智能化综采工作面开采装备关键技术研究

针对复杂地质条件下智能化综采工作面开采难度大问题,开展复杂地质条件下三维建模、数字孪生、液压支架自动化控制、采煤机程序化截煤、智能化远程集中控制及带式输送机尾自移、自动纠偏等关键技术研究;构建有人巡视、无人（少人）操作为主、远程干预为辅的智能化开采系统。通过在井下现场应用,工作面实现了采煤机自动记忆截割、支架自动跟机移架、自动调直、自动加刀甩刀、自动摆底、转载机和带式输送机机尾的自动推移及工作面设备故障自动诊断预警等功能,减少了生产人员,提高了矿井安全效益和经济效益,为类似条件下综采工作面智能化建设提供了借鉴。     

高河矿智能化工作面建设探索与实践

为实现综采工作面智能开采,建设智慧矿山,高河矿在综采工作面应用先进数字化控制技术,建设实时工业以太网络通讯平台和自动化集中控制系统,综采工作面液压支架、大型采煤机、刮板输送机操作运行"一键启动",实现自动控制为主、远程干预为辅的自动化生产模式,提升综采工作面生产过程自动化控制功能,达到矿井减人提效、安全生产的发展理念,最终实现工作面"无人化"开采的目的。     

大倾角综采工作面俯伪斜高效综采技术

根据潘北煤矿12124大倾角综采工作面赋存特征,针对大倾角俯伪斜开采难题,设计了大倾角俯伪斜开采参数,确定了俯伪斜开采初期机尾对接4架支架和4节刮板输送机溜槽,保证并有效控制割每刀煤液压支架下滑量为304 mm,并通过输送机间连接防滑千斤顶减少输送机下滑、合理控制支架采高及支架间距、增加采煤机滑靴的耐摩层厚度等关键技术实施,确保了工作面的正常推进,实现了12124大倾角工作面的俯伪斜综采,取得了良好的经济技术效果。     

煤矿智能化开采新进展

智能化开采是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。经过多年发展,我国智能化开采形成了薄煤层和中厚煤层智能化无人操作,大采高煤层人-机-环智能耦合高效综采,综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤,复杂条件智能化+机械化4种智能化开采模式。为了解决工作面综机装备智能决策难题,研发了工作面智能协同控制系统,实现采煤机自适应割煤与自主感知防碰撞,基于煤流量智能感知的采煤机、液压支架、刮板输送机等综采装备的协同联动,工作面综采装备与端头和超前支架的联动控制。上述研究成果在陕北侏罗纪1.1 m硬煤薄煤层、金鸡滩煤矿8 m超大采高综采、金鸡滩煤矿9 m以上硬煤特厚煤层综放开采进行应用,效果显著,实现了陕北侏罗纪1.1 m硬煤薄煤层高效智能化无人开采,8 m超大采高工作面人-机-环智能耦合高效综采,9 m以硬煤上特厚煤层超大采高智能化综放开采。     

在兄弟刊物上

专家PID控制器在电牵引采煤机中的应用；液压支架四联杆机构仿真优化；综采工作面采煤机 刮板输送机和液压支架配套分析；CST可控传动装置在综采面刮板输送机中的应用。     

赵各庄煤矿深部采面三机设备选型与配套

通过分析赵各庄煤矿3372东上深部大倾角综采工作面的开采技术条件,遵循三机设备的选型原则,合理配套了采煤机、液压支架和刮板输送机。开采实践表明,选用的三机设备配套合理,适应了大倾角、较大采高、较小面长、局部放顶煤采煤工作面的特殊条件,满足了设备防滑、单向割煤和安全控顶等方面的特殊要求,实现了高产高效。     

大倾角综采工作面“三滑一倒”综合防治

为搞好大倾角工作面的综采工作，必须严格控制工作面支架、采煤机及刮板输送机的下滑和支架歪倒。本文重点对液压支架倒滑、采煤机下滑和刮板输送机下滑的防治措施做了总结和介绍。     

矿井综采工作面三机智能化控制研究

为提升采面综合智能化控制水平、提高煤炭开采效率,以3302综采工作面回采为工程背景,对采面三机智能化控制技术进行分析探讨。通过综合采煤机、液压支架及刮板输送机智能控制系统,实现三机智能化协同控制,采煤机记忆自动截割、液压支架跟机运行以及自动推溜、找直,对三机智能化控制系统整体结构及关键技术等进行分析。现场应用后,3302综采工作面生产人员数量由26人减少至12人、采煤机割煤速度由3.6 m/d提升至4.8 m/d,实现了预期目标并提升了煤炭生产效率。     

煤矿综采工作面“三机”联动控制策略研究

随着技术的发展,煤矿对综采工作面开采效率要求越来越高,应运而生的自动化工作面正快速发展,在研究实现自动化综采工作面的同时,面临诸多问题。其中综采工作面"三机"联动控制就是其中一个关键问题,研究了煤矿综采工作面的双滚筒采煤方式,液压支架的移架方式,"三机"联动控制过程中采煤机、液压支架、刮板输送机控制要求。     

