我国煤矿综合机械化开采技术现状与思考

以我国采用国产装备采煤工作面实现千万吨产能为背景,回顾了我国煤矿综合机械化开采技术与装备的发展历程,阐述了我国煤矿不同条件下综合机械化开采技术与装备的新进展,分析了我国煤矿开采技术与装备目前存在的主要问题,提出了我国煤矿综合机械化开采技术与装备的发展方向。     

我国综合机械化开采50年发展历程与展望

分析了我国综合机械化的发展历程,总结了在机械化开采方面从引进、消化、吸收再到发展创新的成功经验,认为:(1)我国煤矿机械化开采历经50 a发展,大体可分为3个阶段,即探索阶段(20世纪70—80年代)、大发展阶段(20世纪90年代)和全面突破阶段(21世纪初至今);(2)在工作面煤机装备发展理念方面,20世纪80,90年代总体是突出经济实用型,21世纪初至"十二五"末期,煤机装备突出重型化和高可靠性,以达到装备效益的最大化,"十三五"至今,煤机装备向智能化、无人化方向发展,以实现工作面设备集群的智能感知和协同控制;(3)采煤方法与工艺依然是煤矿机械化发展的基础,任何采煤方法或工艺的变革都会促进煤机装备产业的升级换代,甚至脱胎换骨的进步,而煤机装备是采煤方法与工艺的载体,因此采煤方法与工艺研究依然是煤矿开采的基础和根本;(4)尽管我国煤机装备的整体水平有了巨大提高,但在关键元部件、材料、工艺、整机可靠性方面,与国际先进国家依然存在一定的差距;(5)煤矿智能化是煤炭行业发展的必然趋势,是煤炭科技工作者的理想和努力方向,但其前提必须是装备要具有高可靠性,而且采煤工艺的可操作性与岩层控制的定量...     

我国连续采煤机短壁机械化开采技术发展40 a与展望

连续采煤机短壁机械化开采技术在提高煤炭资源采出率、促进我国煤炭工业高质量发展等方面发挥着重要作用。改革开放以来,我国连续采煤机短壁机械化开采技术实现了“由弱到强”的发展历程,依靠相关技术与装备科技的创新,支撑着煤炭资源采出率持续提升。首先从煤柱及不规则块段开采、“三下”压煤开采、露天边帮压煤回收、中小煤矿采煤机械化升级改造和延长矿井服务年限等方面,全面系统阐述了我国煤炭工业对短壁开采的技术需求,并系统回顾和总结了连续采煤机短壁机械化开采的工艺、理论及装备的发展历程。工艺方面,连续采煤机短壁采煤法从房柱式发展到旺格维利式,再到以块段式采煤为代表的现代房柱式采煤法,形成了具有中国特色的短壁机械化开采技术体系。从回采方式、通风方式和顶板管理等方面总结了3种工艺的特点,并指出块段式采煤是短壁开采的高级阶段。理论方面,从短壁开采的煤柱稳定性、地表沉陷控制、顶板控制等方面总结了短壁开采理论的研究进展。装备方面,研制了连续采煤机、锚杆钻车、梭车、连续运输系统、给料破碎机、履带行走式液压支架、铲车、柔性连续运输系统等系列化、成套化的短壁机械化开采装备,促进了煤矿短壁装备的国产化进程及其技术进步,形成了适应我国不同煤层赋存地质条件和开采条件、具备自主知识产权的短壁开采装备体系,最后,分析了连续采煤机短壁机械化开采技术发展过程中的问题,围绕煤矿智能化建设主题,提出了短壁开采技术的发展方向及建议。     

综合机械化固体充填采煤一体化技术

为推广应用综合机械化固体充填采煤一体化技术,解放＂三下＂压煤,提高矿井采出率,实现矿山的绿色开采,在简要综述充填采煤历程和发展现代化充填采煤技术的目标、要求和难点的基础上,系统阐述了综合机械化固体充填采煤一体化技术的系统布置、关键装备,并介绍了该技术在密集建筑群下、邻近松散含水层区域和大型河堤下进行大规模充填开采煤炭的工程实例。应用结果表明：综合机械化固体充填一体化采煤技术可实现＂三下＂压煤的安全高效开采,具有广阔的应用前景。     

