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..

德菲斯矿综放成套设备应用实践

土耳其德菲斯煤矿位于马尼撒省的索马盆地,因地质构造复杂,断层较多,而且工作面走向存在一定的倾角,导致在工作面开采过程中,存在刮板机与液压支架“上窜下滑”、漂溜等问题,严重地制约了产能。通过对设备的受力进行理论分析,在矿井下对采煤工艺进行针对性的调整,保证了“三机”成套设备在P01工作面的顺利使用。对于矿方复购的第2套设备,通过对工作面刮板输送机、液压支架的结构改进,从配套层面优化设备布局及连接方式,从而极大提升设备的生产适应性,顺利解决了“上窜下滑”、漂溜等问题,达到了工作面产能300万t/a的目标。

放顶煤液压支架的创新与发展

回顾我国放顶煤技术的发展历程,介绍了我国放顶煤液压支架的创新成果,着重阐述我国放顶煤液压支架的最新发展、大采高放顶煤液压支架的应用及其采用的关键技术,如:专利技术新型双四连杆中通式大空间支架稳定机构、抗冲击立柱、支架稳定性措施及煤壁片帮控制措施等。分析了新型分体组合式直线型放顶煤液压支架的特点及其适应性和稳定性,并提出放顶煤液压支架发展的方向应为:发展两柱放顶煤液压支架、轻型放顶煤液压支架、大采高放顶煤支架、浅埋深厚煤层放顶煤液压支架和深部矿井厚煤层放顶煤液压支架等。

兖矿集团综放开采技术的创新性发展与应用

系统总结了兖矿集团近30年来综采放顶煤开采技术与装备的发展历程,在国内引进试验的基础上,以国家"九五"、"十五"科研攻关为支撑,首次实现了综放开采年产6 Mt;通过液压支架架型、放煤理论及工艺等技术与装备的创新,实现了自动化放煤和综放开采技术的出口;针对复杂条件下厚及特厚煤层、坚硬煤层综放开采难题,通过"采放支运"成套技术研发,研究了大采高和超大采高综放开采液压支架与围岩耦合关系,设计了5.5 m四柱大采高综放和7 m两柱强力超大采高综放开采成套技术与装备,进一步提高了综放开采的适应性、开采效率和智能化水平。

硬煤超大采高智能化综放开采关键技术装备研究

为实现8~12m硬质特厚煤层安全高效开采,针对硬煤冒放性差的特点,采用小采放比开采模式,增加割煤高度,利用围岩扰动改善顶煤冒放性能,实施超大采高综放开采,研究了硬煤超大采高综放开采成套装备,得出了工作面总体设备配套参数,优化了工作面大梯度过渡技术及端头区多设备联合支护方案。针对顶煤冒落块度大问题,研究了大运量煤流运输系统,配套采用后部刮板输送机交叉侧卸技术,配置了煤流四级破碎体系,工作面采用高可靠性智能控制采煤机,创新研发了强扰动高效放煤机构及"记忆+远程干预"放煤系统,创建了具有主动感知、自动分析、系统协同性能的安全高效的智能综放工作面,为实现年产1.5Mt特厚煤层综放开采奠定了基础。

煤矿高效开采工作面成套装备技术创新与发展

总结了近年来高效矿井与开采装备技术发展的概况和创新成果,介绍了"十一五"期间大采高和大采高综放开采液压支架及配套装备等方面取得的重大技术突破;从高效自动化开采成套装备技术、复杂难采煤层高效开采成套装备技术和开采装备先进制造技术3个方面,对"十二五"期间高效开采工作面成套装备技术的发展进行了展望。

煤矿综采自动化成套技术与装备创新和发展

介绍"十一五"期间煤矿综采工作面成套技术与装备发展概况,分析我国薄煤层开采技术难题,提出有人值守、工作面无人操作的薄煤层自动化开采模式,介绍超大伸缩比薄煤层液压支架、矮机身大功率薄煤层滚筒式采煤机、紧凑型薄煤层液压支架电液控制系统等关键技术,阐述了综采工作面智能控制系统开发研究的最新进展,提出我国未来综采自动化技术与装备发展思路和研究方向。

