郑金录-综采放顶煤技术在澳大利亚应用与发展

兖煤澳大利亚有限公司郑金录2013年9月11日综采放顶煤技术在澳大利亚的应用与发展截止目前澳大利亚第一套综采放顶煤配套设备在兖煤澳大利亚公司澳思达煤矿，已成功运营七年2013年10月由兖煤澳大利亚公司提供综放工作面成套设备，在昆士兰州博地公司的北贡尼拉煤矿开始使用综采放顶煤技术，澳大利亚第二代综放设备即将投产主要内容1、兖煤澳大利亚有限公司概况2、综放技术在澳思达的应用改进3、综放技术不断完善及其发展前景兖煤澳大利亚有限公司于2004年11月18日在悉尼注册成立2004年12月24日收购澳思达煤矿，在澳成功运营的第一座煤矿2006年10月澳思达煤矿暨澳大利亚第一个综采放顶煤工作面投产2009年12月23日成功收购澳大利亚菲利克斯公司，使兖煤澳大利亚一跃成为千万吨煤炭运营公司2012年7月成功与格罗斯特公司合并，成为澳大利亚最大的独立上市煤炭公司兖煤澳大利亚有限公司兖煤澳大利亚有限公司以煤炭煤化工煤电铝机电成套设备制造为主的国有特大型企业拥有综放等多项国际一流水平技术主要从事地下煤炭开采、洗选加工、煤化工、发电与供热、煤炭销售和铁路运输是目前中国唯一一家在境内外四地（纽约、香港、上海、澳大利亚）同时上市的煤炭企业YANCOAL兖矿集团兖煤澳大利亚有限公司兖州煤业兖煤澳大利亚有限公司珀斯昆士兰州新南威尔士州悉尼西澳II纽卡斯尔新南威尔士州昆士兰州兖煤澳大利亚有限公司兖煤澳大利亚有限公司动力煤半软焦煤半硬焦煤高炉喷吹煤高质量的产品组合中国日本韩国印度欧洲澳大利亚中国台湾完善的营销体系网络综采放顶煤技术在澳思达煤矿的应用与改进综放技术在澳思达的应用与改进经过审慎调研，2004年12月24日，兖煤澳大利亚有限公司收购了原新南威尔士州南田煤矿，将其更名为澳思达煤矿综放技术在澳思达的应用与改进位于猎人谷地区，距纽卡斯尔港65公里，距悉尼160公里矿井资源量1.69亿吨，可采出量4420万吨综放技术在澳思达的应用与改进矿井生产规划图煤层埋深400-700米，现开采埋深530米煤层厚度4.5-7米，第三阶段6.5-7米综放技术在澳思达的应用与改进向政府官员推介与科研机构交流国际会议宣传矿井内部人员培训综放技术在澳思达的应用与改进通过调研论证，我们认为澳思达煤矿煤层条件适合于采用综采放顶煤技术开采公司于2005年5月1日同德国DBT公司签订了《综放专利技术转让、设备供货协议》综放技术在澳思达的应用与改进两柱式综采放顶煤液压支架2006年7月12日，澳思达煤矿首采综放工作面各项法定报告得到矿业部批准综放技术在澳思达的应用与改进综放技术在澳思达的应用与改进澳大利亚第一套具有世界一流水平的综放工作面在澳思达煤矿于2006年10月正式投产，2007年9月首采综放面停采，标志着综采放顶煤技术应用取得成功

