掘进机选型方案的设计

王 伟

（大同煤矿集团宏泰矿山工程建设有限责任公司， 山西 大同 037003）

引言

巷道掘进作为工作面开采的基础，其掘进效率及质量直接决定后续工作面煤炭的开采[1]。目前，应用于巷道掘进的设备有掘进机、凿岩机等。应用于掘进工作面的掘进设备直接决定工作面的掘进效率及质量，因此，开展对掘进机选型方案的研究是十分有必要的，确保所选掘进设备能够适应煤矿的实际情况，充分发挥其“破、装、运、支”四个功能。

1 掘进机选型原则

掘进机选型所需遵循的要素包括有截割介质的硬度、掘进断面的类型、截割能力以及工作面角度、对地压力等[2]。

1.1 截割介质硬度

根据掘进设备所应用工作面介质的硬度，选用匹配的掘进设备，选型依据如表1 所示。

表1 掘进设备选型依据及功率

1.2 掘进断面类型

根据不同的掘进断面类型，选用适当的掘进机。在实际掘进过程中可能出现矩形、梯形以及上圆下方等几种断面[3]。当掘进断面的面积小于15 m2时，该断面采用一次成型的切割方式；当掘进断面的面积大于15 m2，该断面采用二次成型的切割方式，要求二次切割的断面面积小于第一次切割的面积[4]。

1.3 掘进机截割功率

首先，根据工作面介质的硬度初步确定所选悬臂式掘进机的类型；其次，根据初步所得掘进机的类型通过查表的方式得出该掘进机截割头截齿的平均直径和长度；最后，根据式（1）得出掘进机的截割功率[5]。

式中：N为掘进机的截割功率，D为所选掘进机截割头截齿的平均直径，H为截割头的长度，v为掘进机截割头的摆动速度，Hw为掘进机的单位功耗。……