极薄煤层开采设备研究与选型
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0.5~1米极薄和薄煤层开采工艺选择参数资料四川省古叙煤田2013年3月目录MG200/245-TPD型极薄煤层电牵引采煤机 (3)MG110/130-TPD型极薄煤层电牵引采煤机 (5)MG100-TP型极薄煤层单滚筒爬底板采煤机 (7)MG100-TP 单滚筒爬底板式采煤机 (9)MG100—TP (YRG5)(遥控式)极薄煤层采煤机 (11)薄煤层滚筒采煤机综合机械化高产高效采煤相关知识 (13)一、采煤工艺 (13)二、装备选型 (15)三、综采工作面主要采煤设备配套 (18)四、薄煤层综采工作面配套实例 (22)㈠枣庄薄煤层综采工作面成套装备实例 (22)㈡兖矿集团杨村煤矿高产高效开采技术 (26)浅谈我国薄煤层的高效开采的技术与管理措施 (31)当前国内薄煤层开采技术现状 (34)刨煤机的适用条件 (47)薄煤层综采设备面面观 (48)极薄煤层电牵引爬底式采煤机在大倾角采煤工作面的应用 (53)极薄煤层综采技术解放呆滞压煤 (58)极薄煤层综采设备选型与合理配套 (59)新阳能源薄煤层工作面综采成套设备选型与配套 (62)极薄煤层极差顶板刨煤开采工业性能试验研究 (66)爬底板采煤机在夹矸煤层中的应用 (69)极薄煤层机械化开采技术应用研究 (71)下分层极薄煤层综采之路 (93)狭窄空间拓大道 (97)论薄煤层机械化开采(达竹煤电集团斌郎煤矿机械化开采的启示) (101)综采无人工作面的整体设计与实现方法的构想 (104)科达自控阳泉荫营矿“薄煤层自动化综采工作面”通过验收 (111)自动化综采工作面的实现与应用 (113)自动化综采设备在复杂地质条件下的成功应用 (120)河南煤业化工集团首个自动化综采工作面诞生记 (135)自动化综采工作面技术应用 (140)综采工作面自动化技术 (142)薄煤层自动化无人工作面开采 (145)液压支架电液控制系统现状综述 (149)薄煤层综采自动化采煤工艺技术研究与应用 (152)薄煤层自动化工作面关键技术现状与展望 (156)薄煤层安全高效开采成套装备研发及应用 (164)MG200/245-TPD型极薄煤层电牵引采煤机辽源煤矿机械有限公司MG200/245-TPD型极薄煤层电牵引采煤机是一种多电机横向布置的爬底板式、链牵引采煤机。
极薄煤层综合机械化开采采可行性研究报告1803.极薄煤层综合机械化开采可行性研究报告二O一二年九月十日目录第一章项目概述1.1项目的社会经济意义1.2项目主要用途及应用范围1.3项目创新点1.4项目技术水平第二章项目主要研究内容2.1项目主要研究内容第三章项目计划指标3.1项目总体目标3.2项目经济目标3.3项目技术指标3.4项目质量指标3.5项目阶段目标第四章本单位实施项目的优势及风险4.1实施项目的优势4.2实施项目的风险及应用前景4.3近三年科技项目获奖情况第五章项目经济和社会效益预测5.1项目经济和社会效益预测第六章结论和建议6.1结论和建议一、项目概述1.1项目社会经济意义我国是一个产煤大国,薄煤层可采储量为61.5亿t,约占煤层总可采储量的20%,其产量仅占总产量的10%左右。
长期以来,由于薄煤层开采困难、效率低、成本高、工作环境差,薄煤层尤其是极薄煤层的开采问题一直未能很好的解决。
近年来,随着厚及中厚煤层储量的减少和资源的日趋贫乏,薄及极薄煤层的开采已经引起国家安全生产技术相关部门的高度重视,国家重视极薄煤层机械化采煤技术及其装备的研究,鼓励支持进行薄煤层机械化开采科研项目。
