神东矿区1.5～2.0m煤层自动化开采技术方案研究

根据国内外煤矿自动化开采技术以及我国薄和中厚偏薄煤层开采技术的现状,全面阐述了实现综采工作面自动化的关键技术和途径,在对神东煤炭分公司榆家梁煤矿44305工作面实现综合自动化开采的方案进行研究探索、综合分析的基础上,提出了适合神东矿区1.5～2.0m煤层自动化开采技术方案。

神东矿区1.5～2.0m煤层自动化开采关键技术研究与实践

结合神华集团神东煤炭分公司榆家梁煤矿44305工作面滚筒采煤机综合自动化开采技术的研究与实践,论述了采煤机记忆割煤技术、液压支架与采煤机联动技术、液压支架与采煤机的远程干预技术、工作面随机成像系统技术、自动化信息通信技术等滚筒采煤机自动化综采工作面开采关键技术要素,对榆家梁煤矿44305工作面实现综合自动化开采的试验效果进行了分析,认为自动化开采技术是先进生产力的代表,是煤炭工业的发展方向,是煤炭工业以信息化带动工业化,以高新技术改造传统生产工艺技术的重要举措,是改善矿工工作环境,减轻劳动强度,实现煤矿安全生产的根本所在,是提高煤矿工效和经济效益的关键。

济宁二号煤矿1.2～2.2m煤层开采工作面参数的设计与优化

为实现1.2～2.2m煤层安全高效开采,资源平衡开采,延长矿井寿命,通过对该类型工作面参数的设计与优化,使得工作面劳动组织、管理水平大幅提高。充分发挥出了工作面配套装备的最佳能力和作用,大幅提高了生产效率,提高了工效,减少了人员。为提高该条件下工作面综合管理水平和生产水平具有重要的现实意义。

适应1.3~1.8 m煤层高效开采自动化采煤机研制

针对开采1.3~1.8 m国内外采煤机的发展现状,提出了一种适应1.3~1.8 m煤层高效开采自动化采煤机的总体布置,并介绍了其主要技术参数及特点、创新点及关键技术,应用结果表明:项目开发的适应1.3~1.8 m煤层高效开采自动化采煤机是目前国内外适应1.3~1.8 m煤层装机功率最大、满截深牵引速度最快、自动截割适应性最强、截割精度最高的采煤机,其主机参数先进且能够实现全工作面自动化运行。针对1.3~1.8 m的煤层,产量可达到300万t/a以上,非常适用于较薄坚硬煤层及复杂地质构造的较薄煤层高效自动化开采。

博文盆地M煤层气田含气量主控因素分析及预测

精准预测煤层含气量是煤层气资源量评价及开发方案制定的关键之一,传统预测方法应用范围有限且预测误差较大。为了进一步提高含气量预测精度,以博文盆地M煤层气田GM煤层为研究对象,基于皮尔逊相关分析法对含气量主控因素进行定量分析,优选出了9个煤层含气量影响主控因素,提出基于高斯过程回归、支持向量机及集成装袋树等机器学习算法的煤层含气量预测模型,对比分析各方法优缺点,进而优选出最佳的含气量预测模型。研究结果表明:高斯过程回归精确度最高,预测结果平均相对误差为4.5%,适用于本气田煤层气的含气量预测;支持向量机泛化能力强,但是超平面的绝对化导致预测精度降低;集成装袋树并不侧重于训练数据集中的任何特定实例,对于噪声数据其基本不受过分拟合的影响。

神东公司厚度小于1.7m煤层储量统计及开采规划

统计了神东公司九矿十井厚度1.7m以下煤层储量,共计16.10亿t,主要分布在大柳塔井、活鸡兔井、石圪台矿、保德矿、哈拉沟矿和锦界矿,对矿区1.7m以下煤层的开采前景进行规划,规划内容包括:矿区1.7m以下煤层开采方法分类总结、1.7m以下煤层开采接续分析和1.7m以下煤层开采设备配置计划。

1.0m极近距离煤层联合开采矿压规律

针对阳邑煤矿1.0 m极近距离煤层联合开采条件,应用常规错距理论和岩层移动理论,研究了上部工作面采空区走向形成的稳压区和减压区范围,论证得出了1.0 m极近距离煤层联合开采下部工作面仅能布置于稳压区,并给出了上、下煤层工作面联合开采最佳走向错距范围为21～26 m。研究发现,在稳压区域回采的下部工作面采场覆岩形成了"双结构顶板"。矿压观测结果证明:在最佳错距范围内开采,上部工作面采空区形成的残余支压高应力区与下部工作面的超前支压高应力区之间,在推采方向存在2～3 m近原岩应力安全距离,避免了上、下高应力区域叠加,保证了下部工作面在稳压区域内回采,现场实施错距20～25 m,与理论分析接近。阳邑煤矿1.0 m极近距离煤层联合开采成功实施,在理论和技术上为类似条件的煤层提供了可靠的矿压数据和开采经验。

