《GB/T37771-2019煤礦綜采工作面總體配套導(dǎo)則》

專題研究報(bào)告目錄從行業(yè)痛點(diǎn)到標(biāo)準(zhǔn)破局:GB/T37771-2019如何破解煤礦綜采配套難題,引領(lǐng)未來五年高效開采新趨勢?綜采工作面總體配套基礎(chǔ)要求解讀:專家視角下設(shè)備選型

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空間匹配需遵循哪些核心原則?液壓支架與工作面圍巖適配策略:GB/T37771-2019如何指導(dǎo)支架選型以應(yīng)對復(fù)雜地質(zhì)條件?綜采工作面配套性能測試與評估方法:哪些關(guān)鍵指標(biāo)能驗(yàn)證配套系統(tǒng)是否達(dá)標(biāo),保障安全生產(chǎn)?與智能化綜采技術(shù)的銜接:未來三年如何借助標(biāo)準(zhǔn)推動無人工作面建設(shè)?標(biāo)準(zhǔn)制定背景與核心目標(biāo)深度剖析:為何說GB/T37771-2019是適應(yīng)煤礦智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)支撐?采煤機(jī)與刮板輸送機(jī)配套技術(shù)要點(diǎn):如何通過參數(shù)協(xié)同實(shí)現(xiàn)高效割煤與運(yùn)煤,避免生產(chǎn)瓶頸?輔助設(shè)備配套與系統(tǒng)集成要求:轉(zhuǎn)載機(jī)

、破碎機(jī)等設(shè)備如何與主設(shè)備聯(lián)動,提升整體效率?標(biāo)準(zhǔn)在不同煤層條件下的應(yīng)用差異:薄煤層

、厚煤層開采時(shí)配套方案需做哪些調(diào)整?標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后的行業(yè)影響與改進(jìn)建議:從實(shí)際應(yīng)用反饋看,標(biāo)準(zhǔn)還需在哪些方面優(yōu)化以適應(yīng)新需求從行業(yè)痛點(diǎn)到標(biāo)準(zhǔn)破局：GB/T37771-2019如何破解煤礦綜采配套難題，引領(lǐng)未來五年高效開采新趨勢？煤礦綜采工作面配套現(xiàn)存主要痛點(diǎn)：為何設(shè)備mismatch成為制約產(chǎn)能提升的關(guān)鍵？01在煤礦綜采作業(yè)中，設(shè)備不匹配問題突出。部分煤礦存在采煤機(jī)截割速度與刮板輸送機(jī)運(yùn)量不協(xié)同，導(dǎo)致煤炭堆積；液壓支架移架速度與采煤機(jī)推進(jìn)速度脫節(jié)，引發(fā)空頂時(shí)間過長。這些mismatch問題使工作面生產(chǎn)效率降低15%-20%，還增加設(shè)備損耗與安全風(fēng)險(xiǎn)，是當(dāng)前行業(yè)產(chǎn)能提升的主要障礙。02（二）GB/T37771-2019的破局思路：標(biāo)準(zhǔn)如何從“各自為戰(zhàn)”到“系統(tǒng)協(xié)同”重構(gòu)配套邏輯？01該標(biāo)準(zhǔn)摒棄以往設(shè)備單獨(dú)選型的模式，構(gòu)建“系統(tǒng)協(xié)同”邏輯。明確各設(shè)備參數(shù)需整體考量，如采煤機(jī)截深需與液壓支架中心距匹配，刮板輸送機(jī)鏈速需結(jié)合采煤機(jī)割煤量設(shè)定。通過建立統(tǒng)一配套體系，打破設(shè)備間壁壘，實(shí)現(xiàn)從“各自為戰(zhàn)”到“系統(tǒng)聯(lián)動”的轉(zhuǎn)變，提升整體作業(yè)效率。02（三）未來五年高效開采趨勢預(yù)測：標(biāo)準(zhǔn)將如何推動綜采工作面向“高產(chǎn)能、低能耗、少人力”轉(zhuǎn)型？01未來五年，依托該標(biāo)準(zhǔn)，煤礦綜采將向高產(chǎn)能、低能耗、少人力轉(zhuǎn)型。標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下的配套系統(tǒng)，能使工作面日產(chǎn)量提升20%以上；通過設(shè)備參數(shù)優(yōu)化，降低能耗10%-15%；同時(shí)，為智能化控制奠定基礎(chǔ)，推動無人工作面建設(shè)，減少現(xiàn)場作業(yè)人員30%，契合行業(yè)發(fā)展方向。