煤炭安全高效绿色开采技术与装备的创新和发展

介绍0.6～1.3m薄煤层自动化综采成套技术与装备、7m超大采高综采成套技术与配套模式、20m特厚煤层大采高放顶煤成套技术与装备、35～55°大倾角煤层综采成套技术与装备和充填开采工作面成套技术与装备的创新成果,分析煤矿综采工作面自动化和智能化等关键技术,提出煤炭安全高效绿色开采技术与装备发展的战略思考与创新方向。     

综采自动化智能化无人化成套技术与装备发展方向

针对煤矿综采自动化技术发展中的焦点问题,分析综采成套技术与装备发展现状,阐述综采工作面自动化、智能化和无人化概念与关键技术特征,介绍综采成套装备自动化智能化无人化最新技术发展成果,剖析综采工作面自动化、智能化和无人化开采的主要技术难题、制约因素及目前发展中存在的问题,探讨综采成套装备自动化智能化无人化发展方向和技术途径。     

7m采高综采成套设备自动化的研究

针对煤矿综采自动化技术在7 m采高综采工作面实践问题,阐述了综采成套技术与装备发展现状,分析了综采工作面自动化、少人化和智能化开采的主要技术难题、制约因素及存在的问题,探讨了综采成套装备自动化、智能化、无人化发展方向和技术要求。     

煤炭安全高效开采技术与装备发展

基于我国煤炭工业"黄金十年"安全高效开采技术发展成就,阐述了液压支架与围岩刚度耦合、强度耦合、稳定性耦合关系理论的创立与应用;提出了大倾角煤层液压支架"自撑—邻拉—底推—顶挤"的稳定性控制策略及成套技术;解决了薄煤层超大伸缩比立柱、智能化开采技术难题,研发0.6~1.3m复杂薄煤层自动化综采成套技术与装备,实现工作面有人值守无人操作;开发了7m特大采高综采成套装备及大梯度过渡配套技术,实现大采高综采技术新突破;研发了特厚煤层大采高综放开采成套技术与装备,成功实现14~20m特厚煤层安全、高效、高回收率开采。基于煤炭市场发展趋势和技术发展要求,展望"十三五"煤炭安全、高效、集约、智能化开采技术与装备发展方向。     

“十二五”煤矿开采装备技术的发展展望

回顾综采工作面成套装备技术发展过程的主要阶段,重点介绍了"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三个方面,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。     

薄煤层开采与成套装备技术的发展趋势

为了实现我国薄煤层高效开采,根据煤矿科学开采发展的要求,介绍了薄煤层开采与成套装备技术发展和应用情况;指出滚筒采煤机、自动化刨煤机和连续采煤机以及无人工作面螺旋钻机开采是薄煤层综合机械化开采技术,因此全面发展综采装备、尽快国产化是发展趋势,创新发展是薄煤层开采和装备的发展方向;全面掌握刨煤机开采技术,加快刨煤机装备国产化,实现开采装备智能化;提高薄煤层滚筒采煤机装备的创新速度,实现工作面装备高适应性、高性能和高可靠性以及智能化和无人化;研制薄煤层连续采煤机,完成薄煤层开采装备充分国产化;推广螺旋钻机极薄煤层开采,进一步完善螺旋钻机开采装备。薄煤层开采技术向自动化无人工作面高产高效生产发展,而且薄煤层无煤柱开采是发展趋势。研究和发展高产高效工作面无人化薄煤层开采装备是当前的主要任务,高速高效自动化、智能化、无人化滚筒采煤机开采装备和工作面巷道煤岩掘进装备是重要工作,为煤矿数字化绿色开采、智能开采和可持续发展打下基础。     

综采工作面智能化开采技术发展现状及展望

分析了国内外综采工作面智能开采技术发展过程及现状,分析总结了国内外智能化发展技术及装备发展过程,总结了我国综采智能化经历的4个实践应用阶段,认为：(1)国外从2000年开始着手研究自动化综采关键技术,致力于提高工作面设备的可靠性、健康与安全功能,并取得了显著性的成果,建立了以自动化、信息化、数字化为基础的先进的智能化连续开采的新型生产模式。(2)美国、德国、澳大利亚等国开采技术发展仍处于领先位置,工作面设备可靠性得到了极大提升,部分单机设备可靠性达到98%以上,为无人化操作工作面奠定了基础,在2050年实现无人化矿山。(3)与国外相比,我国井工煤矿综采开采技术整体上经历了消化吸收国外技术与装备,依据我国煤层赋存条件进行开采技术与装备的创新与实践的发展过程,近10 a来,我国煤矿综采智能化围绕采煤装备智能化及开采工艺智能化取得了快速发展,从跟跑、并跑,实现了领跑。(4)针对我国煤层赋存条件多样、智能化建设基础存在较大差异的实际情况,建立了科学的智能化工作面分类、分级评价指标体系与评价方法。(5)我国智能化开采阶段的发展实践经历了可视化远程干预、工作面自动找直、智能化决策管控、机器人化及透...     

