂量(即滾筒截過支架頂梁平面的量)。
　　(5)最大工作牽引速度
　　通常用最大工作牽引速度標(biāo)定采煤機(jī)正常截割采煤的生產(chǎn)能力。它必須與采煤機(jī)裝機(jī)功率、支架移架速度、輸送機(jī)生產(chǎn)能力等匹配。實(shí)際工作牽引速度，取決于所開采煤層的煤質(zhì)軟硬、工作面支護(hù)條件和運(yùn)輸條件等。最大工作牽引力是指對(duì)應(yīng)于最大工作牽引速度的牽引力最大值。
3 “三機(jī)”生產(chǎn)能力配套要求
　　工作面預(yù)期產(chǎn)量是“三機(jī)”生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)的根據(jù)。工作面預(yù)期產(chǎn)量可按年、月或日計(jì)量。“三機(jī)”生產(chǎn)能力設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)預(yù)期日產(chǎn)煤噸數(shù)，先確定采煤機(jī)的生產(chǎn)率：

式中：Q一工作面預(yù)期日產(chǎn)量，t／d；
T-每天采煤時(shí)間，h／d；
K-開機(jī)率，％ ，一般K=0．5～0．6；
采煤機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)率 ：

式中：B一采煤機(jī)有效截深，m；
H-采煤機(jī)截割高度，m；
Vq一采煤機(jī)最大牽引速度，m／min；
p一煤的密度，一般取1．3～1．4，t／立方米。
　　Qc1反映的是用戶的需求,Qc2反映的是采煤機(jī)的生產(chǎn)能力，選用的采煤機(jī)應(yīng)滿足Qc1≥Qc2 。
針對(duì)具體工作面進(jìn)行配套設(shè)計(jì)時(shí)，上述參數(shù)均應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際條件確定。一般設(shè)計(jì)時(shí)，B取采煤機(jī)設(shè)計(jì)截深的90％ ～95％ ；H取工作面平均采高，且應(yīng)小于采煤機(jī)最大截割高度；取平均牽引速度，約為采煤機(jī)最大工作牽引速度的70％ 一80％ 。
　　Qc2是按平均牽引速度計(jì)算的，在采煤過程的一段時(shí)間內(nèi)，采煤機(jī)的實(shí)際牽引速度會(huì)超過平均牽引速度。當(dāng)采煤機(jī)向工作面下端牽引時(shí)，滾筒和輸送機(jī)刮板的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度低于刮板鏈速度。為了避免煤炭局部溢出溜槽，選用的刮板輸送機(jī)運(yùn)輸能力Qg應(yīng)滿足：

