項(xiàng)目名稱: 大采高自動(dòng)化綜放工作面安全高效綜合配套技術(shù)研究
申報(bào)單位: 山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司王莊煤礦
主要完成人:劉克功 肖亞寧 周志利 賈雙春 楊建立
牛宏偉 趙學(xué)雷 蘇 海 王 睿 李宗濤
董宗斌 翟利斌 韓月強(qiáng) 楊曉國(guó) 王 鋒
主要完成單位: 山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司王莊煤礦
中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
山西潞安機(jī)電修造公司
專業(yè)(學(xué)科)分類名稱代碼: 采煤專業(yè)
所屬國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè):B類型
任務(wù)來(lái)源:自選
計(jì)劃(基金)名稱和編號(hào):無(wú)
項(xiàng)目起止時(shí)間:2006年6月-2007年8月
項(xiàng)目簡(jiǎn)介:綜放開采技術(shù)經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展,目前已經(jīng)成為我國(guó)厚煤層的主要開采方法之一。普通綜放開采存在采放比例不盡合理,割放煤不同步;工作面有效通風(fēng)斷面小、產(chǎn)量增大帶來(lái)瓦斯相對(duì)涌出量增大和上隅角瓦斯超限問(wèn)題;工序復(fù)雜,工作面用人較多,放煤受人為因素影響較大,煤質(zhì)和采出率穩(wěn)定性波動(dòng)較大等問(wèn)題。為了進(jìn)一步完善和提高綜放開采技術(shù)自動(dòng)化方向發(fā)展,潞安王莊煤礦、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)和潞安機(jī)電修造公司等共同組成課題組,以普通綜放開采技術(shù)存在缺陷和問(wèn)題為突破口,率先進(jìn)行了大采高自動(dòng)化綜放工作面安全高效綜合配套技術(shù)研究。
本項(xiàng)目研制了大采高自動(dòng)化綜放液壓支架和新型大采高綜放工作面端頭支架,進(jìn)行了大采高綜放工作面設(shè)備的配套選型,采用系統(tǒng)集成的方式研究大采高自動(dòng)化綜放工作面工藝、運(yùn)輸系統(tǒng)及生產(chǎn)保障系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)控制技術(shù)?,F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)分析大采高綜放工作面煤巖的運(yùn)移規(guī)律及煤巖的破碎塊度特征,采用散體模型研究大采高綜放開采的煤矸流場(chǎng)特征,確定了大采高綜放開采的放煤工藝參數(shù)。針對(duì)工作面端部頂煤冒放性相對(duì)較差的特點(diǎn),在工作面端部試驗(yàn)研究振動(dòng)放頂煤技術(shù)。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)研究大采高綜放工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律,分析大采高綜放支架的承載特征及適應(yīng)性。研究了大采高綜放工作面瓦斯治關(guān)鍵技術(shù)和礦井綜合防塵技術(shù)。試驗(yàn)研究聲音頻譜煤矸識(shí)別與自動(dòng)放煤技術(shù)。
為了進(jìn)一步完善和提高綜放開采的技術(shù)優(yōu)勢(shì),特別是為了將放頂煤開采技術(shù)向自動(dòng)化方向發(fā)展,掌握和應(yīng)用更高層次的技術(shù)水平,王莊煤礦、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)等共同組成課題組,以普通綜放開采技術(shù)存在的三大缺陷和問(wèn)題為突破口,率先進(jìn)行了大采高自動(dòng)化綜放工作面安全高效綜合配套技術(shù)研究。項(xiàng)目采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研分析、理論研究、實(shí)驗(yàn)研究、工業(yè)性試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)研究相結(jié)合的綜合研究方法進(jìn)行,并在王莊煤礦進(jìn)行試驗(yàn),取得了成功。
