煤機（煤礦機械設備）-三個皮匠報告百科

煤機是什么

煤機，即煤礦機械設備，是指用于煤礦的采掘、支護、運輸、洗選等生產過程的礦山機械。與普通礦山機械相比煤礦機械通常具有防爆特性，尤其是井工礦用煤機。狹義上的煤機主要包括“三機一架”，煤機即煤炭開采設備即掘進機、采煤機、刮板輸送機和液壓支架。廣義上的煤機，按照煤礦開采的順序，主要分為勘探設備綜合采掘設備、提升設備、洗選設備、煤炭安全設備、露天礦設備和其他設備等。

煤機產業鏈

煤機的上游包括鋼材、電機、軸承、電子元件、液壓件等原材料及零部件，下游為煤炭企業。

煤機設備的上游主要包括原材料和零部件。以液壓支架為例，根據《液壓支架制造成本影響因素分析及優化》，液壓支架成本主要由板材、銷軸、立柱、油缸、焊絲、密封、加工費及隨機配件等構成。其中結構件鋼板占比最高約占支架整體價格的43%，立柱約占價格構成的17%，其次為油缸、銷軸直屬件、液壓系統等。煤機設備的下游為煤炭企業，其開工、擴產情況，及盈利能力將直接影響煤機的需求。

煤機設備構成

按工作方式，煤炭機械可以分為露天礦設備、井工礦設備、安全設備、電氣設備。其中露天礦開采難度相對較低，因此設備通用性較高。露天礦開采設備主要包括重型汽車、自卸車、鏟運機、挖掘機等。井工礦由于開采難度較大，對設備的要求也較高。按照煤礦開采順序，井工礦開采涉及的煤機可以分為勘探設備、綜掘設備、綜采設備、輔助設備、洗選設備。除此之外，露天礦和井工礦均需要使用安全設備、電氣設備等。

煤機——三機一架

狹義的煤機裝備主要指煤炭綜合采掘設備，其核心設備主要包括掘進機、采煤機、刮板輸送機、液壓支架，簡稱“三機一架”。

(1)掘進機

掘進機，是用于平直地面開鑿巷道的機器，掘進機的類型很多，目前我國主流掘進機為懸臂式掘進機，最主要的掘進方式是懸臂式掘進機與單休錨桿鉆機配套作業線，也稱為煤巷綜合機械化掘進。懸臂式掘進機是截割頭裝在懸臂上的部分斷面掘進機，可以同時實現剝離煤巖、裝載運出、機器本身的行走調動以及噴霧除塵等功能。按重量級分，懸臂式掘進機可以分為重型掘進機、中型掘進機和輕型掘進機。按切割煤巖的方式不同，可以分為縱軸式掘進機和橫軸式掘進機。

掘進機主要切割、裝運、行走機構、液壓系統、電氣系統、噴霧除塵系統等組成。1)切割機構，又稱為工作機構，直接在工作面破碎煤巖，目前應用普遍是懸臂式工作機構；2)裝運機構，由耙爪，刮板輸送機組成；3)行走機構，目前掘進機采用的多為履帶行走；4 )液壓系統.由油泵，油馬達，油缸，控制閥組成；4)電氣系統，是掘進機的動力源，并驅動，控制各電動機的運行，同時提供各種電氣保護；5)噴霧除塵系統的作用是采用內外噴霧來降塵和冷卻。

(2)采煤機

采煤機是以旋轉工作機構破煤，并將煤裝入輸送機或其他運輸設備的機械設備，使用采煤機完成機械掏槽作業，改變了采煤工作面采用手工掏槽作業的落后工藝，與炮采工藝相比，改善了采煤工人的勞動安全生產條件，確保采煤工作面正規循環作業，增加塊煤率。

采煤機分類很多，根據工作機構的工作原理和結構形式分類可分為截框式、滾筒式、立滾筒和鉆削式四種。目前，狹義的采煤機僅指使用最廣、數量最多的滾筒采煤機。按適用的煤層厚度分類可分為極薄、薄、中厚和厚煤層采煤機四種。按適用的煤層傾角可分為緩斜、中斜和急斜采煤機三種。