综采工作面智能化开采路径及关键技术

智能化开采是煤矿开采技术演进的必由之路,目前我国总体处于智能化开采的初级阶段,智能化开采理论体系尚需不断完善。通过分析我国不同煤矿开采阶段在生产信息获取、处理及控制技术等方面的技术特点,发现信息感知、分析和控制技术是煤矿开采方式进步的本质原因;基于智能化开采的基本要素,明确综采工作面智能化开采的内涵是以"互联互通"的智能化成套综采装备为载体,以物联网技术、人工智能技术、大数据技术、云计算技术、通信技术等现代技术与煤矿生产技术的深度融合为基础,通过智能信息感知、智能信息分析决策、智能控制与反馈,实现具有人工智能特征的工作面自动化采煤技术。提出综采工作面智能化开采的技术路径包含生产物理场景智能感知与矿山大数据储存,矿山大数据关联分析与智能决策,智能化生产装备精准协同控制等3个方面内容。结合目前我国智能化开采发展阶段和发展方向,提出了综采工作面智能化开采亟须突破的关键技术:开采全生命周期地质精准探测与建模技术;工作面生产场景精准感知技术;建立通信协议标准化的信息传输系统;复杂生产环境下的智能决策技术;智能化综采装备系统可靠性增强技术。结合工程实践介绍了基于人-装备-环境多源信息数据的特厚煤层智能化综放开采模式的初步应用。     

兖州矿区较薄煤层自动化开采成套装备及工艺研究

为实现兖州矿区1.2～2.2m煤层安全高效开采,资源平衡开采,延长矿井寿命,确定了＂较薄煤层自动化开采成套装备及工艺研究＂课题。提出了立足国内先进装备,研制开发出适应性强、功率大、体积小、可靠性高、自动程度高的较薄煤层工作面高效开采的综采成套设备及其生产工艺,彻底解决较薄煤层开采难题,实现较薄煤层工作面安全、高产、高效开采。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。     

大型煤炭综采成套装备智能系统研究

根据国内大型煤炭综采设备在自动化功能配置的成套性问题和控制系统智能化水平低等问题,分析了综采设备在生产过程中的相关关联的多种因素,按照把综采工作面成套装备控制系统作为一个出煤系统来进行研究的方法,提出了综采成套装备智能系统的设计思路和总体技术框架,由顶向下进行顶层设计,把整体功能与局部功能相结合;由底层向上开发综采成套装备单机子系统和系统平台。该系统在我国多个矿区进行了试验与应用,并取得了良好的应用效果,推进了我国煤矿综采工作面无人化或少人化开采技术的深入研究。     

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。     

本期导读

近十多年来，以长壁高效综采为代表的煤炭地下开采技术取得前所未有的新进展。高效综采发展主要体现在以下三个方面：一是综采工作面生产能力大幅度提高，采区范围不断扩大，出现了“一矿一面”年产数百万吨煤炭的高产高效集约化生产模式；二是高效综采装备和开采工艺不断完善，推广使用范围不断扩大，中厚煤层开采、厚煤层一次采全高、特厚煤层放顶煤开采和薄煤层全自动化生产等技术和工艺取得巨大成功；三是高效综采装备的研制开发取得新的技术突破，年生产能力已经达到1000万t，并实现了综采工作面生产过程自动化。     

麻家梁矿智能化综放开采技术推广应用

为了提高麻家梁矿综采工作面的自动化管理水平,减轻从业人员的劳动强度,通过在综采工作面采用智能化综放开采技术,监控主机采用AMD T56N处理器为核心计算机系统,在工作面监控中心将综采工作面各个生产系统有机结合起来,实现工作面集中自动化控制,提升了工作面安全保障水平和生产效率,提高对综采工作面技术、人员、装备的管理水平,实现了安全高效回采。     

急倾斜煤层综采技术与装备应用分析

针对绿水洞煤矿在急倾斜煤层综合机械化开采过程中存在设备故障频发、损坏频率高等现状,通过分析急倾斜煤层综采开采工艺、配套设备技术应用等因素,对生产现场存在的问题及技术应用情况进行总结和分析;重点解析了急倾斜综采开采工艺问题、开采安全问题、综采设备及配套设备性能缺陷;介绍了急倾斜综采自动化工作面成套工艺的关键技术及解决方案,并依据当前广能集团有限公司研发急倾斜综采装备的现实需求,提出了解决急倾斜综采的思路和方向.     