立項(xiàng)背景:綜放開采技術(shù)是由潞安集團(tuán)率先試驗(yàn)成功的厚煤層采煤技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)于1997年獲煤炭部科技進(jìn)步特等獎(jiǎng);經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展,目前已經(jīng)成為我國(guó)厚煤層的主要開采方法之一。但是,綜采放頂煤技術(shù)中還有許多難題沒(méi)有充分解決,一是普通綜放開采雖然實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同時(shí)出煤,但由于采放比例不盡合理,割放煤不同步,割煤等放煤現(xiàn)象比較普遍;二是工作面有效通風(fēng)斷面小、產(chǎn)量增大帶來(lái)瓦斯相對(duì)涌出量增大和上隅角瓦斯超限問(wèn)題,制約了安全高效水平的進(jìn)一步發(fā)展;三是工序復(fù)雜,工作面用人較多,同時(shí)放煤受人為因素影響較大,煤質(zhì)和采出率穩(wěn)定性波動(dòng)較大。因此綜放技術(shù)的優(yōu)勢(shì)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未發(fā)揮出來(lái),發(fā)展?jié)摿€很大。
目前,放頂煤支架最大高度一般在3.5m以下,機(jī)采高度3.2m以下,隨著國(guó)內(nèi)煤礦機(jī)械化開采步伐的加快以及地質(zhì)條件的變化,這些支架的性能已經(jīng)不能完全滿足厚及特厚煤層機(jī)械化開采的要求。
結(jié)合綜放開采和大采高綜采兩種采煤方法的優(yōu)點(diǎn),厚及特厚煤層采用大采高綜放開采,避免了大采高綜采面采煤機(jī)割煤過(guò)高造成煤壁片幫的問(wèn)題,同時(shí)也克服了綜放開采由于割煤高度小導(dǎo)致采煤機(jī)、前部刮板輸送機(jī)能力得不到充分利用的問(wèn)題,適應(yīng)性好,是綜放面提高工作面產(chǎn)量和安全的主要途徑。同時(shí),新版《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定放煤高度不能超過(guò)3倍的機(jī)采高度,即在煤機(jī)割煤高度給定的條件下,綜放開采一次采放的總厚度受到限制,對(duì)于部分特厚煤層將不能實(shí)現(xiàn)采用普通綜放開采一次采煤層全厚。因此,大采高綜放開采是未來(lái)我國(guó)厚及特厚煤層實(shí)現(xiàn)安全高產(chǎn)高效開采的重要途徑。
2005年集團(tuán)公司在前期調(diào)研的基礎(chǔ)上,決定將放頂煤開采技術(shù)由機(jī)械化方向向自動(dòng)化方向發(fā)展。為了進(jìn)一步完善和提高綜放開采的技術(shù)優(yōu)勢(shì),特別是為了將放頂煤開采技術(shù)向自動(dòng)化方向發(fā)展,以普遍綜放開采技術(shù)存在的三大缺陷和問(wèn)題為突破口,率先進(jìn)行了大采高自動(dòng)化綜放工作面安全高效綜合配套技術(shù)研究。
大采高綜放開采能解決普通綜采放頂煤技術(shù)中存在的許多難題,同時(shí)提高了綜放開采一次采放的總厚度,進(jìn)一步拓寬綜采放頂煤技術(shù)的應(yīng)用范圍。放頂煤由于煤矸互混,塊度大小不一,方位變化不定,綜放工作面的自動(dòng)化的難度遠(yuǎn)大于一般工作面。因此,開展大采高自動(dòng)化綜放工作面安全高效綜合配套等關(guān)鍵技術(shù)研究,對(duì)于推動(dòng)我國(guó)安全高效礦井建設(shè),實(shí)現(xiàn)煤炭開采技術(shù)的自動(dòng)化具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
總體思路:結(jié)合綜放開采和大采高綜采兩種采煤方法的優(yōu)點(diǎn),采用大采高綜放開采實(shí)現(xiàn)厚及特厚煤層的安全高效開采。大采高綜放開采,即工作面采煤機(jī)割煤高度大于3.5m的綜放開采。由于大采高綜放工作面割煤高度加大,放煤高度相應(yīng)減小,不僅可增大工作面通風(fēng)斷面、降低工作面風(fēng)阻、縮短放煤時(shí)間、提高工作面回收率與單產(chǎn),而且為工作面支架后部通風(fēng)與放煤提供了空間,為工作面放煤口附近瓦斯稀釋提供了保證,有利于工作面實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn);而且工作面割煤高度加大,為充分利用當(dāng)前大功率采煤機(jī)與輸送機(jī)創(chuàng)造了條件,可增加工作面割煤量;工作面采用大采高支架,為工作面配備大功率后部輸送機(jī)提供了空間,并有利于頂煤的垮落;大功率后部輸送機(jī)為工作面增加放煤口數(shù)量提供了保證;隨著大采高支架的高度增加,可有效減少循環(huán)移架、放煤時(shí)間,有效地縮短工作面循環(huán)時(shí)間,加快工作面推進(jìn)速度,是綜放開采進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的途徑。
圖1 大采高綜放開采的優(yōu)勢(shì)