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。

新疆巴里坤县条湖矿区主煤层(M_4)煤质特征及工业用途评价

条湖矿区位于三湖塘盆地中东部,含煤地层为中侏罗统西山窑组,主要可采煤层M4厚度大,煤层稳定,煤炭资源量较大。从煤的物理性质、煤岩特征、化学性质以及工艺性能等方面进行全面分析,认为本区M4煤层具有低水分、低中灰-低灰分,高-特高挥发分、特低硫、特低磷、特高热值、不具粘结性的性质,煤类为长焰煤(41CY),是优质的动力用煤、煤化工用煤,良好的水泥回转窑用配煤、水煤两段炉用煤,同时也是很好的民用煤。

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。

开采4～8m急倾斜煤层新型放顶煤自移式液压支架

急倾斜煤层赋存条件复杂,开采难度大,特别是开采4～8 m厚的急倾斜煤层一直以来都没有得到很好解决。介绍一种新型放顶煤液压支架,可以比较好地解决4～8 m急倾斜煤层的开采。

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。

开采4～8m急倾斜煤层运输设备选型及布置方案探讨

开采4～8m急斜煤层,采用F3200/17.5/27F型放顶煤液压支架。根据工作面开采方法,依据支架宽度、煤层厚度、支架数量以及顺槽输送机安放位置,对扩巷工作面及放顶煤工作面上输送机选型及布置方案进行了探讨。

开采4～8m急倾斜煤层工作面超短刮板机的设计与应用

开采4～8 m急斜煤层,采用F3200/17.5/27F型放顶煤液压支架。由于支架宽度、煤层厚度、支架数量以及运输平巷刮板输送机安放位置,使得超短刮板输送机长度有2.5 m、5 m、8 m。其结构与性能与现有刮板运输机相比有不可替代的优点。

开采4～8m急倾斜煤层扩巷工作面螺旋输送机应用问题探讨

开采4～8 m急斜煤层,采用F3200/17.5/27F型放顶煤液压支架,在扩巷工作面布置半封闭螺旋输送机将破落的煤体转运到顺槽转载机上。工作中煤体输入可在螺旋体长度方向任意位置,煤体输出在螺旋体端部。螺旋输送机长度有5 m、8 m。若螺旋叶片上安放截齿,可对爆破放落下来的一定块度煤体实现破碎输送,同时还可对底板整平,便于放顶煤支架前移。

开采4～8m急倾斜煤层运输顺槽转载机应用问题探讨

开采4～8 m急斜煤层,采用F3200/17.5/27F型放顶煤液压支架,运输顺槽选用轻型转载机SZB-630/30。由于放顶煤液压支架长度(前、后)7 645 mm,再考虑前架扩巷炮掘工作面不影响转载机爬坡段,故对转载机SZB-630/30进行改装。为保证前移转载机时水平装载段不歪斜,在转载机与放顶煤液压支架间设移动导轨。

开采4～8m急倾斜单一煤层采煤方法

急倾斜煤层赋存条件复杂,开采难度大,原采用的采煤方法有巷放式、伪斜柔性掩护支架式、仓储式等方法,其中巷放式、仓储式已是国家禁止采用的采煤方法。针对4～8 m急倾斜单一厚煤层开采方法一直以来都没有得到很好解决,也是制约着此类煤矿安全生产的一个主要因素。为此本文介绍一种"ZF3200/17.5/27F型放顶煤液压支架",经现场工业性试验及应用证明,可以比较好地解决开采4～8 m急倾斜煤层。同时体现出工作效率高、工作面支护条件好,安全可靠、工人劳动强度低、推进速度快、对煤层厚度变化适应性强等优点。

1.0m以下薄煤层智能化刨煤开采关键技术研究

针对我国1.0 m以下薄煤层开采空间狭小,作业困难,资源丢弃严重及生产能力低,经济效益差等问题,通过理论分析、关键技术开发及现场验证,对制约1.0 m以下薄煤层无人智能化刨煤开采关键工艺技术进行了系统研究;提出了大功率刨煤机与窄矮型液压支架配套的开采技术方案,建立了包含煤层适刨性评价,“单向双切”刨煤工艺、关键设备和智能化控制系统研制以及安全保障措施等内容的1.0 m以下薄煤层综采技术模式;研制了适应煤厚1.0 m以下刨煤机工作面的系列关键装备,包括液压支架采用了大伸缩比立柱、可调节式推移空间、可伸缩式控制阀组、外露式阀锁和管路集成块式联结等新技术,刮板输送机采用嵌入式悬挂布置的轻便式电缆槽和可旋转式机头搭接装置;研究得出了刨深刨速与刨刀消耗量的变化关系,实现了刨深、刨速根据煤层厚度自适应实时调整;研发了综采工作面刨运机组首尾分源供电、同步集成控制技术,降低了采煤工作面供电电缆槽高度,便利了工作面设备、电缆检查和维护,避免推移刮板输送机、拉架对电缆造成伤害和系列电气故障,也降低了工人劳动强度,为实现极薄煤层开采提供了可能。该技术成果在铁煤集团大兴矿N_(1)E902工作面进行了成功应用,实现了智能化无人控制和安全高效生产,为类似条件下极薄煤层无人化开采提供了借鉴。

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。

皖北矿区1.2~1.8 m较薄煤层智能化综采总体配套研究

针对国内1.2~1.8 m较薄煤层综采工作面设备配套使用特点及实际使用情况,分析了现有较薄煤层综采工作面设备配套能力及使用效果。针对皖北矿区特点,提出了合理的较薄煤层综采工作面配套方案。