较极薄煤层综采自动化技术 冯涛.ppt

1、,2009.8,薄 煤 层 综 采 自 动 化 技 术 研 究 应 用,汇报提纲,1、立项背景和目的； 2、项目研究的关键技术； 3、项目的创新点； 4、主要技术经济指标及与同类先进项目对比； 5、推动技术进步或科学发展的作用，推广效果； 6、研究成果已经产生的经济效益。,1.1 峰峰集团薄煤层储量7588万吨，实际可采储量3245万吨，另有0.9m左右较极薄煤层储量约5000万吨。我们国家也有储量相当可观的类似煤层。峰峰集团的这类煤层为稀缺煤种（主要是主焦煤和肥焦煤），开采价值极高。特别是需要采这层煤，解决瓦斯突出矿井保护层开采难题，为主采煤层开采提供可靠的安全保障。,1 立项背景,峰峰矿区

2、较极薄煤层分布示意图,第一部分: 立项背景和目的,1.2 据我们所了解，目前国内薄煤层开采装备技术落后，产量低、效益低，适应性及可靠性差，急待研制解决。特别是0.9m左右较极薄煤层开采装备尤为急迫。 1.3 2004年初提出了针对较极薄煤层应用综采自动化配套设备及工艺研究课题。选择在黄沙矿进行工业性试验。,第一部分: 立项背景和目的,2.1 研究应用较高自动化程度的综采技术对较极薄 煤层进行安全、高效的开采。解放呆滞煤储量，提高煤炭资源回收率，延长矿井的服务年限。 2.2 在瓦斯突出矿井和高瓦斯矿井利用较极薄煤层综采自动化技术开采保护层。可以极大地提高保护层的保护质量，实现本质安全。,2 立项

3、目的,第一部分: 立项背景和目的,第二部分：项目研究的关键技术,1、采用支架高强整体薄顶梁电液控制、采煤机整体薄短机身保证下限过机高度、刮板输送机高强度低槽帮等设备配套矮化改造技术。在截深0.60.8m时可实现300400t/h以上的高生产能力，而采高低到0.9m时仍具有良好工作状态的极致三机配套。,ZY33000713型两柱掩护式液压支架,SGZ630220改进型铸焊结构刮板输送机,MG160360-WD型交流变频电牵引采煤机,第二部分：项目研究的关键技术,三 机 配 套 图,第二部分：项目研究的关键技术,三机配套参数,第二部分：项目研究的关键技术,2、应用大功率、高强度机械传动系统和切割机

4、构，提高破岩能力和生产能力。在煤厚0.9米以下时能够切割硬度系数为f5 的顶底板岩石。,第二部分：项目研究的关键技术,3、采用超高温激光熔覆技术，实现截割装置耐磨无火花。,第二部分：项目研究的关键技术,4、应用升角摩擦理论和斜板直行侧推原理，研制出犁板装煤装置。,在采煤机摇臂下方设置了犁板装煤装置,第二部分：项目研究的关键技术,5、应用电液控制技术和采煤机远程遥控技术，实现主要工序自动化控制，实现快速跟机。,综采支架电液控制系统,第二部分：项目研究的关键技术,6、采用先进的计算机模拟受力分析和优化程序对液压支架结构性能参数进行优化设计。液压支架为整体顶梁两柱掩护式，无侧护板，结构简单，重心低，

5、稳定性好，抗扭能力强。动作简捷，配备大流量泵站，实现了快速移架。,第二部分：项目研究的关键技术,配2x200Lmin乳化液泵站，PM32型液压支架电液控制系统，实现了自动程序控制，每架动作时间6秒，跟机速度6m/min。,第二部分：项目研究的关键技术,液压支架性能参数,第二部分：项目研究的关键技术,支架各种性能曲线,第三部分：项目的创新点,1、该成果确定了0.9 米左右较极薄煤层综采开采的总体技术方案，设计研制出了适合较极薄煤层开采的综采三机配套设备。在较极薄煤层首次采用大功率薄短机身滚筒式电牵引采煤机有效提高了截割功率和割煤能力，实现下限过机高度；液压支架采用高强薄顶梁、电液控制系统，实现了

6、快速跟机作业和支护、推移自动化；加之高强低槽帮大运量刮板输送机等组合设备配套高能力矮化技术，实现了在采高0.9米、截深0.60.8米条件下，小时生产能力300400吨以上的极致配套，且工作状态良好。在煤厚0.60.8米时煤层可割岩开采。,第三部分：项目的创新点,2、首次开发使用了高效强力耐磨无火花镐型截齿。工业性试验期间切割煤岩6.8万吨以上无截齿损坏，万吨耗不足1个；无火花试验符合GB13813标准。,无火花截割装置已申报专利,第三部分：项目的创新点,3、自主研发了采煤机犁板装煤装置和低高度中部槽，提高了较极薄煤层滚筒采煤机装煤效果。解决了余煤多时阻碍推进刮板机的重大难题，从而保证了按设计实