由于缺乏极薄煤层机械化开采的关键设备和技术,我国极薄煤层的开采始终处于比较落后的状态,严重阻碍了生产效率的进一步提高。
对于薄煤层采煤机械化工艺及其配套设备的研究远低于中厚以上煤层的研究,我国开采技术水平不仅落后于世界先进水平,也落后于国内中厚以上煤层的机械化采煤技术水平,而对于厚度为0.6m 以下的极薄煤层,在这方面国家几乎未展开大规模的系统研究,枣庄地区薄煤层煤炭资源丰富且分布广泛,可采储量约占总可采储量的30%,长期以来由于技术难度大,区内大部分薄煤层工作面仍沿用打眼、放炮等原始的采煤方法,效率低下,同时存在严重的安全隐患。
在过去多年里,多数矿井弃薄采厚,造成了数以万吨计的薄煤层资源损失,区内有的矿井已面临资源枯竭(除薄煤层外)、无煤可采的地步。
薄煤层采煤机选择条件及实践咱今儿就来说说这薄煤层采煤机的选择条件跟实践那点事儿。
想当年,我刚到那煤矿上啊,看着那黑黢黢的煤层,心里头就犯嘀咕。
那薄煤层,就跟个调皮的小娃娃似的,不那么好对付。
咱得选对采煤机啊,不然这活儿可就难干喽。
我记得有一回,跟几个老伙计在矿上那昏暗的小屋里头讨论这采煤机的事儿。
老张那家伙,头发都快白完了,脸上一道道的褶子跟那山梁似的。
他就说:“咱这薄煤层,得选那机身矮点儿的采煤机,不然啊,根本下不去,就跟个大高个儿进矮屋子,连门都进不去。
”老李也跟着搭腔,他那眼睛瞪得溜圆,手还比划着:“对喽,还得看那截割部的功率,功率小了,这煤啊,就跟那铁疙瘩似的,咋都弄不下来。
”我就站在那儿,听着他们你一言我一语的,心里头琢磨着,这采煤机的选择还真是个学问。
后来啊,我跟着师傅下到那煤井下,去看那采煤机干活儿。
那井下啊,又潮又闷,到处都是黑乎乎的,只有那采煤机的灯光在那儿亮着,就跟个小太阳似的。
师傅指着那采煤机,跟我讲:“你瞧,这采煤机的行走部也得选要是走不稳,在这薄煤层里头打晃儿,那可不行。
就好比一个人在窄窄的田埂上走,得稳当点儿不是?”我看着那采煤机一点点往前挪,那巨大的截割头转起来,煤块就跟下雨似的往下掉,心里头别提多兴奋了。
再后来啊,咱矿上换了一批新的采煤机。
那家伙,可真是好家伙!机身小巧玲珑的,在那薄煤层里头穿梭,就跟个灵活的小老鼠似的。
截割部的功率也够大,那煤啊,“哗哗哗”地就被弄下来了。
不过啊,这新采煤机刚来的时候,也出了点小岔子。
有个小年轻,刚上手没几天,对这新机器还不太熟悉。
结果啊,操作的时候出了点问题,那采煤机“咔咔咔”响了起来,就跟个发脾气的小孩似的。
把那小年轻吓得脸都白了,站在那儿直哆嗦。
我赶紧跑过去,拍了拍他的肩膀说:“别慌,别慌,这机器啊,有时候也会使点小性子,咱慢慢找找毛病。
”最后啊,发现是个小零件松了,拧紧之后,这采煤机又乖乖干活儿了。
通过这事儿啊,我算是明白了,这薄煤层采煤机的选择是一方面,实践操作那也得跟上啊。
极薄煤层开采设备研究与选型摘要:介绍了煤矿极薄煤层的现状及其开采的意义,研究了极薄煤层机械化采煤装备技术解决方案,提出了采煤机、液压支架、刮板运输机选型及参数确定技术要点。
为矿井极薄煤层开采提出新的思路和解决办法。
关键词:极薄煤层开采采煤装备电液控制设备选型1、国内极薄煤层开采技术现状煤炭在我国能源结构中占有重要地位,随着国民经济的快速发展,我煤炭仍将是我国的主要能源。
根据煤层厚度划分,厚度0.8~1.3m属于薄煤层,小于0.8m属于极薄煤层。
