薄煤层滚筒式采煤机发展现状及关键技术

我国薄煤层资源丰富,随着厚与中厚煤层资源的不断开采,薄煤层开采成为必然选择。滚筒式采煤机因具有适应性强、性能稳定等优点,在薄煤层采煤中应用最为广泛。介绍了薄煤层滚筒式采煤机的发展现状,简要分析了国内外各主要厂家薄及较薄煤层采煤机机型的优缺点,指出矮机身大功率成为薄煤层采煤机的主要发展方向。给出了随着功率的不断加大,薄煤层采煤机在开发过程中所面临的关键技术问题,包括整机布置方式、高功率密度摇臂设计、高速高可靠牵引行走系统研究、紧凑型电控系统设计、装煤效果问题及拖缆问题,并分别给出了解决思路或建议。     

薄煤层滚筒式采煤机发展现状及关键技术

我国薄煤层资源丰富,随着厚与中厚煤层资源的不断开采,薄煤层开采成为必然选择。滚筒式采煤机因具有适应性强、性能稳定等优点,在薄煤层采煤中应用最为广泛。介绍了薄煤层滚筒式采煤机的发展现状,简要分析了国内外各主要厂家薄及较薄煤层采煤机机型的优缺点,指出矮机身大功率成为薄煤层采煤机的主要发展方向。给出了随着功率的不断加大,薄煤层采煤机在开发过程中所面临的关键技术问题,包括整机布置方式、高功率密度摇臂设计、高速高可靠牵引行走系统研究、紧凑型电控系统设计、装煤效果问题及拖缆问题,并分别给出了解决思路或建议。     

适应层厚0.8m薄煤层的高效开采采煤机研究

针对目前开采0.8 m左右煤层的采煤机装机功率、机面高度、过煤空间以及运行稳定性之间不能兼顾的矛盾,介绍了一种截割部全悬,机身半悬的整机布置方式。并针对开采0.8 m煤层的特殊工况,对采煤机进行了整机布置结构适应性研究、摇臂壳体适应性研究、行走部适应性研究、电控系统适应性研究。研究结果表明:研制的开采0.8 m煤层的薄煤层采煤机,装机功率可达445.5 k W,机面高度≤600 mm,过煤空间≥200 mm,采煤机重心在槽帮上方,运行稳定,摇臂壳体采用CrNiMo系高强度材料,电控系统采用非机载控制和分段遥控控制,对于开采0.8 m左右的煤层具有良好的适应性,可满足中小煤矿0.8 m左右薄煤层工作面年产30万t的需求。     

极薄煤层机载电牵引采煤机电控系统的智能模块化设计探讨

从我国薄煤层资源及储量入手,分析了极薄煤层机载电牵引采煤机的发展趋势。通过中压变频器、高可靠性控制器以及现场总线技术的应用,实现极薄煤层机载电牵引采煤机电控系统智能化,从而逐步实现自动化开采。     

薄煤层综采机械化装备配套的几个技术问题

薄煤层工作面综采机械化装备配套要科学合理 ,以使各设备的结构尺寸达到最优的配合状态。本文分析滚筒装煤、最大采煤高度、薄煤层输送机、薄煤层对采煤机的要求等技术问题     

极薄煤层采煤机电控系统的可靠性分析

极薄煤层采煤机因受地质主体复杂影响,基道适应性较困难,电控系统经常出现问题。为提高采煤机的开采效率,从电气元件、电控和布置结构、抗电性及抗干扰等方面对电控系统的可靠性进行了详细分析,提出了具体措施。经现场实际运行,极薄煤层采煤机的电控系统性能得到了有效的提高,取得了较好的效果。     

对我国薄煤层采煤机研制设计的意见

<正> 一、薄煤层采煤机的特点根据我国煤层厚度的划分,小于1.3米属于薄煤层,小于0.8米属于极薄煤层。在0.8米以下的极薄煤层和0.8米以上的薄煤层中实现一般机械化和综合机械化采煤,要比中厚煤层难度大得多。设计薄煤层采煤机有以下几个特点。1.滚筒采煤机在薄煤层中使用往往存在着功率不足的缺点。曾想选用功率较大的电动机,但受到煤层高度的限制,使采煤机骑溜布置困难很大。如果采取机身“爬地”的     

悬机身极薄煤层双滚筒无链电牵引采煤机研制与应用

针对极薄煤层爬底板采煤机存在的问题,结合爬底板和骑溜运行采煤机的特点,提出了采煤机机身通过过桥悬挂布置在煤壁侧的布置方式。过桥位于刮板输送机上面,一端是导向部,位于老塘侧;另一侧驱动部采用齿条式无链牵引,位于煤壁侧并和机身相连接。整个机身靠4个支撑脚一边支撑在铲板上,一边支撑在煤壁侧底板上,并沿底板运行。该新型悬机身极薄煤层双滚筒无链电牵引采煤既解决了爬底板采煤机单滚筒且不能调高、有链牵引易断链伤人和下滑、液压牵引机道操作不安全等一系列问题;同时克服了骑溜运行采煤机机面高度大,过煤、过机高度不够面临的薄煤层开采困难,为极薄煤层综合机械化开采开辟了新的途径。     

我国薄煤层采煤工艺现状及发展趋势

薄煤层在我国储量丰富,但开采比例较小,随着中厚煤层储量的减少和开采深度的增大,薄煤层开采前景很大。我国薄煤层采煤工艺按采煤设备可分为滚筒采煤机采煤方法、刨煤机采煤方法和螺旋钻采煤方法。介绍了我国薄煤层开采工艺现状和发展趋势。     

