薄煤层开采与成套装备技术的发展趋势

为了实现我国薄煤层高效开采,根据煤矿科学开采发展的要求,介绍了薄煤层开采与成套装备技术发展和应用情况;指出滚筒采煤机、自动化刨煤机和连续采煤机以及无人工作面螺旋钻机开采是薄煤层综合机械化开采技术,因此全面发展综采装备、尽快国产化是发展趋势,创新发展是薄煤层开采和装备的发展方向;全面掌握刨煤机开采技术,加快刨煤机装备国产化,实现开采装备智能化;提高薄煤层滚筒采煤机装备的创新速度,实现工作面装备高适应性、高性能和高可靠性以及智能化和无人化;研制薄煤层连续采煤机,完成薄煤层开采装备充分国产化;推广螺旋钻机极薄煤层开采,进一步完善螺旋钻机开采装备。薄煤层开采技术向自动化无人工作面高产高效生产发展,而且薄煤层无煤柱开采是发展趋势。研究和发展高产高效工作面无人化薄煤层开采装备是当前的主要任务,高速高效自动化、智能化、无人化滚筒采煤机开采装备和工作面巷道煤岩掘进装备是重要工作,为煤矿数字化绿色开采、智能开采和可持续发展打下基础。     

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。     

文玉煤矿1.5m较薄煤层年产3Mt智能化成套装备选型及系统集成设计

针对文玉煤矿V号煤层高产高效开采目标,进行了较薄煤层智能化综采工作面年产3Mt设备选型配套及系统集成设计。研发了工作阻力为9000kN的薄煤层液压支架及电液控制系统,提出了薄煤层大功率采煤机系统的参数要求,装机功率达到951kW,研发了薄煤层刮板输送机系统,为单一工作面实现年产3Mt的目标奠定了基础,推动了我国煤矿薄煤层智能化开采技术的发展。     

兖州矿区较薄煤层自动化开采成套装备及工艺研究

为实现兖州矿区1.2～2.2m煤层安全高效开采,资源平衡开采,延长矿井寿命,确定了＂较薄煤层自动化开采成套装备及工艺研究＂课题。提出了立足国内先进装备,研制开发出适应性强、功率大、体积小、可靠性高、自动程度高的较薄煤层工作面高效开采的综采成套设备及其生产工艺,彻底解决较薄煤层开采难题,实现较薄煤层工作面安全、高产、高效开采。充分发挥出了工作面配套装备的最佳能力和作用,大幅提高了生产效率,提高了工效,减少了人员。为提高该条件下工作面综合管理水平和生产水平具有重要的现实意义。     

智能化采煤工作面分类、分级评价指标体系

针对我国智能化工作面尚没有统一标准,无法对煤矿智能化建设和发展水平进行科学合理定量评价问题,开展了智能化工作面分类、分级与评价指标体系研究,给出了智能化采煤工作面定义,建立了智能化工作面指标体系数学模型,提出了智能化工作面分类、分级评价指标体系与评价方法,开发了智能化采煤工作面分类、分级评价软件,结合具体案例,验证了评价方法与评价结果的科学合理性。首先对智能化采煤工作面、工作面智能集控中心、智能化开采模式等术语进行定义,提出智能化采煤工作面一般技术要求与系统配套条件,根据工作面煤层厚度、赋存条件、采煤方法和开采技术参数对智能化采煤工作面开采模式进行分类,将智能化采煤工作面分为薄煤层和中厚煤层智能化有人巡视无人操作、大采高煤层人-机-环智能耦合高效综采和综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤3种模式。然后以煤层赋存条件为基本指标、开采技术参数为参考指标,建立智能化采煤工作面分类评价指标体系,将采煤工作面煤层开采条件分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类;将智能化采煤工作面系统细分为智能割煤、智能支护、智能运输、智能控制、网络通讯、智能视频、智能喷雾、智能供液、智能巡检、智能供电、工作面照明、工作面语音、通...     

薄煤层智能开采技术研究现状与进展

薄煤层储量占我国煤炭总储量的20,受狭小采掘空间等特殊条件制约,薄煤层开采效益差、智能化水平低,产量仅占煤炭总产量的10。基于薄煤层多样性赋存条件和提高工作面单产、卸压效果与采出率的不同开采需求,将薄煤层开采的技术需求分为3 类: 薄煤层长壁智能化综采、薄煤层保护层智能化开采和薄煤层高采出率开采技术。系统分析了我国薄煤层矿井开采设计、长壁综采装备、智能化开采技术、半煤岩巷道掘进和极薄煤层开采技术等方面的研究现状,详细介绍了3 类薄煤层开采技术的研究进展,具体包括: ①在长壁综采工作面智能化方面,提出了放大采区( 面) 尺寸、降低采掘高度的立体化设计方法,开发了薄煤层开采方法、设备配套等辅助决策专家系统,研制了大功率、矮机身半煤岩快速掘进机及其支护机具和矮型化超长综采工作面成套装备,研发了“基于煤层条件精准探测预设割煤轨迹+三机协同控制+视频监控”的智能化开采技术; ②在高瓦斯薄煤层保护层智能化开采方面,揭示了卸压开采的应力－损伤－渗流耦合作用机制,提出了长壁面极限卸压采厚与钻采面卸压增透合理参数确定方法,研发了基于瓦斯浓度调控的智能割煤技术; ③在提高薄煤层采出率方面,研发极薄煤层的长壁综采自动化技术和五钻头自动换钻螺旋钻采煤机,开发了不同种类的薄煤层沿空留巷技术。提高薄煤层采掘装备的适应性和控制精度,构建智能开采与灾害防控一体化理论与技术将是薄煤层智能开采技术的研究方向。     