特厚软煤大采高综放工作面成套装备技术研究

针对特厚软煤赋存特征,以永陇矿区园子沟矿井为工程背景,确定了合理工作面参数、工艺及装备,优化设计了"整体顶梁带铰接前梁+伸缩梁+二级护帮"的四柱支撑掩护式强力放顶煤液压支架,有效改善了煤壁和端部顶煤的支护效果,通过支架支护质量综合监测保障系统提高了支护的系统的适应性。确定了采煤机、前后部刮板输送机技术参数,设计了智能喷雾降尘系统,实现了特厚软煤综放工作面的安全高效生产。

厚煤层分层开采再生顶板和设备配套问题研究

研究了分层综采采空区注浆工艺和下分层开采再生顶板岩层结构,据分层综采工作面设备配套特征,提出了工作面液压支架设备选型的要求,进而对我国高产高效矿井建设模式进行分类,总结了分层综采工作面设备配套方案.

改造型放顶煤支架工作面设备配套技术研究

将两柱掩护式铺网支架改造成双输送机低位插板式放顶煤支架,与配套综采设备进行综采放顶煤开采工业性试验,研究试验时设备配套中存在的主要问题;工作面后部刮板输送机前部堆积大量浮煤的原因,是支架前梁间、尾梁间漏煤,以及后部刮板输送机运煤时溢煤共同作用的结果,其中后二者是堆煤的主要原因。最后提出了相应的改进措施,推动了综放开采在义马矿区易自燃煤层条件下的推广应用。

两硬条件下特厚煤层一次采全高配套设备的探讨

对大同煤矿集团公司忻州窑矿两硬条件下特厚煤层一次采全高设备配套关系进行了初步的分析 ,经过分析可知 8911工作面配套设备的运行是成功可行的 。

成套+融资租赁模式在煤机装备销售中的应用

通过对成套模式及融资租赁模式的分析,总结了成套+融资租赁模式的优势及需要注意的问题,并结合具体应用案例,进一步证明了该模式在当前煤炭市场低迷背景下,对于扩大煤机装备销售、促进煤炭企业设备升级换代均具有积极作用。

坚硬厚煤层综放工作面设备配套技术的研究

“坚硬厚煤层综放开采关键设备研究”是煤炭部“九五”重点科技攻关项目 ,它提出了坚硬厚煤层综放开采关键设备的选型、设备间的工作关系等内容。为类似特殊地质条件厚煤层综放开采设备配套提供了科学合理的方法。

低透煤层液态CO_(2)压裂增透理论与成套技术

低透煤层液态CO_(2)压裂兼具裂隙改造和驱替置换的双重瓦斯强化抽采作用,是一项易于与其他技术联合使用,具有规模化应用潜力的增透技术。提出了低透煤层液态CO_(2)压裂增透理论体系及成套技术框架;依据应力叠加原理和最大拉应力准则,考虑压注过程液态CO_(2)相态变化和低黏强渗透性,建立了液态CO_(2)压裂起裂压力确定模型;以I型断裂准则为裂缝扩展判别条件,建立了恒定注液流量下压裂孔口压力与裂缝扩展距离之间的量化表征关系,阐明了注液压力、压裂液黏度、裂缝产状对裂缝扩展的影响规律。依此为基础,提出了决定液态CO_(2)压裂增透煤层成套装备性能的4个关键参数及其计算方法,研制了国内首套井下压裂增透成套装备,研发了压裂增透施工工艺,分别在淮南矿区、彬长矿区等进行了推广应用。

