综采工作面收尾技术研究与应用

陈四楼煤矿于1997年投产,随开采年限的增加矿井开采深度逐渐增加,综采工作面回采条件日益复杂,综采工作面布置受地质构造影响越来越大,致使小储量的综采工作面出现次数和综采工作面搬家次数逐渐增多,综采工作面收尾越发频繁。采取合适的综采工作面收尾方法,对提高综采工作面收尾速度、确保综采工作面收尾安全起到至关重要的作用,对确保综采工作面安全、高效回撤起到至关重要作用,对缓解矿井采掘接替紧张也起到一定作用。介绍了陈四楼煤矿2802综采工作面地质条件、主要生产系统及设备布置,通过对比、分析,总结和说明了综采工作面收尾上网上绳阶段及扩通道阶段采用的两种不同方法的优缺点,为今后综采工作面收尾方法的选取提供了理论和实践依据。     

长壁综采工作面无人自主开采发展路径与挑战

智能化无人开采是实现煤矿安全高效开采的技术途径。根据无人控制系统发展的一般规律,分析了综采工作面控制系统发展历程包括远程遥控、自动控制和自主控制3个阶段。综采工作面自主控制需要解决综采工作面环境实时感知、综采“三机”协同控制、高精度煤层地理信息系统、开采工艺智能决策与无人综采工作面评估试验方法5个方面的问题。总结了综采工作面控制系统的3个目标任务：可靠割煤与装煤、保持工作面几何关系、围岩可靠支护;凝练了综采工作面控制系统的8项关键技术：液压支架电液控制技术、综采装备协同控制技术、工作面通信技术、工作面可视化技术、采煤机定位技术、采煤机自动调高技术、工作面自动调直技术、工作面围岩支护控制技术,并分析了综采工作面控制系统关键技术与其目标任务之间的逻辑关系。通过分析综采工作面控制系统关键技术的功能需求和综采工作面自主控制的研究问题,提出了综采工作面由自动控制迈向自主控制首要解决的问题,即工作面煤层地理信息系统精细化、采煤机截割规划策略、工作面围岩智能支护策略以及综采工作面控制系统适用性评估检验方法。     

矿井智能化综采工作面的设计探析

为促进矿井综采工作面实现自动化智能化,基于智能化综采工作面设计应达到的主要目标,结合当前晋能控股集团主要矿井智能化综采工作面应用现状,提出了智能化综采工作面的主要设计流程与各主要设备的具体设计方案,以供智能化综采工作面建设参考。     

采空区侧综采设备安装与大角度调采技术实践

介绍了采空区侧综采工作面安装空间准备工艺和综采支架安装方法、顺序以及综采工作面大角度调采方法,分析了采空区侧综采工作面液压支架安装及综采工作面大角度调采的技术要点、安全关键。     

煤矿综采工作面安装回撤专业化分析

综采工作面的实际安装回撤过程是非常复杂的。因此,对综采工作面安装回撤工艺展开分析具有重要意义。为了更好地提升煤炭开采的产生及其质量,主要分析了综采工作面安装回撤矿务工程的准备、综采工作面安装回撤的概述以及综采工作面安装回撤的工艺,对于促进综采工作面安装回撤的专业化有一定的借鉴性意义。     

关于厚煤层综采工作面的围岩稳定性分析

由于厚煤层开采过程中,综采工作面的采高会比薄煤层或中厚煤层的综采工作面高,这会导致厚煤层综采工作面的围岩稳定性差,容易造成综采工作面顶板产生较高的冒落带和煤壁产生片帮。据此,本文先分析厚煤层综采工作面顶板垮落和煤壁片帮机理,然后研究了提高厚煤层综采工作面围岩稳定性的控制技术,分析结果可以为厚煤层综采工作面的围岩稳控制研究提供一定的参考。     

东河煤矿综采工作面生产系统可靠性分析

从东河煤矿综采工作面的各种环境条件、工作面从事生产的人员素质、综采设备的配套和运行条件等方面对东河煤矿综采工作面生产系统可靠性进行了分析。为东河煤矿工作面的综采设备建立起关于可靠性的数学模型,确定了故障发生的函数的分布类型,计算出东河煤矿综采设备的各个子系统和总体系统的可靠性指标,分析综采工作面设备系统的可靠性情况,找到了综采工作面的薄弱环节,为综采工作面的生产提供指导。     

综采工作面自移式集中开关架技术

通过对综采工作面顺槽自移式集中开关架的研究,提出新型综采工作面自移式集中开关架的改进优化方案,提高了综采工作面设备自动化水平及工作面生产效率,进一步保证了综采工作面的安全生产。     

综采工作面智能化技术与装备的发展浅析

为了改善煤矿综采工作面的缺点,近年来我国致力于将煤矿综采工作面向智能化发展。同时,为了尽快追赶国家产业化升级的步伐,开展了综采工作面智能化技术和装备的发展分析。首先对综采工作面智能化技术与设备的发展现状进行了分别阐述,在此基础上分别介绍了综采工作面智能化技术、装备的预期前景,最后介绍了综采工作面智能化技术与装备发展过程中所发现的问题及其将来的发展趋势。     

综采工作面巡检机器人关键技术研究

目前国内许多煤矿应用了可视化远程干预型智能无人化综采,但是综采工作面内仍然需要1名工人进行巡检作业,为了实现综采工作面支架支护区域内真正无人,需要研究一种综采工作面巡检机器人,实现对综采工作面巡检人员的替代,适应智能综采的发展方向。在分析综采工作面巡检机器人研究现状的基础上,指出综采工作面巡检机器人研究目前处于起步阶段,提出了综采工作面巡检机器人研究需要攻克的5个方面的技术难题:综采工作面巡检机器人控制平台健壮性,行走驱动可靠性,移动通信稳定性,群组控制协同性,配套应用合理性。给出并具体分析了综采工作面巡检机器人发展所需的5项关键技术:柔性轨道技术,精准定位导航技术,高可靠控制技术,动态图像采集技术,三维采场模型构建技术。研制了一款综采工作面巡检机器人,以电池供电驱动行走机构沿刮板输送机电缆槽外侧的轨道实现快速移动,轨道之间采用具有一定承载能力的弹簧连接件实现柔性连接,综采工作面巡检机器人搭载惯性导航系统,三维激光扫描装置,红外热成像摄像仪,可见光摄像仪,无线移动终端等装备,可完成对综采工作面直线度、水平度检测,工作面精确定位,工作面点云扫描,采煤机运行状态巡检与工作面快速巡检等功能,并通过无线通信网络实现传感数据准确、快速传输至巷道集控中心。通过在神东榆家梁煤矿43101综采工作面应用,实现最大巡检速度60 m/min,辅助构建的工作面三维点云模型实测精度0.2 m,实现搭载惯导系统在宽360 m综采工作面直线度可控制在±500 mm。综采工作面巡检机器人在质量和电池续航2个方面仍需进一步研究优化,以满足实际生产需求。研究成果可为煤炭行业综采工作面巡检机器人技术的发展提供有益的借鉴。