從內部結構看，采煤機一般由截割部、裝載部、行走部(牽引部)、電動機、操作控制系統和輔助裝置等部分組成。1)截割部的作用是實現截割、破碎，其上裝有截齒，可將煤破落下來；2)裝載部的作用是將破落下來的煤礦裝入工作面輸送機的部分；3)行走部又稱牽引部，現代采煤機基本采用無鏈牽引，驅動裝置包括調速系統和機械傳動裝置。4)操控系統用于控制電源和工況狀態，按工作原理可以分為機械控制、液壓控制、電氣控制三種。

(3)刮板輸送機

刮板輸送機是用刮板鏈牽引，在槽內運送散料的輸送設備。刮板輸送機不僅用于運送煤和物料，而且是采煤機的運行軌道，刮板輸送機保持連續運轉是煤炭生產正常進行的必要條件。

刮板輸送機種類多元。按刮板輸送機溜槽的布置方式和結構，可分為并列式及重疊式兩種。按鏈條數目及布置方式，可分為單鏈，雙邊鏈，雙中心鏈和三鏈四種。但基本結構都是由機頭部、機身、機尾、輔助設備四部構成。牽引構件是刮板鏈，溜槽是承載裝置，一般刮板鏈在溜槽的底部。其工作原理是，將敞開的溜槽，作為煤炭、矸石或物料等的承受件，將刮板固定在鏈條上(組成刮板鏈)，作為牽引構件。當機頭傳動部啟動后，帶動機頭軸上的鏈輪旋轉，使刮板鏈循環運行帶動物料沿著溜槽移動，直至到機頭部卸載。刮板鏈繞過鏈輪作無級閉合循環運行，完成物料的輸送。

(4)液壓支架

液壓支架是采煤工作面用來支撐頂板、控制礦山壓力的結構物，是綜采工作面使用的主要設備之一，它與采煤機配套使用，實現采煤綜合機械化。高端普采工作面支護頂板主要使用液壓支柱，因此液壓支架也是綜采工作面和高端普采工作面主要的差別。

其作用是實現升架(支撐頂板)降架(脫離頂板)移架、推動刮板輸送機前移，以及頂板管理等一整套工序，能夠可靠地支撐頂板，有效隔離采空區，防止矸石進入工作面，保證正常作業空間。

液壓支架種類多元。按其對頂板的支護方式和結構特點不同，分支撐式、掩護式和支撐掩護式三種，目前應用較多的是掩護式和支撐掩護式兩種。按開采煤層的厚度、傾角等特點和開采工藝的要求不同，液壓支架可分為薄煤層液壓支架、中厚煤層液壓支架、大采高液壓支架、放頂煤液壓支架、鋪網式液壓支架、大傾角液壓支架等。按液壓支架在綜采工作面的位置和作用不同，可分為中間支架、過渡支架和端頭支架等。按制造和檢測標準不同，可分為高端產品和中低端產品。

三機一架的工作原理

“三機一架”在礦井中的工作原理為︰掘進機與運輸設備、支護設備等配套完成各種巷道的掘進﹔巷道完成后，各種采煤設備及材料等通過巷道運輸到采煤工作面，采煤工作面由液壓支架支護，使礦工在較為安全的環境下工作。刮板輸送機依靠液壓支架支承和推移，采煤機搭載在刮板輸送機上并以其為軌道移動采煤。當采煤機從煤層切割出煤炭后，刮板輸送機將煤炭從工作面運送至轉載機，破碎機，繼而轉運至帶式輸送機，并最終將煤炭提運至礦井地面。當采煤機沿著工作面完成一次采煤后，整套綜采機械設備在液壓支架推移下向前移動，沿著工作面進行下一次開采。通過掘進機、液壓支架、刮板輸送機和采煤機配合使用，可實現工作面巷道掘進、截煤、裝煤、運煤、支護的全部機械化作業，具有較高的營運效率和安全性。