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

• 作者: 侯刚 王国法 张建安 王彪谋 薛忠新 高彬 李军 张金虎 南海云 张德生 杨斐文
• 来源期刊: 煤炭科学技术
• 学科: 工学
• 关键词: 浅埋深 薄煤层 大落差 柔性 成套技术与装备 智能化开采
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 机电与智能化|Mechatronics and Intelligence
• 页码范围: 224-231
• 页数: 8页
• 分类号: TD82
• 语种: 中文
• DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2020-0913

摘要

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1050 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9000 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.