前部运输机后部运输机

排头支架顺槽支架排头支架转载机自移机尾综放技术在澳思达的应用与改进后部运输机前部运输机主顺尾顺排头支架工作面支架过渡支架顺槽支架转载机顺槽皮带单轨吊变电站\泵站综放技术在澳思达的应用与改进单轨吊组成5%的乳化液通过钻孔由地面直接供到泵箱名称规格数量350bar高压DN502420bar高压DN381回液DN632高压喷雾水DN631冷却水DN501防火水DN501高压风DN5013.3kv电缆185mm22变压器6250kvA1泵站4台泵1澳思达煤矿综放面配套设备采煤机电机功率1250kw牵引方式VVVF销轨式电牵引牵引速度0-35m/min滚筒直径2.2m(采高2.2-3.5m)截深800mm电压等级3.3kv转载机电机功率400kw链环规格34x126mm链速1.25m/s运量3000t/h槽宽1200mm电压等级3.3kv破碎机电机功率400kw过煤量3000t/h电压等级3.3kv澳思达煤矿综放面配套设备工作面运输机项目特点电机功率2x540kwKP-45型CST减速箱驱动链环规格42x146mm机头\机尾液压马达紧链装置链速1.12m/s刮板链机尾自动张紧运量1800t/h溜槽形式:前部-PF6;后部-PF5槽宽1000mm电压等级3.3kv澳思达煤矿综放面配套设备两柱式放顶煤支架支架形式两柱掩护式放顶煤支架架间距1756mm拉移步距800mm支架重量31t立柱缸径380/350-270/250支架高度1900-3500初撑力922t(2.9m/410bar)工作阻力1012t(2.9m/450ba)梁端载荷258t(在初撑力状态下)控制方式PMCR支架控制器澳思达煤矿综放面配套设备

排头支架支架形式四柱支撑掩护式放顶煤支架架间距1756mm拉移步距800mm支架重量34t立柱缸径280mm支护高度2100-3900初撑力799t工作阻力998t顺槽支架支架形式左右分体8柱式支护高度2.2-4.5m移动方式左右迈步自移澳思达煤矿综放面配套设备设备整体配套合理，综放技术在澳洲应用成功自动化程度高，成为第一个自动化综放工作面采用高压自动补压系统，实现了支架高初撑力的自动保持综放技术在澳思达的应用与改进第一套综放设备在澳思达煤矿成功应用的主要技术优势支架自动补压系统原理图

综放技术在澳思达的应用与改进综采放顶煤技术在澳思达煤矿应用中遇到的主要问题工作面尾顺顶板条件差时，设备配套不能很好满足安全生产排头支架适应性差，操作复杂,生产效率低后部运输机带回煤现象严重，造成开不动前部运输机机头、机尾发生飘起综放技术在澳思达的应用与改进综采放顶煤技术在澳思达煤矿应用中遇到的主要问题尾顺顶板状况差时，排头支架后尾梁容易压住后部机尾，造成支架拉移、带后部机尾困难综放技术在澳思达的应用与改进综采放顶煤技术在澳思达煤矿应用中遇到的主要问题排头支架适应性差，操作复杂、难度大，生产效率低尾顺顶板条件较差时，排头支架多次发生设备损坏事故排头支架中间立柱拉坏排头支架中间立柱顶梁柱窝拉坏推移框架鱼口损坏综放技术在澳思达的应用与改进排头支架操作复杂、难度大，很难实现自动化后部机尾电缆挤坏底座箱翘头支架歪斜尾梁压在后部机尾上综放技术在澳思达的应用与改进综采放顶煤技术在澳思达煤矿应用中遇到的主要问题工作面两端头均需要联网，以保护后机头、机尾部每班联网用时较长，成本高、效率低综放技术在澳思达的应用与改进后部运输机带回煤现象严重，造成开不动事故后部机头较短，带回煤严重特别是在底板泥岩遇水松软，成泥状，且工作面压力较大，造成底鼓时，后部溜槽敞底的设计，导致了更多的底板泥被带回到机尾前部运输机机头、机尾发生飘起后，人工落底、清理，劳动强度大，工作效率非常低，严重影响生产综放技术在澳思达的应用与改进针对综采放顶煤技术在澳思达煤矿应用中遇到的问题，结合澳大利亚工作面布置方式和两巷支护形式，以及矿井对安全、高效、经济、环保的高要求理念，我们对综放配套设备进行了改进，以“优化配套、提高效率”后部运输机机头采用交叉侧卸式主顺内安装2组新型掩护支架后部机尾与4组排头支架向工作面内移4组支架，原位置安装4组新型2柱式掩护支架综放技术在澳思达的应用与改进综放技术在澳思达的应用与改进综放技术不断完善及其发展前景综放技术的成功应用得到了国际煤炭行业的认可，被澳大利亚列为厚煤层开采新技术之一，在澳大利亚矿业界引起了强烈反响，也引起了世界煤炭行业对综放技术的浓厚兴趣，《国际长壁杂志》连续对此予以报道；澳思达煤矿也连续多年被评为新州北区安全最好煤矿综放技术在澳思达煤矿的成功应用，提高了兖矿的国际知名度，为公司快速成长、成功收购菲力克斯和在澳大利亚上市奠定了基础，为综采放顶煤技术在澳大利亚乃至世界的进一步推广打下了坚实的基础综采放顶煤技术在澳大利亚不断完善及其发展前景综放技术不断完善及其发展前景澳洲矿产资源经济储量、可开采量、产量及占世界比重矿产类别数量单位经济储量占世界比重%可开采量澳洲产量产量占世界的比重%黑煤亿吨3925.763914.257.46褐煤亿吨37225.313220.667.59铝矾土亿吨6222.96540.6431.22铁矿石亿吨24015.192393.4115.5铜万吨778012.907780895.67黄金吨625512.8661302158.93钻石万克拉957016.33957080011.94铅万吨268032.6826806516.67铀万吨116.338.17106.20.843219.16金红石矿砂万吨229049.78172032.554.17澳大利亚及世界适合综采放顶煤技术的煤炭储量丰富，具有广泛的应用前景澳大利亚（潜在厚煤层储量达800亿吨）及世界适合综采放顶煤技术的煤炭储量丰富，具有广泛的应用前景各大煤炭企业纷纷到澳思达煤矿参观考察，综放技术逐步开始进入推广使用阶段2011年，澳大利亚新南威尔士州Whitehaven公司的NorthNarrabri煤矿根据自身矿井煤层条件，已安装一套综放支架，现为正常综采阶段，等验证综放可行后即可安装后尾梁放煤机构和后部运输机进行综采放顶煤开采综放技术不断完善及其发展前景综放技术不断完善及其发展前景2013年6月，在澳大利亚昆士兰州，必和必拓三菱联盟公司的Broadmeadow煤矿综采放顶煤工作面投产2013年8月，由兖煤澳大利亚公司提供的综放配套设备开始在博地公司的NorthGoonyella煤矿安装，预计10月中下旬该综放工作面投产目前，力拓公司已经开始研究在HailCreek煤矿使用综采放顶煤技术的可行性1-麦凯市2-博地公司北贡尼拉煤矿3-必和必拓三菱联盟宽地煤矿4-力拓公司冰雹小溪煤矿综放技术不断完善及其发展前景NorthGoonyella煤矿综放设备充分借鉴了澳思达煤矿的成功经验，综合了NorthNarrabri和Broadmeadow煤矿综放设备设计经验，采用了多项革命性的新技术，运用标准化设计，并建立和完善新的设计标准，是澳大利亚新一代的自动化综放设备综放技术不断完善及其发展前景两柱式放顶煤正常支架支护高度