我国煤炭赋存多样化,部分省区极薄煤层储量见(表1)所示,薄与极薄煤层的可采储量约为60多亿吨,约占全国煤炭总储量的19%。
薄煤层的高效安全开采问题是当前煤炭行业的重要研究课题。
我国薄煤层现在采用的主要机械化开采方法有电牵引采煤机综采、刨煤机开采及螺旋钻采煤机开采。
极薄煤层的开采技术与装备发展缓慢,许多矿区对极薄煤层因没有经济安全的极薄煤层的开采技术只好弃采,造成了煤炭资源的巨大浪费。
2、极薄煤层开采配套设备研究与选型极薄煤层主要采煤装备选型原则(1)液压支架:采用两柱双伸缩掩护式支架的形式,工作阻力及支护强度等参数要满足极薄煤层矿压要求,最低采高实现0.9m,同时要保证最小过机空间和三机配套的参数合理。
(2)采煤机:选用大功率的交流变频电牵引采煤机,机面高度要充分保证在开采较薄地段条件时有足够的过机空间,要求功率大、体积小,稳定性好。
(3)运输机:选用双中链封底结构的铸焊中部槽,降低中部槽的高度,以适应极薄煤层开采的需要。
降低机头高度和卸载高度,选用高效减速机,实现双速启动、机头尾互换。
3、极薄煤层液压支架选型根据矿井煤层顶底板条件,结合围岩类型,选用基本支架架型为二柱掩护式,立柱双伸缩,电液操作方式。
结构设计上,充分考虑极薄煤层开采时的特点,以重点降低整体配套高度、保证良好工作性能为目标,满足三机配套技术要求。
3.1 极薄煤层对液压支架的要求(1)支架的机构采用两柱掩护式结构形式,采用了较大直径的平衡千斤顶结构,增大支架顶梁和掩护梁之间的调节能力和强度。
薄煤层采煤机选择条件及实践【摘要】通过介绍七煤公司为薄煤层采煤工作面选择采煤机的实践探索,及取得的良好效果,总结出极薄煤层选择采煤机必须满足机身矮而短、机身横向尺寸窄、装机功率大等必要条件。
【关键词】薄煤层;采煤机;实践范例0.前言提高薄煤层单产水平,是众多煤炭企业面临的共同课题。
近年来,国内很多煤炭企业在推广薄煤层机采方面都做了大量的有益探索,但是成效都比较有限,究其根源,主要是对如何选择薄煤层采煤机认识得还不够深刻。
以七台河矿业精煤集团(以下简称七煤公司)的实践为例,简要论述选择薄煤层采煤机的必要条件。
1.七煤公司的煤层赋存特点七煤公司所在的七台河矿区地处黑龙江省东部,属勃利煤田,是全国三大稀有保护性开采煤田之一。
矿区东西长55km,南北宽15km,井田面积825km’,其中,生产矿井开采权面积245km2。
矿区含煤87层,可采或局部可采煤层40层。
七台河矿区资源赋存条件差,地质构造复杂:①煤层薄:矿区煤层平均厚度0.86m,其中1.3m以下薄煤层所占比例高达82.4%;正在开采的工作面中0.7m 以下薄煤层占30%以上。
②断层多:5m以上断层,西部区127条,密度2.76条/km2;东部区236条,密度3.87条/km2,并且受褶皱断层影响,煤层向背斜构造多、起伏大。
③倾角大:煤层倾角25°-45°的倾斜煤层占57.4%;倾角45°以上的急倾斜煤层占17.3%。
④瓦斯含量高:瓦斯总储量约3亿m3,瓦斯绝对涌出量265m3/min,相对涌出量142m3/t,并且煤层透气性差,瓦斯涌出具有隐蔽性和突发性。
2.七煤公司选择薄煤层机采实践范例2.1范例1新建煤矿40081采煤队回采92#层,该煤层厚0.99m,准备煤量24万t,工作面平均长185m,有两条落差0.6m断层,瓦斯绝对涌出量4.14m2/min,相对涌出量11.9m3/t,属于高瓦斯工作面。
工作面落煤方式为机采,采用MG80/200-BW型采煤机,工作面选用SGW630-150C型输送机、配套铲挡板、翻转弧形挡煤板和推进器,工作面下巷采用胶泥石墙维护,上巷开设两处瓦斯抽放钻场。