7、现工序自动化。,犁板装煤装置已申报专利,第三部分：项目的创新点,4、首次运用了较高自动化程度的滚筒式采煤机综采技术工艺实现了对较极薄煤层进行安全、高效的规模开采，为提高矿井资源回收率探索出一条有效途径。,通过查新，目前国内外未见有与本项目查新点主要研究内容相同的： 无火花煤岩切割技术研究； 较极薄煤层滚筒式采煤机三机配套自动化技术研究；滚筒式采煤机双向犁板装煤技术研究的文献报道。,第三部分：项目的创新点,第四部分：主要技术经济指标及与同类先进项目对比,1 在煤厚0.81.0米，工作面长度52米条件下主要生产技术指标达到了： 日产原煤2058吨 单产6.187万吨个月 年产60万吨以上 工作面效

8、率68.58吨工,第四部分：主要技术经济指标及与同类先进项目对比,工作面生产能力分析,采煤机割煤速度为6m/min时，工作面日产量达到2400吨；煤厚及工作面长度增加，生产能力会随之提高；采煤机割煤速度要与配套环节的能力相适应。,第四部分：主要技术经济指标及与同类先进项目对比,2 同先进技术对比 与目前国内薄煤层采用的主要机械化开采方法对比（见下表）。,第四部分：主要技术经济指标及与同类先进项目对比,根据以上综合评价，滚筒式采煤机综采最适合0.9m左右 较极薄煤层安全高效开采。,第四部分：主要技术经济指标及与同类先进项目对比,该项目技术特点：,设备整体配套合理、性能先进、技术含量高，利用 自动

9、化技术成功解决了较极薄煤层综采问题， 在技术与装备上有重大突破； 自动化程度高，实现了移架、移输送机等主要工序自动化操作； 实现人机分离，工作面内无人，只有俩个工人在上下端头进行操作，降低了作业风险；,第四部分：主要技术经济指标及与同类先进项目对比, 无火花煤岩切割，提高了本质安全程度； 装煤效果好，可保证刮板机顺利推移； 适应能力强，在复杂地质条件下更能实现高产高效； 操作工序简单，减轻了工人劳动强度。,第五部分: 推动技术进步或科学发展的作用，推广效果,1 推动技术进步或科学发展的作用 （1）该技术的应用，提高了薄煤层机械化装备水平，推动了较极薄煤层开采技术及生产工艺的发展，为峰峰集团及其

10、全国类似条件的较极薄煤层机械化开采探索出一条新途径； （2）解决了厚度0.9m左右的较极薄煤层开采难题，使过去难以开采的较极薄煤层资源得到很好地回收利用； （3）在高瓦斯矿井复杂地质条件下，通过开采解放层，能 有效释放瓦斯，为主采煤层开采创造安全条件，其应用意义重大，前景广阔。,第五部分: 推动技术进步或科学发展的作用，推广效果,2 推广效果 该技术装备已在峰峰集团黄沙矿生产原煤38万吨，目前已安排布置了薛村矿、羊渠河矿、大淑村矿、孙庄矿、小屯矿推广应用。陕西煤电、淮南矿业、四川达竹、河南平煤、宁煤、鹤壁、延安、铜川等单位同行先后来我集团公司考察学习该项技术。,第六部分: 研究成果已经产生的经

11、济效益,1 经济效益 在试验工作面长52米，煤厚0.81.0米的条件 下，该薄煤综采日产原煤达到 2058 吨，具备了年产60万吨以上的生产能力。 在原有生产安排上，矿井可再增加一组薄煤工作面，年增加薄煤产量60万吨以上，按市场平均售价700元/吨，吨煤成本279元/吨计算：,第六部分: 研究成果已经产生的经济效益,年新增产值：60万吨700元/吨4.2亿元/年 年新增利税：60万吨（700元/吨-279元/吨） 2.526亿元/年 随着该成果在峰峰集团推广应用，按5个工作面另外增加原煤产量300万吨以上计算，至少可产生利税12.63亿元。 从试验工作面情况看，工作面生产能力随采高、采长增加还会增加。产量增加时效益将更加显著。,第六部分: 研究成果已经产生的经济效益,实现了薄煤综采自动化，在操作工序上“无人化