高瓦斯千米深井安全高效绿色开采技术研究

为解决煤矿深部开采瓦斯含量大、瓦斯压力大、突出危险性高、煤层透气性低,以及开采极薄煤层作为保护层产生大量矸石和薄煤层无法有效回收利用等问题,针对十二矿复杂煤层动力灾害机理、煤与瓦斯协同安全高效开采以及采动环境低损害开采进行研究,实施薄煤层开采作为保护层,实现多煤层开采的区域消突和煤矿瓦斯的综合抽采利用。在此基础上,配套井下岩石分选工艺及回填开采工艺,在实现安全高效开采的同时,减少采动环境损害,解决大量矸石污染环境的问题。保护层开采治理的工作面在单产上,较低位巷冲孔治理工作面单产量提高30%;煤矸分选回填年减投增效和瓦斯发电及余热利用经济效益显著,实现千米深井安全高效绿色开采。     

薄煤层综采工作面智能自动化优化开采应用实践

薄煤层综采工作面智能化开采是开滦面临的新课题,随着唐山本部煤层资源的枯竭,薄煤层综采工作面的智能化开采成为开滦持续发展的常态化要求。但在开采过程中受煤层地质条件等客观因素的影响,自动化智能开采时困难很多,导致生产效率降低,针对地质条件情况,通过优化自动化系统中的设置,合理使用自动化进行开采,成功地提高了生产效率达46%以上,为开滦集团以后自动化开采积累了丰富的技术经验。     

薄煤层智能开采技术研究现状与进展全文替换

薄煤层储量占我国煤炭总储量的20%,受狭小采掘空间等特殊条件制约,薄煤层开采效益差、智能化水平低,产量仅占煤炭总产量的10%。基于薄煤层多样性赋存条件和提高工作面单产、卸压效果与采出率的不同开采需求,将薄煤层开采的技术需求分为3 类: 薄煤层长壁智能化综采、薄煤层保护层智能化开采和薄煤层高采出率开采技术。系统分析了我国薄煤层矿井开采设计、长壁综采装备、智能化开采技术、半煤岩巷道掘进和极薄煤层开采技术等方面的研究现状,详细介绍了3 类薄煤层开采技术的研究进展,具体包括: ①在长壁综采工作面智能化方面,提出了放大采区( 面) 尺寸、降低采掘高度的立体化设计方法,开发了薄煤层开采方法、设备配套等辅助决策专家系统,研制了大功率、矮机身半煤岩快速掘进机及其支护机具和矮型化超长综采工作面成套装备,研发了“基于煤层条件精准探测预设割煤轨迹+三机协同控制+视频监控”的智能化开采技术; ②在高瓦斯薄煤层保护层智能化开采方面,揭示了卸压开采的应力－损伤－渗流耦合作用机制,提出了长壁面极限卸压采厚与钻采面卸压增透合理参数确定方法,研发了基于瓦斯浓度调控的智能割煤技术; ③在提高薄煤层采出率方面,研发极薄煤层...     

薄煤层刨煤机工作面设备配套及开采工艺

通过对薄煤层工作面的优化设计,以提高工作面单产,安全高效为原则,选择合理的配套设备,改进回采工艺,加强安全技术管理,实现了薄煤层刨煤机工作面的安全高效生产。并获得了薄煤层工作面机械化开采经验和技术数据,为国内其他同类煤层的开采积累了经验。     

大倾角薄煤层综采工作面高产高效开采实践

1611东综采工作面依靠科技创新,实施"三机"改造,优化生产工序,实现了高产高效,创出了华丰矿薄煤层综采工作面最好水平。本文介绍了开采实践的具体做法,为大倾角薄煤层实现高产高效开采找到了一个突破口。     

重叠侧卸式结构在薄煤层刮板输送机中的应用

重叠侧卸式刮板输送机打破现有的薄煤层工作面输送机端卸和交叉侧卸的传统方式,结合两者的结构优点,研发出适用于薄煤层工作面开采的新型卸载方式的刮板输送机,实现薄煤层工作面的高产、高效,使薄煤层开采工艺实现质的飞跃。     