02、標(biāo)準(zhǔn)制定背景與核心目標(biāo)深度剖析：為何說GB/T37771-2019是適應(yīng)煤礦智能化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)支撐？標(biāo)準(zhǔn)制定的行業(yè)背景：2019年前煤礦綜采配套存在哪些亂象，催生標(biāo)準(zhǔn)出臺？012019年前，煤礦綜采配套亂象頻發(fā)。無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致設(shè)備選型混亂，不同廠家設(shè)備接口不兼容；部分煤礦為降低成本，選用不符合工況的設(shè)備，引發(fā)故障頻發(fā)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)時(shí)因配套問題導(dǎo)致的工作面停產(chǎn)時(shí)間占總停產(chǎn)時(shí)間的35%，嚴(yán)重影響行業(yè)發(fā)展，催生標(biāo)準(zhǔn)出臺。02（二）標(biāo)準(zhǔn)制定的政策與技術(shù)驅(qū)動：國家能源戰(zhàn)略與智能化技術(shù)如何影響標(biāo)準(zhǔn)核心內(nèi)容？01國家能源戰(zhàn)略強(qiáng)調(diào)煤炭高效、安全開采，智能化技術(shù)快速發(fā)展，這些均影響標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)融入智能化要求，如設(shè)備數(shù)據(jù)接口統(tǒng)一，為遠(yuǎn)程監(jiān)控奠定基礎(chǔ)；同時(shí)，響應(yīng)能源戰(zhàn)略，明確高效開采配套指標(biāo)，確保在保障安全的前提下，提升煤炭產(chǎn)量，符合國家政策導(dǎo)向。02（三）標(biāo)準(zhǔn)核心目標(biāo)解讀：從“安全、高效、經(jīng)濟(jì)”三維度看標(biāo)準(zhǔn)如何平衡多方需求？1標(biāo)準(zhǔn)核心目標(biāo)涵蓋安全、高效、經(jīng)濟(jì)。安全上，明確設(shè)備防護(hù)與圍巖控制要求，降低事故風(fēng)險(xiǎn)；高效上，通過設(shè)備協(xié)同提升作業(yè)效率；經(jīng)濟(jì)上，優(yōu)化配套方案，減少設(shè)備冗余投入。三者相互平衡，既避免為追求高效忽視安全，也防止過度強(qiáng)調(diào)安全導(dǎo)致成本過高，滿足煤礦實(shí)際需求。2、綜采工作面總體配套基礎(chǔ)要求解讀：專家視角下設(shè)備選型、空間匹配需遵循哪些核心原則？設(shè)備選型的基本原則：為何“適配工況”是首要原則，需考慮哪些關(guān)鍵工況參數(shù)？“適配工況”是設(shè)備選型首要原則，因工況直接決定設(shè)備能否正常運(yùn)行。需考慮的關(guān)鍵工況參數(shù)包括煤層厚度、傾角、硬度，以及頂板穩(wěn)定性、瓦斯含量等。若選型脫離工況，如在硬煤層選用低功率采煤機(jī)，會導(dǎo)致截割效率低，設(shè)備過載損壞，影響生產(chǎn)。12（二）空間匹配的核心要求：工作面長度、設(shè)備安裝間距如何設(shè)定才能避免干涉與浪費(fèi)？空間匹配需合理設(shè)定工作面長度與設(shè)備安裝間距。工作面長度需結(jié)合煤層賦存條件與設(shè)備能力，過長會增加設(shè)備運(yùn)輸負(fù)荷，過短則降低產(chǎn)能；設(shè)備安裝間距需確保各設(shè)備操作空間充足，避免運(yùn)行時(shí)相互干涉，同時(shí)避免間距過大造成空間浪費(fèi)，提升工作面空間利用率。（三）兼容性與可維護(hù)性要求：標(biāo)準(zhǔn)如何保障設(shè)備間兼容性，降低后期維護(hù)難度與成本？標(biāo)準(zhǔn)明確設(shè)備接口統(tǒng)一規(guī)范，保障設(shè)備間兼容性，避免因接口不兼容導(dǎo)致的改造費(fèi)用。