笔者研制了适应3~4m厚煤层赋存条件的工作面高可靠性的智能化成套装备,开发了煤矿成套综采智能控制系统和智能化开采工艺,重点突破工作面自动找直控制、采煤机智能截割、工作面智能调速、端头区联合支护等关键技术,形成了综采智能化技术体系和解决方案,建设了3~4m厚煤层年产千万吨级矿井智能开采的工程示范,达到综采工作面设备安全、智能、高效、协调和连续运行的目的,实现了一矿一井一面达到千万吨级智能化矿井的建设目标。
作者
孟祥军1,李明忠2,孙计爽1,李首滨3
单位
1.兖矿集团有限公司;2.中煤科工开采研究院有限公司;3.煤炭科学研究总院矿山大数据研究院
摘要
针对国内厚3~4 m煤层生产效率低、采煤机割煤速度慢、液压支架自移跟机可靠性差等问题,根据转龙湾煤矿Ⅱ-3号煤层233采区煤层赋存情况,为了实现转龙湾煤矿一矿一井一面的千万吨级智能化矿井建设目标,开展了3~4 m厚煤层液压支架、采煤机、刮板输送机等成套装备一体化设计。
确定了成套装备的技术参数和关键结构,研制了高可靠性、智能化成套装备,突破了基于惯性导航系统的综采工作面直线度精确检测技术、采煤机记忆截割智能控制技术、基于煤流负荷模型的刮板输送机智能调速技术、工作面端头联合支护技术等关键技术,实现了采煤机自主定位、记忆截割,液压支架自动跟机移架、推移刮板输送机和自动矫直,刮板输送机智能柔性变频调速,2巷超前液压支架协同推进,设备列车的自动控制和快速自移。
结果表明,上述关键技术保障了综采装备的成套协同作业和连续回采,工作面具备了年产1 000万t的水平,大幅减少了采煤工作面的操作工人数量,实现了远程监控和少人值守常态化模式的智能化采煤作业。
自2015年10月在转龙湾煤矿23303工作面进行工程示范应用,效果显著,每班可减少操作工人5人,最高日产达到3.78万t,最高月产90.13万t,建立了3~4 m厚煤层年产千万吨的配套模式,可为类似煤层赋存条件高产高效生产提供经验。
主要附图