中国薄煤层自动化刨煤机开采现状与展望

本文对中国目前的薄和极薄煤层全自动化配刨煤机工作面开采技术及装备进行了简单分析,探讨了刨煤机开采技术及装备的特点,分别对目前我国已有的进口和国产自动化刨煤机配套技术及装备进行了研究。最后介绍了目前我国薄煤层自动化刨煤机成功应用状况和效果。     

刨煤机开采系统

对比分析了滚筒采煤机与刨煤机的特性,并将刨煤机开采技术运用于中等及薄煤层的开采中,提高了煤炭生产效率,实现了工作面采煤的全部自动化,具有广泛的推广和应用价值.     

薄煤层煤层可刨性分类研究

刨煤机采煤是薄和极薄煤层开采的一种较理想的采煤工艺。但煤层赋存条件如煤层硬度、厚度、倾角、结构、节理裂隙、顶底板等条件也各异。如何选择合理机型的刨煤机,并如何确定合理的刨削参数,是影响刨煤机采煤效果的重要因素。本文针对中国国内三十年来刨煤机采煤的实际情况和资料,采用分析、归纳、整理并利用现代数学方法建立了薄和极薄煤层可创性分类的综合评判模型,并编制了计算机管理系统。该系统对煤层可刨性综合评判应用结果表明,评判系统与生产实际以及工作面投入产出效果达到了一致性,对刨煤机采煤的合理广泛应用具有重要参考借鉴价值。     

薄煤层开采成套设备探索

针对国内薄煤层开采难度大,煤炭资源回采率低下,开采资源消耗大等特点,分析了国内外薄煤层开采成套设备应用现状,并给出了神东公司榆家梁煤矿在滚筒式采煤机开采和刨煤机开采两种方式中成套设备参数比较,以此为基础,根据神东公司煤矿煤层厚度分布特点,得出了神东薄煤层开采使用装备以及薄煤层开采装备的发展趋势。     

浅析新时期薄煤层开采技术的发展趋势

在对当前薄煤层开采中常用机械化长壁工作面的特点和影响开采效率的因素进行简单归纳总结后,从滚筒采煤机、刨煤机、螺旋钻机等方面探讨了薄煤层综合机械化高效开采工艺,分析了薄煤层开采综合机械化设备工艺的技术特点和适用性,以期在实践工作中合理利用,有效提高薄煤层开采效率.     

提高薄煤层开采效率的技术措施探讨

在对当前薄煤层开采中常用机械化长壁工作面的特点和影响开采效率的因素进行简单归纳总结后,从滚筒采煤机、刨煤机、螺旋钻机等方面探讨了薄煤层综合机械化高效开采工艺,分析了薄煤层开采综合机械化设备工艺的技术特点和适用性,以期在实践工作中合理利用,有效提高薄煤层开采效率。     

基于熵权的刨煤机适刨性灰色关联多级模糊综合评价

 针对薄煤层刨煤机开采适应性和实测困难问题,运用熵值法和灰色关联理论对影响刨煤机适刨性的影响因素进行多级多层分解,以目标系列之间的关联度作为目标函数,根据归一公式进行量化递归运算,分别计算出各级的隶属函数,进而建立薄煤层刨煤机适刨性的灰色关联决策模型,并应用于实际分析。研究结果表明,该评价方法可行,适刨性预测结果与实际测试结果一致。     

基于人工鱼群算法刨煤机比能耗最低参数优化

为了减少滑行刨煤机无用功率,提高刨煤机运行能耗利用率,选择刨煤机的刨削深度、刨刀间距、一次循环刨头采高、刨刀宽度为设计参数,以刨煤机刨削机构比能耗最低为优化目标,采用人工鱼群算法对刨煤机刨削机构进行参数优化,优化结构表明:在刨削结构刨头外形尺寸不变且结构强度满足的条件下,刨煤机刨削结构的比能耗减少了7.89%,破碎率上升了1.45%,达到了节能降耗的目的。     

薄煤层高产高效途径探讨

薄煤层开采一直是困扰着各级生产决策者的难题，其开采空间小，煤层生产率低，产量和效率较低，要实现高产高效更困难，所以一直不被重视。本文介绍了我国第一个机械化刨煤机无人工作面开采的有关技术条件、工艺和指标，它为我国薄煤层无人并采和高产高效实现了历史性的突破，改善了井下安全生产环境，提高了生产效率，降低了生产成本。对全国具有广泛的指导和借鉴意义。     

刨煤机纵向振动特性分析

为研究刨煤机系统工作特点,将刨煤机系统简化为纵向振动的连续模型,建立了刨煤机纵向波动方程,根据双端驱动刨煤机系统特点,确定了稳定工况下的波动方程边界条件、衔接条件及初始条件,采用分离变量法对稳定工况下波动方程进行求解,获得了方程的解析解.研究结果表明:通过对得到稳定工况下刨煤机各点位移,速度及张力变化特性与有限元法及实验进行对比分析,振动规律一致,验证了模型的准确性.     

全自动控制刨煤机在薄煤层采煤中的应用

介绍了全自动控制的刨煤机采煤技术,阐述了PROMOS系统和PM4系统的工作原理,对全自动控制的刨煤机的适用条件进行了分析。     

刨煤机工作面设备配套原则及在薄煤层的实用性浅析

坚持最大限度走国产化道路,合理进行刨煤机工作面设备配套,并从经济效益和社会效益两方面出发,对刨煤机在薄煤层的实用性进行了分析。     

基于神经网络PID的刨煤机工作面液压支架控制系统

为提高刨煤机的工作效率及实现刨煤机工作面的无人化发展,提出一种基于BP神经网络PID控制的液压支架控制系统,该系统由主控机和子控机组成,在子控机中针对刨煤机液压支架的运行特点,以液压缸作为被控对象,采用神经网络PID的方法控制该系统并利用Matlab进行了仿真,其结果表明,该系统与常规PID控制系统相比具有更好的动态特性及稳态性能,提高了控制系统的实时性和控制精度,有利于刨煤机工作面的智能化发展.     

