7 m厚煤层MG1000/2600-GWD型采煤机研制

分析了7 m厚煤层采煤机需求现状,提出了7 m厚煤层采煤机开发思路,确定了MG1000/2600-GWD型采煤机主要技术参数,介绍了该采煤机主要结构组成和技术特点,研究了7 m厚煤层采煤机关键技术。工业性试验结果表明,研制的MG1000/2600-GWD型采煤机各项指标均符合预期,较好实现了7 m厚煤层的开采。

补连塔煤矿7m厚煤层开采取得的成果和推广意义

文章通过国内厚煤层开采的现状,提出神东矿区厚煤层一次采全高项目的背景及意义。通过介绍神东矿区补连塔煤矿的地质条件、工作面设备配套、工作面设备使用情况、开采工艺及技术,总结出厚煤层一次采全高所取得的成果。通过补连塔矿的推广实践和应用,总结出所取得的技术创新和效益,大大地提高了厚煤层的回采率,降低了吨煤成本,提高了生产效率,减轻了劳动强度,保证了井下作业的安全,为厚煤层及特厚煤层开采开拓了崭新的途径,提供了宝贵经验和指导。

4.54m厚煤层应用综放开采可行性分析

石嘴山二矿二层煤厚平均4 54m,煤层顶板为复合顶板,采用分层炮采。由于炮采推进速度慢,影响下部突出危险性煤层三层煤的开采,导致采掘接续失调、生产布局不合理。为解放三煤层,急需对二层煤采煤方法进行改革。通过采煤方法比较及对煤层开采条件的分析,从顶板管理、安全措施及经济效益比较等方面论证了二煤层应用综放开采的可行性。

7m厚煤层采煤机发展现状与关键技术

分析了7 m厚煤层采煤机的主要技术参数和应用情况,指出了国产7 m厚煤层采煤机与同类进口设备的主要差异,介绍了7 m厚煤层采煤机的主要技术与结构特点,提出了影响7 m厚煤层采煤机可靠性的关键技术,并指明了7 m厚煤层采煤机的后续研究方向。

综放全厚开采20m特厚中硬煤层数值模拟研究

针对酸刺沟煤矿6-1号煤层的具体条件,基于矿山压力对顶煤的压裂作用,运用数值模拟方法系统研究了综放全厚开采20 m特厚中硬煤层的合理工作面长度和工艺参数。主要结论有:工作面前支承压力峰值随工作面推进距离增大而变化;工作面前支承压力峰值随工作面长度的增加而增大;顶煤破坏系数随工作面推进距离和工作面长度的增加而变化。考虑矿山压力对顶煤的压裂作用,20m特厚中硬煤层综放工作面的长度应大于300 m;建议综放全厚开采20 m特厚中硬煤层的底层工作面应采用4.5 m的大采高;支架合力作用点位置和支架阻力对顶煤压裂和支护系统的稳定性起着十分重要的作用;给出了合理的开采工艺参数及其匹配。

底层大采高综放全厚开采20m特厚中硬煤层的物理模拟研究

根据酸刺沟煤矿6–1#煤层的赋存条件,运用1∶30的大比例物理模拟试验,研究底层4.5m大采高综放全厚开采20m特厚煤层顶煤和顶板垮落特征、采空区垮落矸石的碎胀特性和堆积角、支架的工作阻力、煤炭回收率以及煤壁前方支承压力作用特征等。研究结果表明:(1)底层大采高综放全厚开采20m特厚中硬煤层,在技术上是可行的。(2)根据顶煤、顶板垮落特征,工作面的开采过程可分为初采阶段、过渡阶段和正常放煤阶段。在初采与过渡阶段,煤炭回收率n随工作面推进距离L的增加呈对数规律提高。(3)进入正常放煤后,顶煤放出率可以达到70%,工作面采出率可以达到75%。顶煤放出率随顶板岩梁的垮落呈周期性变化。(4)在支架后方会出现大厚度顶煤悬伸,顶板周期性垮落时会发生大高度切顶现象,要求支架有足够的抵抗顶煤、顶板断裂产生的向后旋转作用力。(5)为确保安全和顶煤及时垮落,应实施预爆破或预注水弱化顶煤措施。

7.2 m采高厚煤层采煤机的设计思考

从整机稳定性设计、轻量化设计、滚筒减重优化设计、摇臂壳体减重优化设计、重型行走系统优化设计和大采高大功率采煤机破碎机设计等方面对7.2 m采高厚煤层采煤机的设计进行分析。认为MG1000/2540-GWD采煤机性能好、设计合理,能够满足国内煤矿企业高产高效的采煤需求。

8.8m特厚煤层采煤机改造设计与受力分析

为了快速解决8.8m特厚煤层开采问题,研究确定了进口7LS8采煤机升级改造增大采高的可行性。通过分析7LS8采煤机原机型的技术特征,优化机身高度、摇臂长度及其摆动幅度、滚筒直径,制定了7LS8采煤机升级改造方案。针对升级改造后采高与负载以及整机重量大幅增加、原机型关键零部件自身强度与联接强度偏薄弱的突出问题,提出了8.8m特厚煤层采煤机受力分析模型并求解,建立三维模型对整机关键零部件进行强度校核计算,制定了相关零部件结构优化与加固方案。样机工业性试验取得了成功,为后续特厚煤层采煤机研制打下了良好技术基础。