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世界首个智能超大采高工作面试生产成功

高端采煤装备国产化实现重要突破

2018-4-4 9:22:55 来源:中国矿业报 本报记者:李晓娜

一次采掘装备与开采技术上的历史性变革正在神华神东煤炭集团上湾煤矿上演。

伴随着该集团世界首个智能超大采高8.8米工作面近日的试生产成功,我国煤炭开采技术及高端采煤装备国产化迈上了一个新台阶——填补了国内乃至全世界特厚煤层综采工作面一次性采全高的技术空白,突破了现有世界综采的最大高度;在引入了数字化、智能化技术,大大提高综采工作面单产水平的同时,实现了我国高端采煤装备国产化进程中的一项重要突破。

据了解,8.8米新工作面长299.2米,推进长度5254.8米,采高8.6米,可采储量1754万吨。在厚煤层开采中,相比传统的放顶煤开采技术,该8.8米超大采高工作面提高了回采率和开采效率。

“据测算,厚煤层一次采全高可比综采放顶煤开采回采率提高约8个百分点。以上湾煤矿四盘区1-2煤层储量1.9亿吨计算,能够比综放开采多采出煤炭约1500万吨,而且煤炭产品含矸率能够降低5至8个百分点,使吨煤售价因此增加10元,经济效益、环境效益和社会效益十分显著。”神东煤炭集团相关负责人表示。

上湾煤矿四盘区1-2号煤层平均厚度8.9米,储量约1.9亿吨,而且埋藏较浅、硬度大、韧性高、煤壁稳定。针对上湾煤矿厚煤层特点,为进一步提升综采割煤高度,提高资源回收率、回采产量及工效,神东煤炭集团在继2009年底成功研发并运行世界首套7米大采高综采工作面重大技术创新项目的基础上,成立了“8.8米大采高综采工作面”项目部。项目投产后,上湾煤矿也将成为世界采高最大、工效最高、单井单面年产量超1600万吨的特级安全高效矿井。

这使得神华神东煤炭集团上湾煤矿在提高煤炭回采率的同时,将进一步提升矿井的综合运营效率和价值创造空间,为我国打造全世界单井单面产量最高、效率最优、效益最好的特级安全高效矿井提供了技术支撑。与此同时,该工作面全面采用国产化设备,其研发还带动了国内外超大采高成套装备发展,并在液压支架、刮板输送机、采煤机、运输车辆及辅运平硐等均创下多个世界纪录。

目前,8.8米大采高综采工作面属世界最高工作面,世界上还没有8.8米综采高度的工程经验。神东煤炭集团主要针对8.8米大采高综采工作面的采场及巷道围岩控制理论和技术、工作面主要设备采煤机、刮板输送机和液压支架配套及主要参数、安全开采技术等进行开创性研究。

值得注意的是,该套设备中采煤机、外三机、液压支架、泵站等的技术水平均处于行业领先地位,其配套设备的运输车辆、辅运平硐等均创多个国内、世界首例。

据悉,其8.8米超大采高智能综采装备液压支架宽2.4米、总重量100吨、采高最高达8.8米,支护高度、工作阻力、支护中心距均为世界之最,是神东煤炭集团联合郑州煤矿机械集团股份有限公司在原有7米、8米大采高装备技术经验的基础上,不断优化、改进、创新的成果,正式投产后,将使神东煤炭集团上湾煤矿工作效率提高85%以上,成本降低30%,资源回采率提高30%。超大采高工作面使用的破碎机长8.721米,宽4.212米,高1.830米,总重量为81.483吨,是目前煤矿生产中使用尺寸最大、重量最重的破碎机。国产化大采高智能刮板输送机成套设备具有智能化、大功率、高产出、高强度、高稳定、低能耗、少维护等显著特点,具备变频自动调速、在线智能监测、在线故障诊断、断链自动检测、煤流量实时监测等智能功能。

此外,为满足该套设备入井运输以及搬家倒面要求,神东煤炭集团量身定制国内首台额定载荷100吨WC100Y支架搬运车和100吨级蓄电池铲板车,神东设备维修中心完全自主设计制造了适用于1.8米带宽胶带机的世界首台1.8米数字自移机尾。为配套工作面安装、回撤的需要,上湾煤矿新建2号辅运平硐、配套掘进支架专用运输巷,为国内罕见超大断面的岩巷和煤巷。

据悉,上湾煤矿第一个8.8米智能超大采高工作面——12401综采工作面正式投产后,预计将回采煤量1.8亿吨;此套综采装备将用于上湾煤矿12个8.8米超大采高工作面的开采,正式投产后,上湾煤矿工作效率将提高85%以上,成本降低30%,资源回采率提高30%。该套设备的研发应用,将进一步带动国内外超大采高成套装备的发展,为其它类似赋存条件下井工煤矿特厚煤层安全高效掘进、回采提供了技术依据和参考经验。□

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