分析目前國(guó)內(nèi)外安全高效工作面的特點(diǎn)及技術(shù)裝備情況,結(jié)合礦區(qū)的特點(diǎn),選取王莊煤礦6203工作面為項(xiàng)目實(shí)施地點(diǎn),確定工作面布置及設(shè)備選型原則。采用模擬實(shí)驗(yàn)和理論研究大采高綜放開采條件下采場(chǎng)支架與圍巖關(guān)系、煤巖的活動(dòng)規(guī)律;確定大采高綜放液壓支架設(shè)計(jì)的目標(biāo)和主要技術(shù)參數(shù)。根據(jù)潞安礦區(qū)的具體地質(zhì)條件和大采高綜放開采的礦壓特點(diǎn),確定合適的液壓支架架型,完成液壓支架與液壓控制系統(tǒng)的配套設(shè)計(jì);優(yōu)化液壓支架結(jié)構(gòu)并進(jìn)行液壓支架結(jié)構(gòu)件有限元計(jì)算,研制整體頂梁的ZF7000/20/40大采高放頂煤液壓支架和大采高綜放工作面端頭支護(hù)的側(cè)向自移式端頭液壓支架。根據(jù)國(guó)內(nèi)外綜采設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀,確定能滿足工作面生產(chǎn)能力要求的采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)及其它配套設(shè)備。
綜放開采時(shí)機(jī)采高度變化,引起采放比變化,將導(dǎo)致采場(chǎng)采動(dòng)應(yīng)力;基于此形成通過(guò)調(diào)節(jié)采放比來(lái)調(diào)節(jié)礦山壓力的思想和方法,即通過(guò)改變綜放面的機(jī)采高度,調(diào)節(jié)采放比,進(jìn)而調(diào)節(jié)礦山壓力的變化,改變煤壁塑性區(qū)寬度和支承壓力影響范圍,從而調(diào)節(jié)礦山壓力的破煤效果和工作面圍巖的穩(wěn)定性,使厚及特厚煤層滿足放頂煤開采“架前完整、架后破碎”的基本要求。
實(shí)測(cè)研究大采高綜放工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律和煤巖運(yùn)移規(guī)律,分析大采高綜放工作面支架圍巖關(guān)系及支架穩(wěn)定性?;陧斆浩茢嗝胺诺膲K度理論,采用散體模型試驗(yàn)和理論研究大采高綜放開采放煤口參數(shù)和煤矸放出的流動(dòng)場(chǎng)特征,在此基礎(chǔ)上優(yōu)化大采高綜放開采放煤工藝參數(shù)。加大綜放工作面的機(jī)采高度,調(diào)節(jié)采放比,進(jìn)而調(diào)節(jié)礦山壓力的變化,改變了煤壁塑性區(qū)寬度和支承壓力影響范圍,從而改善了頂煤的冒放性,提高頂煤放出率;且煤機(jī)割煤采出率整體大于頂煤放出率,加大機(jī)采高度與頂煤放出率提高共同提高工作面的采出率。采用振動(dòng)的辦法,改變大塊頂煤的流動(dòng)性,形成工作面端部改善放煤效果的振動(dòng)放煤技術(shù)。根據(jù)放煤口放出煤矸的聲音頻譜信號(hào)差異,試驗(yàn)研究聲音頻譜煤矸識(shí)別技術(shù),為自動(dòng)終止放煤提供依據(jù),解決綜放工作面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化放煤的技術(shù)“瓶頸”。
將電液控制技術(shù)應(yīng)用于大采高四柱支撐掩護(hù)式綜放設(shè)備,采用漢字顯示,開發(fā)適合于采放工藝要求的自動(dòng)跟機(jī)控制程序,達(dá)到采放平衡。采用本安型工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),通過(guò)Modbus/TCP總線、標(biāo)準(zhǔn)的OPC接口,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制臺(tái)對(duì)工作面設(shè)備的集中控制,實(shí)現(xiàn)了綜放工藝自動(dòng)化。實(shí)現(xiàn)主運(yùn)輸、供電設(shè)備的地面集中控制,無(wú)人值守。大幅度提高綜放工作面及環(huán)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)化水平、安全可靠性,達(dá)到減人提效的目的。
采用大采高綜放支架增大工作面有效通風(fēng)斷面,形成以綜放沿空小斷面留巷技術(shù)和工作面分源治理瓦斯技術(shù)為特征的大采高綜放開采J型通風(fēng)系統(tǒng)治理瓦斯涌出的關(guān)鍵技術(shù),解決工作面因產(chǎn)量提高而帶來(lái)的瓦斯涌出量增大和上隅角瓦斯超限問(wèn)題。采用未掘成前加固和掘成后的加固的方法,解決工作面風(fēng)巷變形量大,無(wú)法實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)和通風(fēng)能力受到影響的難題,形成了小煤柱錨網(wǎng)巷道注漿加固支護(hù)技術(shù)。將供給的高壓水轉(zhuǎn)化成控制采煤機(jī)滾筒割煤產(chǎn)塵源向外擴(kuò)散的汽霧流屏障和局部含塵風(fēng)流凈化除塵系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)采煤機(jī)滾筒割煤產(chǎn)塵的就地凈化、阻止和減少粉塵向外擴(kuò)散,形成采煤機(jī)二次負(fù)壓電控架間噴霧降塵技術(shù)。最后進(jìn)行大采高自動(dòng)化綜放工作面安全高效綜合配套技術(shù)的工業(yè)性試驗(yàn)和技術(shù)完善。