极薄煤层开采设备研究与选型
摘要:介绍了煤矿极薄煤层的现状及其开采的意义,研究了极薄煤层机械化采煤装备技术解决方案,提出了采煤机、液压支架、刮板运输机选型及参数确定技术要点。
为矿井极薄煤层开采提出新的思路和解决办法。
关键词:极薄煤层开采采煤装备电液控制设备选型
1、国内极薄煤层开采技术现状
煤炭在我国能源结构中占有重要地位,随着国民经济的快速发展,我煤炭仍将是我国的主要能源。
根据煤层厚度划分,厚度0.8~1.3m属于薄煤层,小于0.8m属于极薄煤层。
我国煤炭赋存多样化,部分省区极薄煤层储量见(表1)所示,薄与极薄煤层的可采储量约为60多亿吨,约占全国煤炭总储量的19%。
薄煤层的高效安全开采问题是当前煤炭行业的重要研究课题。
我国薄煤层现在采用的主要机械化开采方法有电牵引采煤机综采、刨煤机开采及螺旋钻采煤机开采。
极薄煤层的开采技术与装备发展缓慢,许多矿区对极薄煤层因没有经济安全的极薄煤层的开采技术只好弃采,造成了煤炭资源的巨大浪费。
2、极薄煤层开采配套设备研究与选型
极薄煤层主要采煤装备选型原则
(1)液压支架:采用两柱双伸缩掩护式支架的形式,工作阻力及支护强度等参数要满足极薄煤层矿压要求,最低采高实现0.9m,同时要保证最小过机空间和三机配套的参数合理。
(2)采煤机:选用大功率的交流变频电牵引采煤机,机面高度要充分保证在开采较薄地段条件时有足够的过机空间,要求功率大、体积小,稳定性好。
(3)运输机:选用双中链封底结构的铸焊中部槽,降低中部槽的高度,以适应极薄煤层开采的需要。
降低机头高度和卸载高度,选用高效减速机,实现双速启动、机头尾互换。
3、极薄煤层液压支架选型
根据矿井煤层顶底板条件,结合围岩类型,选用基本支架架型为二柱掩护式,立柱双伸缩,电液操作方式。
结构设计上,充分考虑极薄煤层开采时的特点,以重点降低整体配套高度、保证良好工作性能为目标,满足三机配套技术要求。
3.1 极薄煤层对液压支架的要求
(1)支架的机构采用两柱掩护式结构形式,采用了较大直径的平衡千斤顶结构,增大支架顶梁和掩护梁之间的调节能力和强度。
运用计算机辅助设计手段,对支架四连杆机构各项参数进行优化设计、受力分析和结构强度校核,满足支架高可靠性要求。
(2)支架结构力求简单、可靠。
通过优化设计,合理选用高强度材板,减小支架重量,在保证支架高可靠性的前提下,满足尺寸小、重量轻等要求。
(3)减小了对底板的比压,两架间采用新型调底装置以适应大倾角工作面。
(4)为了保证支架具有较大的推拉力和行走速度,采用先进的
电液操作系统,保证快速跟机作业和支护自动化。
3.2 支架架型确定
3.2.1 支架工作阻力
支架工作阻力大小直接影响支架的支护能力,选择较大工作阻力有利于提高支架的适应能力及可靠性,考虑支架中心距(1500mm)及立柱缸径230mm,在立柱安全阀合理开启压力范围内,确定支架工作阻力为3300kn(安全阀开启压力39.7mpa)。
3.2.2 支架中心距的确定
液压支架按1.5m中心距进行选取。
3.2.3 推移步距的确定
在顶板条件允许的情况下,增大截深可有效地提高每一循环的产量,提高生产率。
但截深过大,将造成对架前顶板的支护能力减小。
采煤机截深确定为0.6m,将支架移架步距确定为0.6m。
3.2.4 顶梁前后比
立柱作用点到顶梁前端长度与立柱作用点到顶梁后端长度之比值称为顶梁前后比。
顶梁前后比直接影响支架顶梁载荷分布及支架承载能力。
