薄煤层中垂直裂缝地震响应特征模拟分析

通过定义一个简单的薄煤层模型,在不断增加煤层中垂直裂缝数量的条件下,利用基于分裂节点的有限元数值方法模拟了含有不同条数裂隙煤层的地震反射波场;通过与不含裂缝、各向同性薄煤层反射的多波波场对比分析发现:裂缝的存在会对煤层的反射产生影响,但裂缝密度低时影响微弱,裂缝密度增加到一定程度后会出现类似调谐作用的反射能量干涉加强;裂缝密度进一步升高,对煤层反射的影响主要反映在高频成分的增加,对振幅影响较弱,说明煤层的反射强度主要受薄层的干涉作用影响较大;从理论地震波场分析的角度证明了薄煤层含裂缝的不可忽视性及反演的可能性。     

神东矿区薄煤层安全高效开采技术研究

为解决神东矿区薄煤层安全高效开采问题,对国内外薄煤层技术装备发展进行了调研,分析了薄煤层开采中面临的巷道断面大、割岩多、掘进效率低、设备适应性差、可靠度低等5大矛盾问题,提出了集薄煤层掘进、切顶成巷、工作面优化布置于一体的巷道布置方案,解决了薄煤层万吨掘进率高、掘进效率低的难题。在分析目前主流的滚筒采煤机、刨煤机采煤技术装备优劣的基础上,提出了采煤装备方案。等高式采煤机机身短、装煤效果好、截割能力大、煤厚适应性好,集滚筒采煤机、刨煤机两者优势于一身,可在巷道内远程控制和检修,破解了薄煤层设备检修难题。通过对波兰矿井的应用实践和神东矿区补连塔矿开采方案的技术经济分析可知,等高式采煤机及配套装备可实现月产12.4万t,年产150万t的高产量,为国内外薄煤层的安全高效开采提供了有益参考。     

薄煤层低矮型铰接式自卸胶轮车关键技术研究

为解决薄煤层开采的辅助运输问题,针对薄煤层巷道掘进高度低于2.0 m的低矮狭小工作环境,提出了物料运输胶轮车设计为额定载荷为5 t,整车高度小于1.6 m、宽度小于1.9 m,以防爆柴油机为动力,前置前驱、前后油气悬挂、双向驾驶操纵的技术方案。前后车架之间采用摆动式铰接架和圆锥滚子轴承,实现前后车体能绕水平轴相对转动,以确保车辆行驶中四轮着地,有效提高了行车可靠性与安全性。阐述了整车总体方案设计、额定载荷的确定、轴荷估算、驱动桥及制动系统设计、运行路面及工况的确定、动力传动系统匹配设计、摆架设计和工作装置设计等关键技术。应用以上技术的胶轮车在神东保德煤矿和中煤平朔安家岭一矿完成了使用验证,试验结果表明:整车技术性能完全满足了生产条件的要求。薄煤层低矮型铰接式自卸胶轮车关键技术、设计思路及方法的研究,可解决薄煤层自卸胶轮车的低矮车身、驱动能力和快速运输等难题,可加速煤矿薄煤层智能开采新装备的推广使用,有效降低工人劳动强度,提高煤炭开发利用效率。     

薄煤层采煤机行走部改进设计

针对薄煤层采煤机行走部在使用过程中频繁出现故障的问题,分别从行走箱壳体、行走轮组件、导向滑靴三方面对行走部进行了改进设计。现场使用效果验证了改进方案的正确性,改进设计很大程度上提高了行走部的可靠性和适应性。     

大倾角中厚偏薄煤层工作面高效开采输送装备研究与应用

介绍了大倾角中厚偏薄煤层工作面开采中存在的主要问题。从成套刮板输送设备防滑、驱动部减速器润滑、卸载方式、链条张力控制、顺槽转载机与工作面刮板输送机同步移动、电缆防滑、大牵引力销排和销排座方面提出了解决方法。使用效果达到预期目标,采煤工作面效率提高了20%左右。     

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。