技術(shù)方案:一、大采高自動(dòng)化綜放工作面設(shè)備配套技術(shù)支架設(shè)計(jì)的目標(biāo)為(1)通過(guò)50000次壽命試驗(yàn),生產(chǎn)原煤1000萬(wàn)t不大修;(2)電液控制,移架速度小于11s/架。根據(jù)大采高綜放開采礦壓特點(diǎn)研制的ZF7000/20/40型大采高四柱支撐掩護(hù)式低位綜放液壓支架有如下特點(diǎn):
(1)工作阻力大,切頂能力及抗沖擊能力強(qiáng);
(2)后部放煤空間大,支架尾梁可以向上旋轉(zhuǎn)62°,增大了后部運(yùn)輸機(jī)的過(guò)煤高度,加大了支架插板的行程,插板行程700mm,增加了放煤口尺寸 ;
(3)采用整體式雙前連桿、單后連桿型式,大大提高了支架的抗扭能力和橫向穩(wěn)定性。
(4)采用雙活動(dòng)側(cè)護(hù)板,便于采區(qū)倒面。支架側(cè)護(hù)板收回時(shí)最小寬度1430mm,側(cè)護(hù)板展開后最大寬度1600mm。
(5)支架采用2根φ250的雙伸縮前立柱和2根φ230的雙伸縮后立柱,調(diào)高范圍大,采高適應(yīng)性強(qiáng)。
(6)提高了支架的初撐力。支架初撐力達(dá)到支架工作阻力的81%以上;同時(shí)加大前梁千斤頂缸徑,其缸徑為φ200,增加了前梁對(duì)頂煤的支撐力,提高了支架對(duì)新暴露頂板的控制能力。
圖2 ZF7000/20/40型大采高四柱支撐掩護(hù)式低位綜放液壓支架
研制了適合大采高綜放工作面端頭支護(hù)特點(diǎn)的位于外幫的ZDWX-07型側(cè)向自移式端頭液壓支架。該端頭支架具有適應(yīng)巷道和工作面寬度變化,前推后拉與轉(zhuǎn)載機(jī)同步前進(jìn),與轉(zhuǎn)載機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、排頭支架不接觸,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,管理使用簡(jiǎn)便,適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。研制了回風(fēng)巷超前維護(hù)循環(huán)支移支架,該支架具有能適應(yīng)動(dòng)壓巷道變形量要求,避免了對(duì)頂板的反復(fù)支撐,可根據(jù)巷道斷層尺寸進(jìn)行頂梁調(diào)節(jié)和護(hù)幫機(jī)構(gòu)等特點(diǎn)。
圖3 ZDWX-07型側(cè)向自移式端頭液壓支架結(jié)構(gòu)示意圖
圖4 ZDWX-07型側(cè)向自移式端頭液壓支架地面調(diào)試
6203大采高自動(dòng)化綜放工作面設(shè)備選型配套有如下特點(diǎn):(1)增大了工作面刮板機(jī)配套功率,并使用雙速電機(jī),刮板鏈型號(hào)提高,有效減少了斷鏈和傳動(dòng)部事故的發(fā)生;(2)自行研制并成功使用了采煤機(jī)截割滾筒內(nèi)噴霧裝置,有效降低了工作面煤塵濃度,改善了工作面環(huán)境;(3)工作面配套使用了大功率移變,并實(shí)行雙回路供電和備用回路帶電熱備用,提高了工作面供電可靠性;(4)選用大流量乳化液泵站,實(shí)行雙泵雙回路供液,提高工作面支架供液系統(tǒng)的流量、壓力;(5)工作面安裝TK-200通訊控制一體化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的集中控制和負(fù)荷檢測(cè)。
二、大采高綜放工作面煤矸流場(chǎng)特征及工藝參數(shù)優(yōu)化
與普通采高綜放工作面相比,大采高綜放開采頂煤開始張裂的位置前移了1m左右,張裂縫的傾角增大3°,頂煤的垮落角增大15°,張裂縫切割頂煤的間距減小約500mm,相同位置的裂縫寬度也有所增加。
圖5 6203大采高綜放工作面頂煤變形素描圖(單位:mm)
在大采高綜放開采條件下,頂煤的始動(dòng)點(diǎn)超前煤壁的距離較大,頂煤的破斷角增大,頂煤超前支架切頂線冒落,頂板滯后頂煤垮落的距離減小,頂煤破碎塊度變小,頂煤的冒放性改善。
圖6 頂煤及頂板位移變化曲線
基于以頂煤破斷塊度為特征量的塊度理論,分析得出了大采高綜放開采煤矸流場(chǎng)特征主要表現(xiàn)為:①頂煤放落后的煤矸分界線的斜率變陡;②放煤過(guò)程中煤矸的流動(dòng)速度變快,煤矸分界線與支架頂梁末端的距離縮小;③受采放比、掩護(hù)梁角度和放煤口尺寸變化影響而易于混矸。
圖7 頂煤破斷冒放的塊度理論框架
(a)移架前 (b)移架后放煤前 (c)放煤后
圖8 采高3.6m時(shí)煤矸流動(dòng)形態(tài)
大采高綜放開采煤矸分界線和頂煤始動(dòng)線之間的間隔層寬度隨著放煤步距的加大而增加。合理的放煤步距應(yīng)保證移架后放煤前的煤矸分界線應(yīng)略偏后于尾梁下部邊界。在王莊礦大采高低位綜放開采條件下,最佳放煤步距與放煤方式的組合形式應(yīng)是“兩采一放雙輪順序放煤”。
表1 不同放煤步距放煤效果對(duì)比
放煤步距 |
頂煤放出量(g) |
矸石含量(g) |
頂煤放出率(%) |
含矸率(%) |
放矸率(%) |
一采一放 |
1305.94 |
29.08 |
56.91 |
2.18 |
1.27 |
兩采一放 |
2736.55 |
44.46 |
59.62 |
1.60 |
0.97 |