煤炭机械装备国内外技术现状及发展展望

综述了30多年特别是近10年以来,我国在矿井建设、巷道掘进、综采设备、辅助运输、露天开采、煤炭洗选等方面的装备研发取得重要突破,但设备能力、可靠性、智能化和信息化等指标偏低,技术水平落后于国际同行近10年;分析了国内煤机产业发展现状及趋势;提出了国内急需攻克机械化凿井装备、巷道高效快速掘进支护技术装备、工作面装备智能化控制系统、薄煤层机械化开采装备、大功率设备软启动技术与装备、多功能低污染无轨辅助运输装备、大型露天煤矿成套装备、智能化高效分选技术装备方面的核心技术。     

7m大采高综采工作面开采关键技术研究

随着厚煤层综采技术与装备水平不断提高,大采高一次采全厚综采技术将成为厚煤层安全高效开采的重要途径。以神东矿区7m左右厚度煤层为研究背景,神东煤炭集团通过产学研联合攻关,成功研制了7m大采高综采液压支架、采煤机和三机等一系列配套设备;在7m大采高开采的过程中,不断创新总结并形成了7m大采高综采工作面开采成套关键技术,安全高效回采17个大采高工作面,生产原煤1.5亿t,提高了7m厚煤层的开采效率和回收率。     

成套智能化综采装备在斜沟煤矿的应用

为了将矿井建设成为集现代化、数字化及智能化为一体的综合型矿井,并且实现矿井少人、无人的高效智能开采,采用了提高自动化设备投入的方法,达到减少现场作业人员的效果,斜沟煤矿18201智能化工作面引进的成套开采技术,多方面多角度对工作面综采设备进行监视监测监控,实现了对综采设备的控制,达到了减少人员操作的效果。     

国内首套千万吨级煤炭智能综采设备通过验收

正近日,"煤炭综采成套装备智能系统开发与示范应用"项目顺利通过专家委员会验收。这是国内首套智能型千万吨级综采成套装备,标志着我国向无人采煤工作面目标迈出了重要一步。据了解,项目通过研制及示范应用,实现了采煤工作面设备智能化控制及自动化生产,形成了52项具有     

复杂地质条件下的智能化综采工作面技术探索

目前我国西南地区煤矿矿井普遍存在开采装备自动化技术落后、装备配套难等问题,为实现复杂地质条件综采工作面的智能化,通过分析国内外综采工作面智能化开采技术应用现状,针对川煤集团龙滩煤电公司工作面三机布置、两巷超前布置、工作面瓦斯治理、煤层数据建模、通信技术等关键技术进行了分析与探索,并对综采工作面智能化的发展方向进行了展望。     

采煤史上一场深刻的革命——我国综合机械化采煤30年发展述评

综合机械化采煤是20世纪人类科技发展的重要成果 ,从根本上改变了煤炭工业的面貌。本文将我国综采30年的发展 ,大体分为3个阶段 :70年代通过大量的基础攻关和反复试验 ,使我国的综采技术一步步走向成熟 ;80年代在消化吸收国外先进综采技术和国内攻关的基础上 ,综采开始在我国大面积推广应用。90年代以建设高效、安全集约化矿井和机电一体化综采工作面为特征 ,不断进行完善、改造、创新和提高。综合机械化、机电一体化高效、安全集约化生产是开采技术的主要发展方向 ,矿井规模日益扩大、生产日益集中、系统日益简化成为发展趋势。实现采煤工作面高产高效可采取两种技术途径 :一是加大采煤设备的生产能力和提高开机率来实现单一煤层的高产高效开采 ;二是针对储量大的特厚煤层采用综采放顶煤采煤技术。高产高效综采设备的发展趋势是向大功率、高强度、高速度、高可靠性和机电一体化方向发展