周茂普】煤矿开采新技术、新工艺和新装备发展现状

中国煤炭科工集团太原研究院中国煤炭科工集团太原研究院TAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEG煤矿开采新技术、新工艺煤矿开采新技术、新工艺和新装备发展现状和新装备发展现状周茂普周茂普研究员研究员中国煤炭科工集团太原研究院中国煤炭科工集团太原研究院周茂普周茂普研究员研究员中国煤炭科工集团太原研究院中国煤炭科工集团太原研究院TAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEG主主主主要要煤矿开采新技术概述煤矿开采新技术概述11要要内内综合机械化开采技术综合机械化开采技术2容容巷道掘进技术与装备巷道掘进技术与装备3辅助运输技术与装备辅助运输技术与装备4短壁机械化开采技术短壁机械化开采技术5中国煤炭科工集团太原研究院中国煤炭科工集团太原研究院TAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEG11煤矿开采新技术概述煤矿开采新技术概述中国煤炭工业从解放初期煤矿生产规模有限、技术相当落后，年产中国煤炭工业从解放初期煤矿生产规模有限、技术相当落后，年产11煤矿开采新技术概述煤矿开采新技术概述量只有量只有34003400万吨，经过万吨，经过6060年的发展，已具有世界一流技术。年的发展，已具有世界一流技术。20112011年产量年产量达到达到35.235.2亿吨，成为全球第一采煤大国亿吨，成为全球第一采煤大国。。随着社会与科学技术的发展，煤矿的安全性、劳动效率、劳动效益、随着社会与科学技术的发展，煤矿的安全性、劳动效率、劳动效益、劳动强度以及劳动环境受到世界各国的广泛关注。国际上一些先进的采劳动强度以及劳动环境受到世界各国的广泛关注。国际上一些先进的采煤国家已把实现煤炭综合机械化生产作为采煤技术的发展方向，一些煤煤国家已把实现煤炭综合机械化生产作为采煤技术的发展方向，一些煤煤国家已把实现煤炭综合机械化生产作为采煤技术的发展方向，一些煤煤国家已把实现煤炭综合机械化生产作为采煤技术的发展方向，一些煤层赋存条件、地质条件较好的国家大部分已实现综合机械化生产，自动层赋存条件、地质条件较好的国家大部分已实现综合机械化生产，自动化水平很高。美国、澳大利亚、德国、英国等国家发展尤为迅速，综合化水平很高。美国、澳大利亚、德国、英国等国家发展尤为迅速，综合化水平很高。美国、澳大利亚、德国、英国等国家发展尤为迅速，综合化水平很高。美国、澳大利亚、德国、英国等国家发展尤为迅速，综合机械化采煤的发展进入了一个新时期。机械化采煤的发展进入了一个新时期。中国煤炭科工集团太原研究院中国煤炭科工集团太原研究院TAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEG岩巷掘进机械化岩巷掘进机械化新技岩巷掘进机械化岩巷掘进机械化连采掘进高效化连采掘进高效化巷道支护自动化巷道支护自动化技术新工超前维护支架化超前维护支架化辅助运输无轨化辅助运输无轨化巷道支护自动化巷道支护自动化安全工艺新装短壁开采机械化短壁开采机械化辅助运输无轨化辅助运输无轨化综采面搬家快速化综采面搬家快速化高效装备短壁开采机械化短壁开采机械化设备研发三维化设备研发三维化采掘大型设备国产化采掘大型设备国产化采掘装备智能化采掘装备智能化中国煤炭科工集团太原研究院中国煤炭科工集团太原研究院TAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEG主主主主要要煤矿开采新技术概述煤矿开采新技术概述11要要内内综合机械化开采技术综合机械化开采技术2容容巷道掘进技术与装备巷道掘进技术与装备3辅助运输技术与装备辅助运输技术与装备4短壁机械化开采技术短壁机械化开采技术5中国煤炭科工集团太原研究院中国煤炭科工集团太原研究院TAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEG22综合机械化开采技术综合机械化开采技术22综合机械化开采技术综合机械化开采技术我国煤层赋存条件多样我国煤层赋存条件多样，，开采条件比较复杂开采条件比较复杂，，主体将主体将发展以壁式体系综采为主的长壁式开采技术发展以壁式体系综采为主的长壁式开采技术。。目前我国采目前我国采发展以壁式体系综采为主的长壁式开采技术发展以壁式体系综采为主的长壁式开采技术。。目前我国采目前我国采煤主要采用煤主要采用炮采、普采、综采及综采放顶煤等采煤工艺。。随着我国科学技术的不断进步随着我国科学技术的不断进步，，炮采和普采在我国长壁采炮采和普采在我国长壁采随着我国科学技术的不断进步随着我国科学技术的不断进步，，炮采和普采在我国长壁采炮采和普采在我国长壁采煤所占比重逐年下降煤所占比重逐年下降，，综采成为我国长壁采煤的主流综采成为我国长壁采煤的主流，，我我国高产高效工作面都是用综采实现国高产高效工作面都是用综采实现。。中国煤炭科工集团太原研究院中国煤炭科工集团太原研究院TAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEG从从6060年代开始使用和研制滚筒式采煤机和可弯曲刮板输送机，年代开始使用和研制滚筒式采煤机和可弯曲刮板输送机，7070年代进口德国、英国、日本、法国成套综采设备。