中国煤矿现代化开采技术装备现状及其展望

总结了近10年来中国煤机装备先进的技术成果,以及大采高综采、大采高综放开采、短壁开采等现代化开采技术现状及其应用。我国现代化开采方法与煤机装备的协调快速发展,大幅推进了煤矿"高产、高效、安全、洁净"的发展进程,形成了具有中国特色的现代化开采技术与装备体系。对中国煤矿现代化开采技术与装备的发展趋势进行了前瞻性展望,认为我国现代化开采技术在快速发展的同时,工作面装备智能化技术,成套装备系统高可靠性综合技术,安全、环境与采煤协调开采技术,高强度开采条件下围岩活动规律等仍需进行进一步深入研究。     

MBJ-130截煤机应用范围及结构特性

随着煤矿大型化,大量的不规则块煤和边角煤随之增加,但是现有的采煤设备无法实现边角煤和不规则煤块机械化开采,造成生产效率低,资源回收率低,工人劳动强度大。为了实现边角煤和煤柱等的机械化开采,论述一种采煤工作面长度小于30 m时的采煤装备,它是一种适合于超短壁安全、高效综合机械化的无链牵引双驱窄机身截煤机。     

湖南煤矿复杂煤层条件下实施综采对策

以湖南煤矿实施综合机械化开采工艺为工程背景,从煤矿开采技术条件、中小型地质构造探测技术、复杂煤层回采巷道布置、巷道快速掘进技术、综采过断层技术、采面快速搬家技术等方面分析了湖南煤矿复杂煤层条件下实施综合机械化采煤工艺存在的问题,并提出了解决这些问题的对策.研究结果表明,在现已成功实施普通机械化采煤工艺的采煤工作面是完全可以实施综合机械化采煤工艺的,值得从政策、资金等方面予以支持.     

综合机械化固体充填采煤技术研究进展

在简要综述充填采煤历程和发展现代化充填采煤技术的目标、要求和难点的基础上,系统介绍了综合机械化固体充填采煤技术的研究进展。重点论述了密实充填采煤的岩层移动控制理论,其理论上的突破是新技术发展的前提,主要包括：充填开采岩层移动控制的等价采高理论;充填开采岩层运动的连续介质力学模型;充填开采岩层移动的计算公式;固体充填的采场矿压与支架受力分析。进而系统介绍了综合机械化固体充填采煤的系统、装备及工艺,以及在密集建筑群下、孤岛村庄煤柱区域、临近松散含水层区域和大型河堤下进行大规模充填开采煤炭的工程实例。     

薄及较薄中厚煤层综合机械化长壁开采研究

薄及较薄中厚煤层机械化开采,在我国得到了广泛应用.本文首先论述了螺旋钻机采煤法、滚筒采煤机综合机械化采煤法和刨煤机综合机械化采煤法在我国的应用现状,分析了各采煤法的优缺点及其适用条件,对计划采用机械化方式开采薄及中厚煤层的矿井有一定的借鉴和参考作用.     

我国煤矿开采技术研究简析

分析了我国煤矿开采应重点研究的6个技术领域：采煤方法和工艺，深矿井开采，减少矸石排放的开采技术，支护质量与顶板动态监测技术，小煤矿技术改造和机械化开采技术以及地下气化技术。     