三采一放 |
3789.17 |
103.06 |
55.04 |
2.65 |
1.50 |
表2 放煤方式實(shí)驗(yàn)結(jié)果
序號(hào) |
頂煤厚度/m |
頂煤放出率/% |
備注 |
|||
間單 |
順單 |
順多 |
間多 |
|||
1 |
3.0 |
57.78 |
55.21 |
63.98 |
59.26 |
含矸率不大于1% |
2 |
4.8 |
76.62 |
64.41 |
81.62 |
75.17 |
|
3 |
6.9 |
77.85 |
64.95 |
89.42 |
86.74 |
表3 6203工作面放煤工藝試驗(yàn)結(jié)果
放煤方式 |
放煤步距/m |
推進(jìn)度/m |
產(chǎn)量/t |
機(jī)采量/t |
放煤量/t |
頂煤放出率/% |
順序雙輪 |
0.8 |
10.6 |
19495.3 |
10918.3 |
8577.0 |
79.2 |
間隔單輪 |
0.8 |
9.8 |
17763.6 |
10094.3 |
7669.3 |
76.6 |
順序雙輪 |
1.6 |
9.4 |
17797.2 |
9682.3 |
8115.0 |
84.5 |
間隔單輪 |
1.6 |
10.2 |
19082.6 |
10506.3 |
8576.3 |
82.3 |
采用振動(dòng)放頂煤技術(shù)破壞了重力放煤過(guò)程中形成的鉸接拱結(jié)構(gòu),從而大幅度地降低了放頂煤過(guò)程中的成拱概率,提高了工作面端部頂煤的放出率?;诿汉晚肥穆曇纛l譜差異,試驗(yàn)研究了聲音頻譜煤矸識(shí)別與自動(dòng)放煤技術(shù)。
三、大采高綜放工作面礦壓顯現(xiàn)規(guī)律與支架適應(yīng)性
與相鄰非大采高綜放工作面相比,具有以下特點(diǎn):
(1)工作面來(lái)壓步距基本相同,采高增加后,對(duì)老頂?shù)钠茢嘁?guī)律沒(méi)有明顯影響;
(2) 大采高綜放工作面來(lái)壓期間動(dòng)載系數(shù)1.63,提高了27.3%;
(3)老頂周期來(lái)壓期間,工作面上中下三個(gè)部位支架最大工作阻力平均5061.15kN、6463.4kN和5178.9kN,分別占額定額工作阻力的72.3%、92.3%和73.98%;
(4)支架末阻力占其額定工作阻力的比例的分布較分散,基本呈均勻分布,而時(shí)間加權(quán)阻力基本呈正態(tài)分布;
(5)支架的工作特性主要呈現(xiàn)先增后降與先降后升狀態(tài);
(a)末阻力 (b)時(shí)間加權(quán)阻力
圖9 工作面中部阻力分布
(6)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)表明,片幫深度主要在150~300mm范圍,占統(tǒng)計(jì)總數(shù)的63.6%,而大于450mm的頻率占13.6%。冒頂高度小于600mm;
圖10 片幫深度分布
(7)實(shí)測(cè)支架頂梁的仰俯角分布范圍為-0.5°~1.5°,最大仰角為1.5°,最大俯角為6°,支架位態(tài)良好;
(8)從對(duì)煤壁片幫和端面冒頂?shù)目刂菩Ч峡矗蟛筛呔C放支架的支護(hù)參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式能夠適應(yīng)大采高綜放工作面的圍巖活動(dòng)規(guī)律,保證了工作面的高效生產(chǎn),具有良好的適應(yīng)性。
四、大采高綜放工作面自動(dòng)化控制技術(shù)研究
工作面自動(dòng)化系統(tǒng)集成采用三級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),即信息層、傳輸層和監(jiān)控層,每一層均采用成熟的信息與控制技術(shù),對(duì)工作面單個(gè)設(shè)備工況及整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行精確實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制,實(shí)現(xiàn)了工作面生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化和生產(chǎn)信息計(jì)算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)化。
系統(tǒng)集成的配套子系統(tǒng)包括: 1)采煤機(jī)子系統(tǒng); 2)運(yùn)輸設(shè)備集控子系統(tǒng); 3)泵站集控子系統(tǒng); 4)負(fù)荷中心;5)頂板離層。
綜放工作面自動(dòng)化的關(guān)鍵是液壓支架的電液控制,尤其是放煤的電液自動(dòng)控制。本項(xiàng)目采用PM31電液控制系統(tǒng)對(duì)液壓支架實(shí)施多功能、高效率、自動(dòng)化控制。6203工作面PM31系統(tǒng)具體功能主要包括:
(1)用按鍵對(duì)單個(gè)支架(鄰架)單動(dòng)作的非自動(dòng)控制;
(2)對(duì)單個(gè)支架(鄰架)的降柱→移架→升柱動(dòng)作施行自動(dòng)順序聯(lián)動(dòng);