　　從“三機(jī)”生產(chǎn)能力匹配的角度，要求液壓支架移架速
　　式中： L一每節(jié)液壓支架的寬度，應(yīng)為輸送機(jī)中部溜槽長度的整數(shù)倍，m；
t-一液壓支架完成一個(gè)操作循環(huán)的時(shí)間，min；
Vqmax-采煤機(jī)最大工作牽引速度，m／min。
　　綜采設(shè)備的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力是由采煤機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)率決定的。輸送機(jī)適當(dāng)?shù)倪\(yùn)能和液壓支架適當(dāng)?shù)囊萍芩俣仁菍?shí)現(xiàn)這個(gè)生產(chǎn)能力的條件。但是，過大的運(yùn)能和過快的移架速度不能提高綜采生產(chǎn)能力，卻會(huì)造成投資和能源的浪費(fèi)。因此，“三機(jī)”配套要找到生產(chǎn)能力的最佳匹配。
4 “三機(jī)”結(jié)構(gòu)尺寸配套要求
　　“三機(jī)”之間有配合關(guān)系的結(jié)構(gòu)尺寸必須協(xié)調(diào)，才能保證“三機(jī)”的運(yùn)動(dòng)順暢和充分發(fā)揮功能。
　　(1)截深和移架步距
　　通常先根據(jù)液壓支架移架步距，從相關(guān)系列選取接近的采煤機(jī)截深B ，優(yōu)先選取滾筒寬度B1 符合要求的已有產(chǎn)品。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，采用普通錐形截齒齒座，比采用強(qiáng)力齒座，B1比B要大得多一些；采用普通扁形截齒齒座，或?qū)枕斁嘤袊?yán)格限制時(shí)，B1比B略大就可以了。
　　(2)機(jī)面高度與液壓支架高度
　　采煤機(jī)與液壓支架頂梁之間的過機(jī)間隙與工作面傾角變化、采煤機(jī)機(jī)身長度、銷排中心高度、支架工作高度等因素有關(guān)。為保證采煤機(jī)順利運(yùn)行，煤層厚度越大，過機(jī)間隙也要相應(yīng)增大。特別應(yīng)注意校核工作面輸送機(jī)最大垂直彎曲處采煤機(jī)機(jī)面與支架頂梁是否發(fā)生干涉。適當(dāng)降低采煤機(jī)的機(jī)面高度或減小液壓支架頂梁厚度，可以保證必要的過機(jī)間隙。
　　(3)“三機(jī)”配套尺寸檢查
　　1)　采煤機(jī)位于工作面中部
　　在采煤機(jī)行走輪輪齒寬度中心和銷軌寬度中心相重合，且采煤機(jī)電纜夾板寬度中心和電纜槽寬度中心重合的條件下，檢查采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)的配合結(jié)構(gòu)尺寸。
　　a．采煤機(jī)滑靴和輸送機(jī)鏟煤板配套尺寸
如圖1（見下頁）所示，在高度方向，要求采煤機(jī)行走輪分度圓嚙合中點(diǎn)到支撐滑靴底面的垂直距離A1與刮板輸送機(jī)鏟板上平面到銷排嚙合中心距離A2一致，并容許略有間隙；在寬度方向，要求滑靴和鏟煤板最凸出部分留有較大間隙，且滑靴的大部分寬度和鏟煤板能保持接觸。在行走箱與機(jī)身之問增加墊板、改變滑靴支撐板形狀和高度等方法可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)適。
　　b．電纜夾板和刮板輸送機(jī)電纜槽配套尺寸
檢查：① 電纜槽內(nèi)側(cè)與電纜夾板有適當(dāng)間隙；②電纜槽有效深度D至少是夾板厚度尺寸的2倍；③電纜槽的高度不得影響采煤機(jī)的操作和維護(hù)。
　　c．采煤機(jī)機(jī)身采空區(qū)側(cè)和刮板輸送機(jī)擋煤板的最小間隙E。為保證采煤機(jī)通過彎曲段時(shí)，機(jī)身與電纜槽不發(fā)生干涉，要求采煤機(jī)機(jī)身和刮板輸送機(jī)擋煤板的間隙E有足夠大小，必要時(shí)應(yīng)檢查最大水平彎曲處，采煤機(jī)機(jī)身與刮板輸送機(jī)是否發(fā)生干涉。
　　d．采煤機(jī)機(jī)身下和刮板輸送機(jī)中板上平面間的過煤高度和過煤面積
為了保證堆積在輸送機(jī)上的煤能順利運(yùn)送和采煤機(jī)機(jī)身下和刮板輸送機(jī)中板上平面間的過煤高度F，過煤面積應(yīng)滿足機(jī)尾側(cè)滾筒最大輸煤量的需要。
　　e．導(dǎo)向滑靴和銷軌間隙
尺寸G表示采煤機(jī)導(dǎo)向滑靴和銷軌垂直方向間隙，H 、表示采煤機(jī)導(dǎo)向滑靴和銷軌水平方向間隙量，一般G、H1和H2 ，都不小于5mm。
　　f．滾筒邊和刮板輸送機(jī)鏟煤板尖之間最小間隙I，采煤機(jī)滾筒內(nèi)邊和刮板輸送機(jī)鏟煤板間的間隙I，與輸送機(jī)最大水平彎曲角度、搖臂長度、機(jī)身長度和導(dǎo)向滑靴問距等因素有關(guān)。I值越小，越有利于裝煤，但應(yīng)避免滾筒截割鏟煤板。采煤機(jī)功率越大，間隙I也越大。
　　g．人行道和梁端距
　　液壓支架在移架位置和最低支撐高度時(shí)，檢查人行道寬度是否足夠。液壓支架在移架位置將刮板輸送機(jī)和采煤機(jī)向前推移一個(gè)截深距離，液壓支架升到最大支撐高度時(shí)，檢查采煤機(jī)滾筒和液壓支架前梁端的距離，避免滾筒截割頂梁。
　　2)采煤機(jī)位于工作面兩端頭
　　根據(jù)刮板輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾結(jié)構(gòu)、機(jī)頭和轉(zhuǎn)載機(jī)的搭接結(jié)構(gòu)和尺寸、工作面運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷寬度、轉(zhuǎn)載機(jī)在工作面運(yùn)輸巷中的位置等繪出工作面下端頭和上端頭配套圖，采煤機(jī)處于割透工作面位置，同時(shí)
檢查：
　　a．采煤機(jī)行走輪和銷軌能否正常嚙合，并留出至少半個(gè)導(dǎo)向滑靴長度的富裕行程。
　　b．采煤機(jī)機(jī)頭或機(jī)尾側(cè)搖臂下擺角是否使?jié)L筒有一定的下切深度，搖臂與刮板輸送機(jī)的機(jī)頭或機(jī)尾(包括過渡槽)不干涉。
　　c．搖臂與刮板運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭部的最小水平間隙。若兩端頭下切深度達(dá)不到要求，應(yīng)采取措施降低機(jī)頭或機(jī)尾高度、重新布置機(jī)頭或機(jī)尾位置，甚至重新設(shè)計(jì)采煤機(jī)調(diào)高油缸和采取銷排變線等措施。
5 結(jié)語
　　綜采工作面“三機(jī)”配套是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、高效、安全生產(chǎn)目標(biāo)的基礎(chǔ)。“三機(jī)”配套的中心環(huán)節(jié)是采煤機(jī)的設(shè)計(jì)，任何疏漏都會(huì)造成重大生產(chǎn)損失。有關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)單位、制造廠商和用戶共同配合才能做好“三機(jī)”配套工作，僅有任何一方的努力是不夠的。