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。     

我国大采高综采技术与装备的现状及发展趋势

介绍了国内外大采高综采技术装备现状，分析了我国综采工作面主要装备与国外存在的差距，指出了我国大采高综采技术与装备的发展趋势。     

薄煤层开采技术与综采设备的发展

介绍了薄煤层的综合机械化开采几种配套方式的适应性,分析了薄煤层综采设备的特点,指出了薄煤层综采设备及支护设备液压支架的发展趋势。     

特厚煤层智能化综放开采理论与关键技术架构

综放开采方法是我国特厚煤层矿区实现高产高效的主要技术途径,智能化综放开采是未来综放开采技术发展的重要方向。在分析千万吨级特厚煤层智能化综放开采技术和问题的基础上,围绕安全、高效、智能这一主题,综合考虑特厚煤层顶煤体和上覆岩层的相互作用,以掌握特厚顶煤冒放理论,实现综放工作面放煤智能化,降低含矸率、提高顶煤采出率为主导,提出要解决的关键科学问题和技术构想。针对综放开采存在的煤矸智能识别、智能放煤控制、“采-支-放-运”系统智能协调等主要难题,凝练出特厚煤层智能综放开采大尺度顶煤体破碎与冒放机理,特厚煤层智能化采放协调控制机理与方法,特厚煤层智能综放开采群组放煤过程控制原理三大科学问题。攻克特厚煤层群组协同智能放煤工艺决策技术,特厚煤层顶煤厚度与放煤量实时监测技术,冲击振动和高光谱融合的煤矸识别技术,多模式融合的智能化放煤装备及控制技术,综放工作面“采-支-放-运”系统智能协调控制技术五项关键技术。突破特厚煤层智能化综放开采技术与装备瓶颈,研发煤矸识别装置、开发智能放煤控制系统及软件,解决采放协调、煤矸识别、群组放煤等难题,创建年产1 500万t智能化综放开采示范工程。最终实现特厚煤层智能化综放开采,为我国特厚煤层的安全、高效开发提供可靠的技术支撑。     

大倾角大采高综采工作面采煤设备安装的研究

针对新疆焦煤集团2130煤矿25221工作面地质条件恶劣,煤层倾角大,煤层赋存较厚等情况,结合现有煤矿开采技术综合考虑,决定25221工作面采用一次采全高综合机械化采煤工艺,通过对地质条件、综合机械化采煤设备的研究,制定了最佳的施工方案,实现了大倾角综采工作面综合机械化采煤设备的快速安装。     

南屯煤矿薄煤层高效综采设备的应用及展望

该本文阐述了薄煤层高效综采设备在兖矿集团南屯煤矿的成功应用情况、设备选型及存在难题,针对难题提出今后薄煤层高效综采设备关键技术的研究方向。     

我国薄煤层综采技术的发展及其适应性和应用特点

本文论述了我国发展薄煤层综采技术的重要意义,阐述了薄煤层滚筒采煤机综采和刨煤机综采的发展现状,指出了薄煤层综采技术的地质适应性和应用特点,对开采薄煤层时选择合适的综采工艺方式有一定的指导意义。     

综放开采是解决厚煤层开采难题的有效途径

我国厚煤层储量丰富，但是其赋存条件复杂，如何有效地解决我国厚煤层开采技术难题，一直是采矿专家们关注的问题。20多年来，在我国发展成熟的综合机械化放顶煤开采技术，以其技术先进、投资少、消耗少、效率高、安全性好的五大特点，将厚煤层的储量优势转化为经济优势，已成为我国厚煤层采煤方法改革和解决难采厚煤层技术难题的有效途径，取得了显的技术经济效果。介绍综放技术在解决我国不同矿区难采厚煤层的应用情况及其取得的技术效果。     

急倾斜俯伪斜长壁综采机械化研究

急倾斜煤层开采条件恶劣,国内外没有长壁综采成功的先例,通过采用俯伪斜综合机械化开采工艺,减小了工作面实际倾角,克服了传统采煤方式落煤飞矸窜入液压支架伤人的现象,采煤机、刮板输送机、液压支架配套中,建立稳定一致的梁端距以及通畅的行人通道是基本的要求,为此创新研发了菱形液压支架,导向输送机为采煤机提供割煤过程依托,论述了菱形液压支架及其与特型采煤机、输送机的配套关键问题,液压支架的调整能力是保证采煤推进过程中设备不下滑的基础。通过工程实际应用,急倾斜俯伪斜长壁综合机械化开采效果显著,是急倾斜煤层开采方式的重大突破,设备之间协调运转,顶底板维护良好,对复杂难采煤层综采技术具有重大的推动意义。