在可維護(hù)性上，要求設(shè)備設(shè)計(jì)便于檢修，如預(yù)留檢修通道、關(guān)鍵部件易拆卸。這些要求降低后期維護(hù)難度，減少維護(hù)時(shí)間與成本，提升設(shè)備使用壽命。12、采煤機(jī)與刮板輸送機(jī)配套技術(shù)要點(diǎn)：如何通過參數(shù)協(xié)同實(shí)現(xiàn)高效割煤與運(yùn)煤，避免生產(chǎn)瓶頸？采煤機(jī)截割參數(shù)與刮板輸送機(jī)運(yùn)量匹配：為何兩者需“量能對等”，如何計(jì)算匹配值？兩者需“量能對等”，因采煤機(jī)截割的煤炭需由刮板輸送機(jī)及時(shí)運(yùn)出，若運(yùn)量小于截割量，會導(dǎo)致煤炭堆積，引發(fā)停產(chǎn)。匹配值計(jì)算需結(jié)合采煤機(jī)截深、牽引速度、滾筒直徑與刮板輸送機(jī)鏈速、溜槽寬度，確保輸送機(jī)運(yùn)量略大于采煤機(jī)截煤量，避免生產(chǎn)瓶頸。（二）采煤機(jī)行走機(jī)構(gòu)與刮板輸送機(jī)導(dǎo)軌適配：導(dǎo)軌間距、材質(zhì)如何影響采煤機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性？01導(dǎo)軌間距需與采煤機(jī)行走輪間距精準(zhǔn)匹配，間距偏差會導(dǎo)致采煤機(jī)行走偏移，影響截割精度；導(dǎo)軌材質(zhì)需具備高強(qiáng)度與耐磨性，若材質(zhì)不佳，長期運(yùn)行會導(dǎo)致導(dǎo)軌磨損，增加采煤機(jī)振動，降低運(yùn)行穩(wěn)定性，甚至引發(fā)設(shè)備故障。02（三）兩者聯(lián)動控制技術(shù)要求：標(biāo)準(zhǔn)如何規(guī)范啟停、調(diào)速聯(lián)動，提升作業(yè)協(xié)調(diào)性？標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范采煤機(jī)與刮板輸送機(jī)啟停、調(diào)速聯(lián)動。要求采煤機(jī)啟動前，刮板輸送機(jī)先啟動；調(diào)速時(shí)，兩者速度同步調(diào)整，避免因速度差異導(dǎo)致煤炭堆積或設(shè)備過載。通過統(tǒng)一聯(lián)動控制邏輯，提升作業(yè)協(xié)調(diào)性，減少人為操作失誤引發(fā)的問題。、液壓支架與工作面圍巖適配策略：GB/T37771-2019如何指導(dǎo)支架選型以應(yīng)對復(fù)雜地質(zhì)條件？計(jì)算液壓支架工作阻力需先測定頂板壓力，結(jié)合煤層厚度、頂板巖性等參數(shù)，采用強(qiáng)度計(jì)算公式確定。阻力過低會導(dǎo)致支架失穩(wěn)，無法支撐頂板；過高則造成設(shè)備浪費(fèi)與成本增加。標(biāo)準(zhǔn)提供具體計(jì)算方法，確保阻力合理，適配圍巖壓力。液壓支架工作阻力確定方法：如何根據(jù)頂板壓力計(jì)算合理阻力，避免支架“失穩(wěn)”或“過強(qiáng)”？010201（二）支架架型選擇與煤層條件關(guān)聯(lián)：緩傾斜、急傾斜煤層分別適用哪些架型，為何？緩傾斜煤層適用掩護(hù)式或支撐掩護(hù)式支架，這類支架穩(wěn)定性好，能有效控制頂板；急傾斜煤層適用防滑型支架，因煤層傾角大，支架易下滑，防滑型支架通過防滑裝置保障安全。標(biāo)準(zhǔn)明確架型與煤層條件的關(guān)聯(lián)，指導(dǎo)科學(xué)選型。120102（三）支架移架速度與采煤機(jī)推進(jìn)協(xié)同：如何設(shè)定移架速度，實(shí)現(xiàn)“跟機(jī)移架”無空頂？移架速度需與采煤機(jī)推進(jìn)速度匹配，通常略快于推進(jìn)速度，實(shí)現(xiàn)“跟機(jī)移架”。標(biāo)準(zhǔn)要求根據(jù)采煤機(jī)牽引速度、截深計(jì)算移架速度，確保采煤機(jī)推進(jìn)后，支架能及時(shí)前移支護(hù)頂板，避免空頂時(shí)間過長，降低頂板垮塌風(fēng)險(xiǎn)。、輔助設(shè)備配套與系統(tǒng)集成要求：轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)備如何與主設(shè)備聯(lián)動，提升整體效率？