刨煤工作面托伪顶开采工艺预防梁端掉顶事故技术实践

晓明矿N2419工作面是我国首套国产刨煤机设备试采工作面。在回采过程中,通过加强设备管理,优化参数设置,大胆改革回采工艺,采用托伪顶开采技术,解决了因支架梁端距过大而造成梁端易掉顶的难题,开创了薄煤层复合顶板刨煤工作面（及矮综采工作面）预防梁端掉顶事故的新工艺,实现了复杂条件下刨煤工作面安全、高效生产。     

刨煤机刨刀三向载荷的模拟分析

刨刀是刨煤机直接落煤的工具,其工作载荷是刨头和刨煤机设计的依据,为获得合理的刨刀参数,在确定了刨刀三向载荷计算方法的基础上,建立了刨刀三向力计算模型,利用计算机模拟手段,分析其三向载荷的特征,研究了刨刀间距、宽度、截深、截角、槽形以及煤质因素对刨刀载荷的影响,得到了刨刀三向载荷特征,为确定刨头的参数和设计高质量刨煤机提供了理论依据.     

极薄煤层钻式采煤机关键技术与装备课题技术总结

薄煤层煤炭智能开采作业已成煤炭资源开采的重要课题。目前根据采煤设备的不同薄与极薄煤层采煤方法主要为三种:刨煤机采煤法、滚筒采煤机采煤法和钻式采煤机采煤法。钻式采煤机做为极薄煤层煤炭开采、提高煤炭资源回收率的采煤设备,由工人在采煤工作面外操作,完成设备在工作面内的破煤、装煤、运煤等,设备检修也都在工作面外巷道中进行,真正实现了无人工作面采煤,且占用人员少,劳动生产率高,提高了资源回收利用率。螺旋钻采煤机无人工作面采煤对地质构造适应性强,如果采用滚筒采煤机或刨煤机采煤,长壁工作面遇到较大断层时,需重新开切割眼,工作面搬家,费工费时。而螺旋钻采煤机采煤遇到断层时,只需移动钻机到新地点重新定位钻采即可,工艺、操作都比较简单。该采煤法可广泛地应用于开采围岩较稳定的、煤层倾角在-15°~+15°的极薄煤层,并且还可以用来开采边角煤、三下压煤、顶板松软破碎煤层和回收各种煤柱。使用螺旋钻采煤机不仅减少了巷道投入、减少开采对地面的影响,而且可最大限度的回收极薄煤层煤量,有利于提高薄极薄煤层的配采比例,延长矿井服务年限,提高矿井的经济效益和社会效益。该课题实施,在研究钻式采煤机截割机理基础上,重点研究钻式采煤机小型化及模块化技术、钻具定向钻进技术、自动快速换钻杆技术,多钻头截割技术,开发具有快速、高效、定向钻进的五钻头小型化、模块化钻式采煤机。有效解决螺旋钻式采煤机研制、开发的基础理论研究不足;采煤过程中受不同地质条件、钻头和钻杆重力及不平衡力矩影响,使钻头和钻杆在钻进过程中经常发生偏斜,限制钻采深度;钻杆装卸占用时间长,严重影响采煤效率;采煤时钻孔之间要根据顶板情况,留有不小于0.2 m宽的小煤柱,且只有三个钻头开采,采宽小,开采效率和资源回收率低等问题,研制新型钻式采煤机,实现比刨煤机和滚筒采煤机更强的地质适应性。同时,为更快地建立我国更完备的薄与极薄煤层智能开采技术体系提供技术支撑,满足我国煤矿井下极薄煤层无人工作面智能开采作业的需要。该课题依托单位和协作单位是从事矿山设备的研究、产品开发与制造的中煤张家口煤矿机械有限责任公司、中国矿业大学,既有专门从事煤矿采掘设备理论研究的教授、研究生,也有长期从事煤矿采掘设备的设计及制造的工程技术人员,形成"产-学-研"强强联合和优势互补,共同进行课题攻关。     

刨煤机采煤应用现状分析及发展前景展望

刨煤机采煤是薄煤层中一种先进的机械化采煤工艺,它以机械化程度高,用人少,工艺简单,块煤率高,对顶板震动小等优点受到国内外采矿界的重视。但长期以来,因受多种因素影响国内刨煤机釆煤技术发展缓慢,应用不广泛。本文就国内应用现状进行了分析,并借鉴国外先进经验对在国内的应用前景进行了展望,对解决应用中的问题提出了解决的办法。     

刨煤机工作面初采初放新工艺的研究与应用

根据马兰矿刨煤机工作面初采初放工作的特殊性,阐述了对工作面初采初放工艺的改进。     

复合顶板条件下刨煤机工作面收尾工艺研究和应用

根据马兰矿10508刨煤机工作面收尾工作的特殊性,确定了工作面收尾工艺,并根据收尾过程中出现的问题提出了改进意见。     

高效无人刨煤机工作面的开采技术研究

介绍了采用 PROMOS 自动控制系统的新型高效无人刨煤机工作面的设备配备与布置,基于刨煤面对“四机”和支架的四种基本操作、实施远程集中控制和全部自动化的特点,指出了与工作面条件相适应的正确的工艺方法。在刨煤过程中通过调斜装置控制刨头,避免刨头啃底或留底,应专设巡视员对全工作面的所有机电设备及煤层变化情况进行全面检查,发现问题及时通知操作员进行调整。实际应用表明,这一方法最高日产7200t,创造了我国薄煤层开采新水平。