(3)成組自動(dòng)控制;
圖11 大采高綜放工作面自動(dòng)化的總體要求
圖12 大采高綜放工作面自動(dòng)化功能體系
(4)支柱在工作中發(fā)生卸載時(shí)的自動(dòng)補(bǔ)壓功能;
(5)閉鎖及緊急停止功能;
(6)信息功能;
(7)以采煤機(jī)位置為依據(jù)的支架自動(dòng)控制;
(8)跟機(jī)自動(dòng)化。
圖13 6203工作面系統(tǒng)集成圖
液壓支架電液控制系統(tǒng)由工作面支架監(jiān)控系統(tǒng)、采煤機(jī)位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、平巷主機(jī)系統(tǒng)組成。每個(gè)支架安設(shè)了控制單元系統(tǒng)并聯(lián)接形成了一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò);可監(jiān)控工作面支架、輸送機(jī)和采煤機(jī)的運(yùn)行情況,并實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)支架或者一組支架自動(dòng)補(bǔ)液、推溜和移架。
工作面工藝自動(dòng)化技術(shù)主要包括:(1)采煤機(jī)自動(dòng)進(jìn)刀與割煤技術(shù);(2)工作面自動(dòng)移架與推溜技術(shù);(3)自動(dòng)放煤技術(shù),實(shí)現(xiàn)人工啟動(dòng)成組按時(shí)間控制自動(dòng)放煤,必要時(shí)人工單架找補(bǔ)的半自動(dòng)放煤,根據(jù)后部運(yùn)輸機(jī)負(fù)荷實(shí)現(xiàn)放煤口數(shù)量和組數(shù)的自動(dòng)控制。
利用支架電液控制系統(tǒng)和采煤機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的控制原理和可編程功能,設(shè)計(jì)了采煤機(jī)進(jìn)刀與割煤、移架與推溜和放煤的自動(dòng)控制流程,實(shí)現(xiàn)了綜放工作面工藝過(guò)程(采煤機(jī)進(jìn)刀與割煤、移架與推溜、放煤)的自動(dòng)化。
(a)
(b)
圖14 移架推溜控制過(guò)程
大采高綜放工作面運(yùn)輸及生產(chǎn)保障系統(tǒng)集成技術(shù):
(1)工作面集控臺(tái)首次采用防爆型ups電源,提高了系統(tǒng)集中控制的可靠性。
(2)工作面首次采用本安型環(huán)網(wǎng)交換機(jī),保障數(shù)據(jù)通信的高速傳輸。
(3)首次在皮帶機(jī)頭設(shè)置集控臺(tái),實(shí)現(xiàn)工作面設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。
(4)首次采用modbus/TCP現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),實(shí)現(xiàn)工作面各種設(shè)備與系統(tǒng)集成主機(jī)的通訊。
(5)首次采用標(biāo)準(zhǔn)的opc接口技術(shù),將系統(tǒng)集成主機(jī)與電液控主機(jī)數(shù)據(jù)快速提供給第三方,實(shí)現(xiàn)在地面的集中監(jiān)控。
(6)自動(dòng)化工作面供電監(jiān)控系統(tǒng)首次采用樹型結(jié)構(gòu)及多線結(jié)構(gòu),監(jiān)控分站與高、低壓開關(guān)間采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊方式,可同時(shí)獲取各開關(guān)數(shù)據(jù)。滿足自動(dòng)化工作面供電系統(tǒng)快速反映要求,在遙測(cè)的基礎(chǔ)上,首次引入了遙控、遙調(diào)功能。
清水保障系統(tǒng):取自?shī)W灰水,全封閉供水系統(tǒng),加超高精度凈水器和高精度過(guò)濾器,內(nèi)外噴型鋼鐵管,水泵調(diào)節(jié)供水,水質(zhì)精度可達(dá)10μm。
系統(tǒng)集成子系統(tǒng):工作面控制器TK200;皮帶控制器TK200;三機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng);采煤機(jī)系統(tǒng);泵站控制系統(tǒng);負(fù)荷中心;頂板離層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
運(yùn)輸與生產(chǎn)保障系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)整體工作狀態(tài)較好。刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、皮帶、泵站、負(fù)荷中心以及頂板離層的監(jiān)測(cè)、報(bào)警與控制功能保證了工作面外圍系統(tǒng)的安全生產(chǎn),為優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提高工作面效率創(chuàng)造了條件。
