急倾斜煤层综放面智能开采技术研究

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煤炭开采深度不断增加,动力灾害频发,井下工作面温度、湿度大大增加,工人几乎没有办法进入工作面作业,因此在智能化的基础上必须大幅度减少井下作业人数,并最终实现无人化开采,急倾斜煤层智能化开采技术是煤炭安全高效开采过程中亟待研究的重要课题之一。针对典型急倾斜特厚煤层特点进行分析,采用理论分析、现场调研的方法,总结急倾斜特厚煤层赋存条件与开采技术特征,为智能化工作面设备选型提供理论基础;通过现场实测,根据煤层厚度、煤层倾角、地质条件选择智能化采煤机设备与刮板输送机,运用3DEC(3 Dimension Distinct Element Code)数值计算以及理论对比分析急倾斜煤层液压支架工作阻力,从而选取液压支架类型;通过理论分析,建立急倾斜特厚煤层综放工作面智能化系统。  研究结果表明:由于急倾斜特厚煤层特殊的赋存条件决定开采此煤层的最佳方法为水平分段放顶煤;水平分段放顶煤工艺最重要的则是确定放煤的方式以及放煤步距,对于乌东煤矿则适用间隔放煤、一刀一放的放煤方式;通过理论分析、数值计算、类比分析法分别对液压支架工作阻力进行分析计算,经过三者对比论证得到液压支架工作阻力为0.9MPa,并确定液压支架其他选型参数;通过对采煤机生产能力、平均割煤速率、采煤机截割功率等理论研究,确定采煤机类型;通过对刮板输送机输送能力、链条、溜槽结构、前后部输送机能力等理论研究,确定刮板输送机类型;根据急倾斜特厚煤层自身特点以及智能化开采技术,建立从地面到地下完整的监测系统,同时对采煤机、液压支架、刮板运输机有机结合,实现对急倾斜煤层综合机械化开采设备的协调管控与集中控制。
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