改革开放以来年代进口德国、英国、日本、法国成套综采设备。改革开放以来，在引进、消化、吸收国外先进技术基础上，自主创新能力明显增，在引进、消化、吸收国外先进技术基础上，自主创新能力明显增强，在提高设备技术参数、设备智能化、成套装备都有了突破性进强，在提高设备技术参数、设备智能化、成套装备都有了突破性进强，在提高设备技术参数、设备智能化、成套装备都有了突破性进强，在提高设备技术参数、设备智能化、成套装备都有了突破性进展。展。为适应我国煤矿综采机械化的发展，已自主研制具有先进技术为适应我国煤矿综采机械化的发展，已自主研制具有先进技术为适应我国煤矿综采机械化的发展，已自主研制具有先进技术为适应我国煤矿综采机械化的发展，已自主研制具有先进技术水平的大功率电牵引采煤机、电液控制强力液压支架、重型刮板输水平的大功率电牵引采煤机、电液控制强力液压支架、重型刮板输送机等综采装备。送机等综采装备。送机等综采装备。送机等综采装备。中国煤炭科工集团太原研究院中国煤炭科工集团太原研究院TAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEG2121电牵引电牵引采煤机采煤机目前，国内外新型采煤机设计均采用了大功率可控传动、微机工况检测监控、目前，国内外新型采煤机设计均采用了大功率可控传动、微机工况检测监控、自动化控制与机电一体化设计等先进技术，总装机功率已达自动化控制与机电一体化设计等先进技术，总装机功率已达2000kW2000kW以上，如国内以上，如国内2.12.1电牵引电牵引采煤机采煤机自动化控制与机电一体化设计等先进技术，总装机功率已达自动化控制与机电一体化设计等先进技术，总装机功率已达2000kW2000kW以上，如国内以上，如国内西安煤矿机械有限公司、山西太重煤机有限公司、美国久益公司等。西安煤矿机械有限公司、山西太重煤机有限公司、美国久益公司等。大功率电牵引采煤机大功率电牵引采煤机中国煤炭科工集团太原研究院中国煤炭科工集团太原研究院TAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEG薄煤层采煤机最低可实现采高薄煤层采煤机最低可实现采高0.60.6～～0.7m,0.7m,装机功率装机功率100kW100kW。。薄煤层采煤机最低可实现采高薄煤层采煤机最低可实现采高～～,,装机功率装机功率。。刨煤机是一种用于薄煤层开采、集“采、装、运”功能于一体的综合机械化刨煤机是一种用于薄煤层开采、集“采、装、运”功能于一体的综合机械化采煤设备。采煤设备。MG80/200-BW系列采煤机适合0.6m煤层开采的刨煤机系列采煤机适合煤层开采的刨煤机中国煤炭科工集团太原研究院中国煤炭科工集团太原研究院TAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEG2222综采液压支架综采液压支架液压支架在经历了引进、消化、吸收几个阶段的发展，目前设计液压支架在经历了引进、消化、吸收几个阶段的发展，目前设计2.22.2综采液压支架综采液压支架和制造水平得到了很大提高，形成了适应不同生产工艺和地质条件下和制造水平得到了很大提高，形成了适应不同生产工艺和地质条件下的多品种、多型式、多系列产品。我国已研制成功了多种系列的两柱的多品种、多型式、多系列产品。我国已研制成功了多种系列的两柱掩护式支架和高工作阻力的四柱支撑掩护式大采高液压支架。掩护式支架和高工作阻力的四柱支撑掩护式大采高液压支架。高支0.55m8.2m1000KN20000KN支护高度工作阻力液压支支护强度高1000KN20000KN1.25m2.05m工作阻力中心距支架高自动化化中国煤炭科工集团太原研究院中国煤炭科工集团太原研究院TAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEG目前国内现场应用最大支架是在神东矿区应用ZY16800/32/70型大采神东矿区应用ZY16800/32/70型大采高支架。晋煤集团金鼎煤机矿业有限公司成功研制出了8.2大采高综采支架ZY20000/37/82D型，高度最高8.2m，工作阻力最大20000KN，支架中心距为2050mm。架中心距为2050mm。中国煤炭科工集团太原研究院中国煤炭科工集团太原研究院TAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEG★★特种支架：特种支架：为适应井下各种工况条件下的开采技术要求，我国已研制出适应不同为适应井下各种工况条件下的开采技术要求，我国已研制出适应不同条件的特种液压支架。条件的特种液压支架。机巷超前支架组机巷超前支架组风巷超前支架组风巷超前支架组机巷超前支架组机巷超前支架组风巷超前支架组风巷超前支架组巷道自移超前支护支架巷道自移超前支护支架抗冲击压力垛式支架抗冲击压力垛式支架巷道自移超前支护支架巷道自移超前支护支架抗冲击压力垛式支架抗冲击压力垛式支架中国煤炭科工集团太原研究院中国煤炭科工集团太原研究院TAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEGTAIYUANINSTITUTEOFCCTEG可靠性材料加工制备技术高与国外主要差距材料加工制备技术控制系统液压元件的研发高可靠性液压支液压元件的研发提高可靠性性大采高支架发展趋势提高可靠性发展两柱掩护型推广大采高液压支架高高自动发展趋势推广大