永智煤矿综采工作面智能化技术研究与应用

智能化无人开采是煤矿发展的趋势。文章以永智煤矿5101工作面为背景,对综采工作面智能化建设展开了分析探讨。通过采煤机智能控制系统、电液智能控制系统、集控系统、集成供液控制系统、工作面自动找直系统等实现了采煤机记忆割煤、液压支架跟机运行、自动补液、设备监控与故障监测,使工作面初步达到了智能化水平。     

综采工作面智能化开采技术研究

基于综采工作面智能化开采的发展现状与要求,系统阐述智能化煤矿的基本构架、智能化开采的技术特征以及智能化放顶煤的关键性技术,包括液压支架跟机自动化技术、采煤机记忆截割技术、工作面视频监控技术、远程集中监控技术、振动法自动放煤以及记忆模式自动放煤等智能化开采技术。针对当前智能化工作面开采技术难题,提出采煤机智能调高、液压支架群组与围岩自适应以及工作面直线推进控制的技术手段,对实现煤矿井下智能化开采,提高井下生产效率,减小人员伤亡具有重大的意义,旨在为智能化综采工作面的推广及应用提供一定的技术参考价值。     

尚庄煤矿薄煤层长工作面综采采煤技术

阐述了江西煤业集团有限责任公司尚庄煤矿（简称尚庄煤矿）根据井下的实际条件,在缓倾斜薄煤层条件下,长工作面综采采煤技术处理措施,解决了长工作面综采液压支架不下滑、工作面刮板运输机上窜下滑、采煤机防跑车以及工作面防突和采煤难的问题,对提高矿井机械化程度和煤炭回收率等方面,积累了经验。     

6.2m采高工作面成套国产装备稳定性研究与应用

 综采工作面的“三机”(采煤机、刮板输送机及液压支架)配套及其系统的稳定性是成套综采设备的核心。羊场湾煤矿首个6.2m采高工作面煤层倾角大、走向起伏角大、顶板围岩破碎、工作面易片帮冒顶,赋存环境复杂。以此为工程背景,研究了该工作面成套国产设备的适应性及稳定性控制问题,并提出了针对性的控制措施。现场开采实践证明,现有的设备及技术措施有效控制了“三机”及系统的稳定,保证了工作面安全、顺利回采。该技术对宁东矿区其他大采高工作面设备系统的稳定性控制有一定的借鉴意义。     

智能化综采工作面采煤机与液压支架协同控制技术应用研究

针对智能化综采工作面采煤机截煤与液压支架自动跟机移架协同效率低、经常需要人工干预等问题,依据工作面回采作业工序,将采煤机截煤与移架作业工序进行细化分解,重新对应匹配生成新的协同作业工序,同时增设协同作业操作控制逻辑,形成了采煤机与液压支架协同作业控制技术。通过现场应用,该技术能够有效减少人工干预,提高工作面生产作业效率,为井下采煤工作面自动化无人开采提供了技术支撑。     

我国煤矿综采技术应用现状与发展

简述了我国煤炭综采技术发展历程,在介绍当前我国有代表性的液压支架、采煤机、输送机等先进现代化综采设备的基础上,总结了我国在薄煤层、中厚煤层、充填开采以及复杂地质条件下的综采工艺和应用情况,分别从大采高一次采全高、分层开采和综放开采的角度分析了厚煤层综采技术,最后比较了我国综采技术与采煤发达国家的差距。     

综采面刮板输送机状态监测及故障诊断系统设计

针对综采工作面刮板输送机缺乏状态监测及故障诊断系统,以建立高产高效无人值守自动化工作面为目标,设计开发了一种基于PLC的综采工作面刮板输送机状态监测及故障诊断系统,简要介绍了系统的整体结构,着重阐述了系统的状态监测和故障诊断功能及其实现过程。实际使用结果表明：该系统运行稳定、测量精度高,能够准确地在线监测刮板输送机的运行状态、诊断刮板输送运行故障,并给出预警信息。     

综采工作面设备的选型与配套

合理地进行综采工作面设备选型及参数确定,是十分重要且复杂的问题,关系到综采工作面高产、高效、安全等目标能否实现。文章对液压支架、采煤机及刮板输送机的选型原则和配套参数的确定进行分析研究,为综采工作面在设备的选型配套方面提供一定的参考与借鉴。     

王家山煤矿急倾斜煤层综放设备选型及回采工艺

为了确定急倾斜煤层走向长壁综放开采"三机"(液压支架、采煤机和刮板输送机)配套选型及安全可靠的回采工艺,针对王家山煤矿急倾斜煤层赋存条件及开采技术特点,采用三维数值模拟,分析了采场围岩与支架受力过程,顶板及顶煤破坏变形特征,结合工作面设备防倒防滑需要,初步确定"三机"选型。通过现场实践,确定了ZF4800/16/30型2柱支撑掩护式支架为主体的"三机"配套,总结出了由上向下割煤、由下向上推刮板输送机并移架、由下向上放顶煤的回采工艺。     

大倾角大采高“三软”煤层综采工作面设备选型研究

介绍了泉店煤矿二1煤层14050综采工作面在大倾角条件下,对液压支架、采煤机及刮板输送机的选型和配套参数进行分析研究,对工作面的防倒防滑措施提出改进意见,为大倾角大采高"三软"煤层综采工作面在设备的选型配套方面提供一定的参考与借鉴。