薄煤层智能成套综采设备选型

为推进薄煤层工作面的智能化、无人化或少人化开采,实现薄煤层开采的安全、绿色、高产高效,深入研究了薄煤层智能工作面液压支架、采煤机、刮板输送机及智能控制系统的选型要求和原则。结合井下地质条件和煤层赋存状态,研制了国内首套由单一厂家提供的薄煤层智能成套综采装备,并在平煤股份二矿进行了井下工业性试验,实现了煤层厚度1.3 m的智能化高产高效开采。

刨煤机工作面设备配套原则及在薄煤层的实用性浅析

坚持最大限度走国产化道路,合理进行刨煤机工作面设备配套,并从经济效益和社会效益两方面出发,对刨煤机在薄煤层的实用性进行了分析。

1.1m坚硬薄煤层智能化开采关键技术及装备——以陕北侏罗纪煤田为例

针对陕北侏罗纪煤田埋深浅、普氏系数达到3左右、煤层平均厚度在1.1 m左右、工作空间狭小、大功率设备布置及智能化实施难度高等开采难题,研究了煤层赋存情况与支护成套技术,提出了工作面设备高能积比时空协同及巷道端头大落差柔性系统配套方式、工艺及成套技术。构建了端头大落差柔性系统模型,能积比达到402,满足巷道与工作面1.4 m以上大落差需求,实现了1.1~1.3 m坚硬薄煤层的安全高效智能化开采。研发了1.1~1.3 m坚硬薄煤层智能化成套设备,采煤机采用半悬机身、全悬截割矮机身结构,机身高度759 mm,装机功率1 050 kW,最大牵引速度14.5 m/min;研发了高刚度抗动载液压支架,工作阻力达到9 000 kN,采用防冲击大伸缩比立柱、高强度薄板结构;研发了大运力、矮机身、重叠侧卸的刮板输送机,装机功率达到3×400 kW;研发了薄煤层精小化、智能化相关装置。开发了适用于薄煤层的记忆截割、自动精准找直、智能负荷控制、有线无线双网通信、多数据融合联动、设备远程故诊断和全生命周期管理的薄煤层智能化监控系统,实现了工作面内无人操作的常态化开采模式。通过构建1.1~1.3 m坚硬薄煤层综采智能化开采核心技术体系,形成了陕北侏罗纪煤田1.1~1.3 m(特别是1.1 m)坚硬薄煤层智能化综采成套技术与装备。该研究成果已在张家峁煤矿和凉水井煤矿应用,设备及系统运行稳定可靠,达到了年产煤炭1.3 Mt的能力。

煤矿采动区煤层气井地面抽采设备体系成套化研究

地面钻井抽采煤矿采动区和采空区瓦斯是近年来逐步发展起来的瓦斯抽采新技术,是快速降低煤矿瓦斯最直接有效的途径。针对目前抽采现场受道路、场地等因素制约、在运输、安装等方面存在困难以及现场设备布置分散、不利管理和维护等问题,提出设备成套化的理论体系。该体系主要有真空泵、发电机、循环水箱、防火防爆等设备,所有设备撬装组合成一体式抽采设备,在有效解决以上问题的同时还具有对地形适应性强、占地面积小、减少设备安装及回收时间,提高工作效率、节约设备运输、安装及回收成本等优势,便于现场操作与管理。

梁北煤矿厚煤层综采工作面设备选型与配套研究

根据梁北煤矿煤层地质条件,进行了300万t/a综采工作面设备的选型与配套研究。开采实践表明,梁北矿此厚煤层综采工作面设备选型合理、性能优越,总体配套性能很好地适应本矿地质条件,达到了生产安全,高产高效的集约化目的。

HZJM型煤矿防治水地面注浆站成套设备设计

为了改善煤矿底板注浆加固改造和堵水工程的设备性能,研制了以涡流式高速制浆和自动配料技术为核心的HZJM型防治水地面注浆站成套设备,着重介绍了涡流高速制浆系统、黏土制浆配料系统工作原理及混合制浆配料计算等关键技术。该成套设备以优化的工艺流程,实现多种物料的混合制浆和注浆,通过实践应用表明该系统运行高效、安全、可靠。