外设动力截盘式滚筒采煤机的研究

通过对刨煤机和滚筒式采煤机的适应性分析 ,对薄煤层的开采提出了一种新型的外设动力截盘式滚筒采煤机 ,研究分析表明 ,作为薄煤层采煤设备具有明显的特点 ,对研制新型薄煤层采煤机有着实际参考价值。     

MG450/1100-WD型薄煤层大功率采煤机研制

分析了国内外1.3~2.0 m采高薄煤层采煤机的技术现状,研制了一种适应于1.3~2.0 m采高的薄煤层大功率采煤机,详细介绍了MG450/1100-WD型采煤机的主要技术参数、关键技术研究和应用情况。该采煤机的研制成功大大提高了薄煤层工作面的开采效率。     

采煤机自主导航截割原理及关键技术

深部煤层构造较为复杂,实现采煤机无人驾驶开采更加困难。在总结采煤机结构和截割调控技术演变历程基础上,提出采煤机截割调控技术在经历了人工目测截割、机载探测截割、示教记忆截割3个发展阶段后,已经进入到自主导航截割的第4阶段,并提出了适用于深部煤层采煤机自动驾驶的导航截割理论与技术框架,包括导航地图、位姿感知、路径规划、姿态控制4项技术内涵和精细化煤层截割定位地图、精准化煤层截割导航地图、动态化煤层截割导控地图、采煤机融合定位方法、定位精度提升、智采机组全位姿参数矩阵建立、物理-虚拟模型驱动与交互、无人驾驶防冲撞路径规划、截割作业智能调高调直9项关键技术。系统阐述了采煤机自主导航截割相关核心技术基本原理:首先,构建煤层智能化开采导航地图,从精细化煤层截割定位、精准化煤层截割导航和动态化煤层截割导控3个关键步骤实现地图构建及更新;其次,通过融合定位和定位精度提升方法,完成了采煤机位姿精确感知;再次,创建智采机组全位姿参数矩阵,并结合物理-虚拟模型驱动与交互技术构建出导航截割数字孪生系统;最后,基于实时综采装备位姿状态和煤层导航地图信息,实现了无人驾驶防干涉防冲撞路径规划、截割滚筒自适应调高控制以及行走路径自动调直控制。从而实现了深部煤层采煤机智能导航截割控制,为智采工作面实现无人作业提供了新的理论技术支撑。     

New development of longwall mining equipment based on automation and intelligent technology for thin seam coal

The paper introduced complete sets of automatic equipment and technology used in thin seam coal face, and proposed the comprehensive mechanization and automation of safe and high efficiency mining models based on the thin seam drum shearer. The key technology of short length and high power thin seam drum shearer, and new type roof support with big extension ratio and plate canopy were introduced. The new research achievement on automatic control system of complete sets of equipment for the thin seam coal, which composed of electronic-hydraulic system, compact thin seam roof supports, high effective shearer with intelligent control system, and characterized by automatical follow-up and remote control technology, was described in this paper.     

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。     

薄煤层开采技术在章村矿的发展应用

介绍章村矿薄煤层综采机械化发展历程,薄煤层采煤机经过了普通采煤机到强力大功率薄煤层采煤机的实践,液压支架液压系统改造成电液控制系统,实现了高产高效;高性能的综采装备是提升矿井安全技术、实现高产高效、减轻劳动强度的决定性因素。     

薄煤层综采数字化无人工作面技术研究与应用

为实现薛村矿薄煤层94702综采工作面数字化无人开采,根据该工作面地质条件,介绍了采煤机、液压支架、刮板输送机三机设备选型过程;设计并实现了采煤机位置检测、记忆截割自动调高、运行状态实时监控以及液压支架电液控制系统的自动控制等功能。结果表明:通过采用合理的采煤方法和回采工艺,综采数字化无人工作面开采技术安全可靠,可实现自动完成割煤、移架、推移刮板输送机和顶板支护等生产流程。     

基于高精度三维动态地质模型的采煤机自适应智能截割技术研究

采煤机使用“记忆截割”技术割煤时,需要进行人工领刀,且对煤层赋存条件要求较高,当煤层起伏较大时需要频繁示教领刀。“记忆截割”技术仅针对下一刀煤层顶板截割路径进行优化,在采煤机推进方向无法根据煤层的赋存形态对采煤机俯仰采路线进行精确规划与控制。本文基于采煤机自适应智能截割理念,设计了综采工作面采煤机智能截割系统运行模式,利用煤层精细化物探数据构建工作面高精度三维地质模型,而后利用地质模型对采煤机的未来截割路径进行规划,并在开采过程中根据工作面揭露的最新地质资料动态修正高精度三维地质模型。将高精度三维动态地质模型与采煤机开采规划算法耦合,提出可自适应煤层变化的采煤机开采控制基线规划算法,实现对采煤机推进方向的俯仰采控制与牵引方向的截割控制,以及地质模型更新、开采基线规划与采煤机滚筒调整之间的高效协作。设计了智能截割系统内滚筒调整参量的计算服务接口,以及智能截割系统与采煤机控制系统间的通讯协议,实现了采煤机滚筒基于规划截割路径的精准控制。实践表明,采煤机智能截割系统适用于底板倾角各种变化程度的煤层,采煤机截割线更好地贴合煤层顶、底板线,节约资源,提高生产效率。     

我国井工开采实现高产高效的主要采煤方法及其发展前景

采煤方法及工艺是高产高效矿井建设的核心。我国煤层赋存条件差异大,通过30多年机械化开采摸索与实践,针对不同煤层条件的高产高效采煤方法已逐渐发展成熟,形成了厚及特厚煤层综放开采、大采高综采,中厚及薄煤层综采和连续采煤机旺格维利采煤法等高产高效采煤方法。根据我国当前采煤设备现状,提出了各采煤方法的发展前景。