轉(zhuǎn)載機(jī)與刮板輸送機(jī)配套：高度、輸送能力如何銜接，避免煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)堵塞？01轉(zhuǎn)載機(jī)與刮板輸送機(jī)配套，需確保轉(zhuǎn)載機(jī)接收端高度與刮板輸送機(jī)卸載端高度匹配，避免煤炭灑落；輸送能力需大于刮板輸送機(jī)運(yùn)量，防止轉(zhuǎn)運(yùn)堵塞。標(biāo)準(zhǔn)明確兩者高度差、輸送能力差值范圍，保障轉(zhuǎn)運(yùn)順暢。02（二）破碎機(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)協(xié)同作業(yè)：破碎粒度如何設(shè)定，與后續(xù)運(yùn)輸設(shè)備匹配？01破碎機(jī)破碎粒度需根據(jù)后續(xù)帶式輸送機(jī)的帶寬、槽型設(shè)定，確保破碎后的煤炭能順利通過后續(xù)設(shè)備。標(biāo)準(zhǔn)要求破碎粒度不超過后續(xù)設(shè)備允許的最大粒度，同時(shí)破碎機(jī)處理能力需與轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)量匹配，避免煤炭堆積，提升轉(zhuǎn)運(yùn)效率。02（三）輔助設(shè)備與主設(shè)備的系統(tǒng)集成：如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與集中控制，打造“一體化”作業(yè)系統(tǒng)？標(biāo)準(zhǔn)要求輔助設(shè)備與主設(shè)備采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，如轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)量、破碎機(jī)狀態(tài)等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至控制系統(tǒng)；同時(shí)，構(gòu)建集中控制平臺，實(shí)現(xiàn)對主、輔設(shè)備的統(tǒng)一操控，打造“一體化”作業(yè)系統(tǒng)，減少人工干預(yù)，提升整體效率。、綜采工作面配套性能測試與評估方法：哪些關(guān)鍵指標(biāo)能驗(yàn)證配套系統(tǒng)是否達(dá)標(biāo)，保障安全生產(chǎn)？生產(chǎn)能力測試指標(biāo)與方法：如何通過實(shí)際運(yùn)量測試，判斷系統(tǒng)是否達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)能？01生產(chǎn)能力測試指標(biāo)包括小時(shí)實(shí)際運(yùn)量、連續(xù)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)的平均運(yùn)量。測試方法為在正常作業(yè)條件下，統(tǒng)計(jì)單位時(shí)間內(nèi)煤炭產(chǎn)量，與設(shè)計(jì)產(chǎn)能對比。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測試時(shí)長、數(shù)據(jù)采集頻率，確保測試結(jié)果準(zhǔn)確，判斷系統(tǒng)是否達(dá)標(biāo)。02（二）設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性評估：故障率、平均無故障工作時(shí)間（MTBF）如何計(jì)算與評判？設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性評估主要看故障率、平均無故障工作時(shí)間（MTBF）。故障率=故障次數(shù)/總運(yùn)行時(shí)間；MTBF=總運(yùn)行時(shí)間/故障次數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)明確不同設(shè)備的故障率、MTBF合格范圍，如采煤機(jī)MTBF需不低于規(guī)定時(shí)長，通過這些指標(biāo)評判穩(wěn)定性。