较薄煤层(1.2～2.2m)高产高效工作面开采技术

兖矿集团与国内科研院所生产厂家进行联合攻关、论证并实施了较薄煤层(1.2～2.2m)高产高效综采工作面的开采技术。该较薄煤层(1.2～2.2m)高产高效综采工作面开采技术,提出工作面配置国产设备,采用电液控制系统追机顺序移架,设备生产能力达到月产8.3万t,年产100万t水平的目标。该项目的成功实施,合理调整了矿井煤炭开采格局,创出了在现有煤层赋存条件下实现优化设备配套开采技术新路子,对于类似地质条件的矿井有很强的借鉴意义和实际推广应用价值,可使该条件下综采设备和技术水平上一个新台阶。     

新型薄煤层极倾斜电牵引采煤机的研制

针对开采大倾角薄煤层特别是超过45°煤层的复杂工况,满足大倾角薄煤层高产、高效综采需要,创新研制MG80/103-WD极倾斜电牵引采煤机,解决了现有薄煤层采煤机牵引力不足,大倾角工作面采煤机振幅超限等问题,增强设备运行的稳定性和安全性,同时该采煤机可在大倾角工作面实现上行与下行双向截煤,提高工作效率。     

我国中厚煤层高效开采跨入世界先进行列

由兖矿集团济宁 2号煤矿与煤炭科学研究总院、中国矿业大学等单位共同开发研制的“中厚煤层高产高效工作面成套设备与开采工艺研究”项目 ,近日通过山东省科技厅组织的鉴定 .据介绍 ,该成果标志着我国在中厚偏薄煤层条件下的高产高效开采水平跨入世界先进行列 .　　此设备与工艺是为在中厚 (1 5～ 2 5m )煤层厚度变化较大、地质条件复杂的情况下实现高产高效而开发研制的 ,它不仅提高了我国对中厚偏薄煤层开采的整体装备水平和工作面单产能力 ,而且大大降低了因地质因素和人为因素造成的各种事故率 .在工业性试验期间 ,工作面已总推进 12 0…     

黄白茨煤矿薄煤层工作面智能化控制系统的应用

基于黄白茨煤矿13上2层煤层特点和开采方式,进行了薄煤层综采工作面智能化控制系统的应用。系统采用全新平台架构,从硬件与软件2方面进行升级,制定工作面自动化采煤工艺,以采煤机智能控制、液压支架自动跟机及可视化远程监控为基础,利用Longwall Mind控制软件,建设具有自动感知、自动分析、智能处理的安全,高效,节能,少人化的智能综采工作面。     

对薄煤层回采工作面高产高效的思考

文章分析了我国薄煤层的赋存概况以及矿井开采中所面临的问题，论述了薄煤层生产的实际情况及提高薄煤层工作面高产高效的意义，提出了提高薄煤层工作面高产高效的途径、条件和手段。     

试论薄煤层的开采技术及提高块煤率的措施

 摘要：薄煤层一直是矿井开采的薄弱环节。受到“工作面空间小,机械化程度低,安全系数低,工作效率低,劳动强度大”“一小三低一大”的影响,难于实现矿井的高效高产。针对以上情况,本文笔者结合所在的鹤煤公司王河煤矿的实际,分析了薄煤层开采的特点,分析了薄煤层工作面的设备选择和工艺流程,强调要加强工作面的科学管理,要采取多种措施,提高薄煤层开采的块煤率。从而提高薄煤层的高产、高效和安全生产。     

对薄煤层回采工作面高产高效的思考

文章分析了我国薄煤层的赋存概况以及矿井开采中所面临的问题。论述了薄煤层生产的实际情况及提高薄煤层工作面高产高效的意义，提出了提高薄煤层工作面高产高效的途径，条件和手段。     

中薄煤层智能开采技术及其装备

针对我国薄煤层产量逐年增长和开采技术相对滞后的现状,提出了透明化自适应型中厚偏薄煤层智能开采模式。以神东矿区为例,对当前的中厚偏薄煤层智能化开采技术进行了总结,介绍了中厚偏薄煤层智能开采情况,由此提出厚度1.0～1.7 m的煤层称为中薄煤层的分类概念,以适应煤矿智能化开采和优先发展的需要。首先,在综合处理多源异构信息的基础上,将三维初始地质模型、激光扫描动态数字化工作面、顶底煤厚度探测结果以及煤机姿身数字化,实时提交给智能开采系统进行超前规划,生成动态透明四维地质模型。随后,根据实时生成的动态四维地质模型,获取每个截割位置的顶、底板高度数据,结合煤机姿态参数和采煤机的绝对位置坐标,及工作面平直度要求,对未来几个割煤循环的采煤机调高策略进行提前规划,形成基于动态透明工作面智能化割煤技术。提出了"十二工步"割煤工艺,建立采煤机电缆拖拽系统。最终,以动态四维地质模型构建、采煤机智能化割煤、工作面自动调直、机器人巡检、采煤机电缆拖拽、液压支架自动跟机以及智能协同联控等技术为依托,建立了具备综采工作面全面感知、设备远程集控、协同联动、自动控制、多维数据融合、隐患自动辨识、流程数据驱动、智能辅助决...