圖15 工作面控制器TK200
圖16 皮帶控制器TK200 圖17 三機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
圖18 采煤機(jī)系統(tǒng) 圖19 泵站控制系統(tǒng)
圖20 負(fù)荷中心
圖21 頂板離層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
6203大采高自動(dòng)化綜放工作面整個(gè)循環(huán)過(guò)程設(shè)備動(dòng)作配合嚴(yán)密、運(yùn)動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào),工序完成流暢,尤其是自動(dòng)化移架與推溜技術(shù)和放煤的半自動(dòng)化控制技術(shù)使工作效率分別提高了29.6%和57.9%。支架自動(dòng)補(bǔ)液技術(shù)使平均初撐力提高了27.5%,支架初撐力得到了保障。
五、大采高自動(dòng)化綜放工作面安全關(guān)鍵技術(shù)
大采高放頂煤開采條件下,由于開采強(qiáng)度和工作面產(chǎn)量的增大,進(jìn)行瓦斯的有效防治是確保工作面安全順利生產(chǎn)的重要保障。6203大采高綜放工作面采用E+J型通風(fēng)系統(tǒng) ,即運(yùn)輸順槽進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)順槽和采空區(qū)沿空留專用排瓦斯尾巷回風(fēng) 。該通風(fēng)系統(tǒng)主要關(guān)鍵技術(shù)有:綜放沿空小斷面留巷技術(shù),高瓦斯涌出工作面通風(fēng)方法分源治理瓦斯技術(shù)。
形成了以綜放沿空小斷面留巷技術(shù)和工作面分源治理瓦斯技術(shù)為特征的大采高綜放開采J型通風(fēng)系統(tǒng)治理瓦斯涌出的關(guān)鍵技術(shù),6203綜放工作面正常生產(chǎn)期間各測(cè)點(diǎn)瓦斯?jié)舛戎灯椒€(wěn)正常。
圖22 6203工作面瓦斯尾巷支護(hù)示意圖 圖23 工作面正常生產(chǎn)與高產(chǎn)期間瓦斯涌出量曲線
6203綜放工作面風(fēng)巷與6205工作面為留5m窄煤柱掘巷,且在6203工作面頂煤中距風(fēng)巷15m平行掘有一條排瓦斯巷。未掘成前加固:噴漿參數(shù):噴漿水泥河沙比為1:2,噴層厚度100~150mm。噴漿為6205風(fēng)巷外幫煤墻。
注漿參數(shù):6205風(fēng)巷外幫破碎圈為0.8m,松動(dòng)圈為1.2m。掘成后的加固:有效地控制了6203風(fēng)巷的變形。
圖24 6205風(fēng)巷注漿孔平、剖面圖 圖25 6203風(fēng)巷注漿孔平、剖面圖
工作面采用負(fù)壓二次降塵技術(shù)等綜合防塵技術(shù),運(yùn)輸系統(tǒng)采用封閉除塵、凈化風(fēng)流、沖洗巷道相結(jié)合的綜合防塵技術(shù),回風(fēng)巷凈化水幕采用粉塵傳感器及紅外控制自動(dòng)噴霧裝置。工作面最大粉塵濃度118mg/m3(落煤),平均濃度36.4mg/m3,降塵效果理想。
圖26 負(fù)壓二次除塵裝置在采煤機(jī)上的安裝示意圖
圖27 負(fù)壓二次除塵裝置井下應(yīng)用效果
采用了地面三維地震勘探、無(wú)線電波坑道透視等地質(zhì)保障技術(shù),形成了大采高自動(dòng)化綜放開采的安全關(guān)鍵技術(shù)體系。
研制了大變形回風(fēng)巷超前支護(hù)系統(tǒng),支移機(jī)構(gòu)由吊掛機(jī)構(gòu)、自懸式軌道、行走機(jī)構(gòu)和平衡機(jī)構(gòu)組成;其特點(diǎn)為:?jiǎn)慰蚣芙Y(jié)構(gòu)型式;能適應(yīng)動(dòng)壓巷道變形量要求;避免了對(duì)頂板的反復(fù)支撐;可根據(jù)巷道斷層尺寸進(jìn)行頂梁調(diào)節(jié);有護(hù)幫機(jī)構(gòu);通過(guò)吊掛環(huán)形工字鋼梁實(shí)現(xiàn)支架的支、回、運(yùn)等動(dòng)作。
圖28 支架總裝圖 圖29 回風(fēng)巷循環(huán)支移支架移架立體圖
圖30 回風(fēng)巷超前維護(hù)循環(huán)支移系統(tǒng)井下應(yīng)用效果
(2.3) 實(shí)施效果
6203大采高自動(dòng)化綜放工作面試驗(yàn)期間,對(duì)大采高綜放工作面自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)可靠性、采高、采煤機(jī)割煤速度與開機(jī)率、支架移架工序、大采高綜放支架位態(tài)及不同放煤工藝參數(shù)下的放煤效果等進(jìn)行了大量跟班實(shí)測(cè)。生產(chǎn)班內(nèi)采煤機(jī)的開機(jī)率平均為65.24%。