12（三）安全性能驗(yàn)證要點(diǎn)：制動系統(tǒng)、防護(hù)裝置等如何測試，確保符合安全規(guī)范？01安全性能驗(yàn)證要點(diǎn)包括制動系統(tǒng)的制動效果、防護(hù)裝置的可靠性等。測試時(shí)，對采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)等設(shè)備的制動系統(tǒng)進(jìn)行加載測試，檢查制動距離是否符合要求；對防護(hù)裝置如護(hù)欄、急停按鈕進(jìn)行功能測試，確保在緊急情況下能有效動作，符合安全規(guī)范。02、標(biāo)準(zhǔn)在不同煤層條件下的應(yīng)用差異：薄煤層、厚煤層開采時(shí)配套方案需做哪些調(diào)整？薄煤層綜采配套調(diào)整：設(shè)備如何“小型化”，在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效作業(yè)？01薄煤層開采空間狹小，設(shè)備需“小型化”，如選用矮機(jī)身采煤機(jī)、薄型液壓支架，降低設(shè)備高度，適應(yīng)空間限制。同時(shí)，縮短刮板輸送機(jī)溜槽高度，確保設(shè)備安裝與運(yùn)行空間。標(biāo)準(zhǔn)明確薄煤層設(shè)備尺寸參數(shù)，指導(dǎo)配套方案調(diào)整。02分層開采采用中功率采煤機(jī)、中等高度支架，因分層厚度較小，設(shè)備無需過大規(guī)格；一次采全高采用大功率采煤機(jī)、大工作阻力支架，需應(yīng)對較大的采高與頂板壓力。標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)開采方式不同，優(yōu)化配套策略，確保適配厚煤層開采需求。（二）厚煤層綜采配套優(yōu)化：分層開采與一次采全高分別采用哪些配套策略，為何？010201（三）特殊煤層（如高瓦斯、松軟煤層）配套注意事項(xiàng)：安全設(shè)備如何融入配套系統(tǒng)？高瓦斯煤層配套需加入瓦斯抽采設(shè)備，且與綜采設(shè)備同步布局，確保瓦斯及時(shí)抽采；松軟煤層需選用護(hù)幫能力強(qiáng)的支架，防止煤壁片幫。標(biāo)準(zhǔn)要求將安全設(shè)備納入配套系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)，明確安裝位置、功能要求，保障特殊煤層開采安全。、GB/T37771-2019與智能化綜采技術(shù)的銜接：未來三年如何借助標(biāo)準(zhǔn)推動無人工作面建設(shè)？標(biāo)準(zhǔn)中的智能化接口預(yù)留：設(shè)備數(shù)據(jù)接口、通信協(xié)議如何為智能化升級鋪路？01標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)備需預(yù)留智能化接口，采用標(biāo)準(zhǔn)化通信協(xié)議，如Modbus、Profinet等，便于接入智能化系統(tǒng)。這些接口與協(xié)議為設(shè)備智能化升級提供基礎(chǔ)，使后續(xù)加裝傳感器、接入AI控制系統(tǒng)變得便捷，降低升級成本。02（二）無人工作面對配套系統(tǒng)的新要求：標(biāo)準(zhǔn)如何支撐遠(yuǎn)程操控、自主運(yùn)行功能實(shí)現(xiàn)？無人工作面要求配套系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程操控、自主運(yùn)行功能。標(biāo)準(zhǔn)明確設(shè)備需具備遠(yuǎn)程控制接口，支持遠(yuǎn)程啟停、調(diào)速；同時(shí)，要求系統(tǒng)具備自主診斷、故障預(yù)警能力。這些要求為無人工作面的遠(yuǎn)程操控、自主運(yùn)行提供技術(shù)支撐，推動無人化發(fā)展。12（三）未來三年標(biāo)準(zhǔn)與智能化技術(shù)融合路徑：如何通過修訂完善標(biāo)準(zhǔn)，適配技術(shù)迭代？01未來三年，需根據(jù)