2100mm~4500mm支架中心距2050mm工作阻力1427T@压力45MPa@高度3500mm支护密度

116T/m²立柱缸径450mm主顶梁长度5540mm移架步距1000mm控制方式

PMC-R重量56.5T压架试验60000次综放技术不断完善及其发展前景三柱式排头支架三柱式排头整体设计简洁，支护强度增加，尤其顶梁前端支撑力明显加大，后部支护空间也变大，支架动作减少，易于实现完全自动化控制取消了伸缩式前梁，保留了护帮板，整体顶梁，前排两颗φ380mm立柱，后排1颗φ380mm立柱，掩护梁采用3颗φ200缸径千斤顶，掩护梁后铰接带限位装置的无动力挡矸板综放技术不断完善及其发展前景后部溜槽封底和顶煤增收装置随着对刮板链运行工况监控技术的提高，加之圆环链强度和制造质量的不断提升，基本避免了运输机断链事故的发生，采用封底式溜槽是推广综放技术的需要，同时后部溜槽封底也具有很多优越性顶煤增收装置是国内兴隆庄煤矿首先使用的成熟技术，在澳思达煤矿进行了小批量试验，效果很好。在经过优化和改进后，为北贡尼拉煤矿后部运输机全面配置了顶煤增收装置该装置获得了澳大利亚专利综放技术不断完善及其发展前景后部交叉侧卸式机头后机尾直线布置传动装置综放技术不断完善及其发展前景底托架减速箱保护板抬高千斤顶底座二级底座抬高千斤顶支架连接头综放技术不断完善及其发展前景新型转载机刮板链“POWERCHAI