此值越大顶梁前端承载能力越小,顶梁前后比过小时将严重影响支架前端支护能力。
3.3 液压支架结构特点
(1)支架架型为两柱掩护式液压支架,稳定性好,具有足够的抗扭能力。
(2)支架采用电液控制,技术先进,安全可靠,支护、推溜、
移架机构完善,人行道畅通。
(3)顶梁为整顶梁结构,对支架前部顶板的支撑效果好;
(4)控顶距小。
顶梁较短,因而对顶板反复支撑次数少,减少了对直接顶的破坏。
4、极薄煤层采煤机选型
根据极薄煤层赋存条件特点以及国内采煤机发展现状,选用非机载交流变频调速采煤机,该机具有功率大、切割能力强、机身高度低等特点。
极薄煤层对采煤机结构的要求:
(1)极薄煤层开采要求采煤机机身厚度薄、机身短,以适应煤层薄,工作面起伏,实现采高在0.9米时三机配套高度的需要。
(2)极薄煤层综采开采存在着采煤机在切割顶底板时带来的震动和冲击。
对整机的功率、重量、强度和稳定性要求高。
(3)极薄煤层综采开采,煤层较薄架内空间小,行人不便,要求薄煤采煤机必须能够离机控制。
5、极薄煤层运输机选型
采用sgz-630/220整体铸焊结构刮板输送机,根据薄煤开采特点,对输送机的结构进行了特殊设计。
即在保证可靠性的前提下,降低整体溜槽的高度、降低输送机机头的卸载高度,实现在采高0.9m煤层条件下的配套要求。
对刮板机影响配套的要求:第一、降低中部槽的高度;第二、降低刮板机的卸载高度;第三、采用双速启动方式;第四、具有适
应高产的运输能力;第五、整机强度要好,性能可靠。
对刮板机几个方面进行了改进设计:
根据总体配套,要求能够在采高0.9~1.3m时实现综采设备的正常配套和生产。
要求刮板机中部槽既要保证强度又要降低高度,中部槽高度的降低,才能实现三机配套、特别是采煤机和刮板机配套后的机面高度的降低,且有利于装煤效果的提高,实际中部槽的高度降低到了208mm。
通过优化设计。
刮板机达到了在薄煤综采配套要求的效果。
同时提高了设备的可靠性能。
6、极薄煤层综采成套设备的配套参数确定
根据极薄煤层开采的具体条件以及综采机械化装备选型、配套要求,通过对支架、采煤机、刮板输送机选型改造和对三机配套的合理设计,确定了配套设备,如下表所示。
通过对以上设备的选型设计和改进,结合极薄煤层的地质条件,配套参数如下:
支架高度: 0.7m~1.3m
支架宽度: 1.45m
支架中心距: 1.5m
推移步距: 600mm
输送机中部槽高度: 208mm
过煤高度: 226mm
铲间距: 230mm
滚筒直径: 900mm(1000mm)
卧底量: 156mm
机面高度: 711mm
本薄煤层三机配套的特点:
(1)选用整体机身的电牵引采煤机,使机身厚度降低为711mm;
(2)采用铸焊结构封底中部槽的刮板输送机,对中部槽和机头尾进行了特使设计,在保证强度的情况下,尽最大的努力降低中部槽的高度,实现了630铸焊结构中部槽高度达到了208mm,卸载高度460mm,机头尾最高降到了710mm;
(3)过煤高度实现了226mm,基本满足了生产过程中煤和矸石块度的要求。
7、极薄煤开采设备配套研究结论
(1)对极薄煤开采工艺进行研究,为解决了部分极薄煤层开采的难题提出了新的解决方案;
(2)按照极薄煤层三机配套指标的要求和原则,使三机配套装备综合性能优化得到进一步优化,达到了最低采高0.9m的要求,适应了极薄煤层开采的需要;
(3)通过对装煤问题的研究,采用了适应于极薄煤层的强力滚筒和犁型装煤装置,降低了刮板输送机中部槽的高度,提高了装煤效果;
(4)简化了操作工序,提高了工作面支护的安全状况。