經(jīng)過(guò)三個(gè)月的工業(yè)性試驗(yàn)證明,該項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)適應(yīng)工作面地質(zhì)條件和生產(chǎn)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)達(dá)到了自動(dòng)化生產(chǎn)工藝,新型ZF7000型支架適應(yīng)并提高了綜放工作面的壓力支護(hù)要求,設(shè)備裝備配套體現(xiàn)了設(shè)計(jì)選型先進(jìn),匹配合理、幾何關(guān)系協(xié)調(diào)、生產(chǎn)能力穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高。頂煤的破碎塊度平均為20~30cm,直接頂?shù)钠扑閴K度平均為30~40cm,破碎煤矸的流動(dòng)性好,工作面回收率平均達(dá)91.6%,最高達(dá)92.1%。在工業(yè)性高產(chǎn)試驗(yàn)期間,最高日產(chǎn)達(dá)到33186t,平均日產(chǎn)26068t,最高月產(chǎn)達(dá)到633168t;最高工效達(dá)到502t/工,平均工效394t/工。實(shí)踐證明該大采高自動(dòng)化工作面是我國(guó)目前設(shè)備配套最為先進(jìn)、自動(dòng)化程度最高的放頂煤工作面。
表4 6203大采高自動(dòng)化綜放工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)(6~8月份)
月 份 |
產(chǎn) 量 (萬(wàn)t) |
進(jìn) 尺 (m) |
生 產(chǎn) 天 數(shù) |
日 產(chǎn)(t) |
回采工效(t/工) |
|||
平 均 |
最 高 |
平 均 |
最 高 |
|||||
2007.6 |
305072 |
159.5 |
25 |
12202.88 |
18032.3 |
184 |
273 |
|
2007.7 |
434655 |
227 |
26 |
16717.5 |
19769.1 |
253 |
299 |
|
2007.8 |
上旬 |
175322 |
91.5 |
10 |
17532.2 |
31950.9 |
265 |
484 |
中旬 |
260688 |
136.5 |
10 |
26068.8 |
33186.3 |
394 |
502 |
|
下旬 |
197158 |
103 |
9 |
21906.44 |
29563.8 |
331 |
447 |
|
小計(jì) |
633168 |
331 |
29 |
21833.38 |
33186.3 |
330 |
502 |
|
平均 |
456731.66 |
717.5 |
80 |
— |
— |
— |
— |
同時(shí),對(duì)煤層硬度較大、礦山壓力較小的綜放面,增加機(jī)采高度,采放比增大,礦山壓力顯現(xiàn)加劇,有利于頂煤地破碎和順利放出,從而提高頂煤的放出率;且煤機(jī)割煤采出率整體大于頂煤放出率,加大機(jī)采高度與頂煤放出率提高共同提高了工作面的采出率。
取得的主要技術(shù)指標(biāo)如下:(1)工作面支架移架速度達(dá)11.5S/架,通過(guò)50000次壽命試驗(yàn),生產(chǎn)原煤1000萬(wàn)t不大修;(2)側(cè)向自移式端頭液壓支架適應(yīng)巷道和工作面寬度變化,前推后拉與轉(zhuǎn)載機(jī)同步前進(jìn),實(shí)現(xiàn)不停機(jī)作業(yè);(3)大采高綜放面累計(jì)采出率達(dá)91.6%,最高達(dá)92.1%;(4)生產(chǎn)班內(nèi)采煤機(jī)的開機(jī)率平均為65.24%;(5)自動(dòng)化移架與推溜技術(shù)和放煤的半自動(dòng)化控制技術(shù)使工作效率分別提高了29.6%和57.9%;(6)支架自動(dòng)補(bǔ)液技術(shù)使平均初撐力提高了27.5%,支架初撐力得到了保障;(7)工作面的工人數(shù)量降至16人;(8)形成了以綜放沿空小斷面留巷技術(shù)和工作面分源治理瓦斯技術(shù)為特征的大采高綜放開采J型通風(fēng)系統(tǒng)治理瓦斯涌出的關(guān)鍵技術(shù);(9)工作面最大粉塵濃度118mg/m3(落煤),平均濃度36.4mg/m3。
作用意義如下:(1)“大采高自動(dòng)化綜放工作面安全高效配套技術(shù)研究”項(xiàng)目的試驗(yàn)成功,形成了一套技術(shù)含量高、設(shè)備配套性能好、自動(dòng)化程度高的綜采成套設(shè)備與技術(shù),建立了在厚煤層實(shí)現(xiàn)安全高效的工藝與保障技術(shù)體系,使我國(guó)厚煤層條件下安全高效綜放技術(shù)躍上了新的臺(tái)階。(2)在6203綜放工作面工業(yè)性試驗(yàn)期間,由于各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用,工作面產(chǎn)量、安全可靠性、回采工效、資源采出率等各項(xiàng)指標(biāo)均有了明顯的提高,特別是自動(dòng)放煤技術(shù)的應(yīng)用,大采高綜放工作面采出率獲得了較大提高;另隨著工作面自動(dòng)化集控程度的提高,工作面支架前移、放煤、頂溜(拉后溜)等工序均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化,工作面的工人數(shù)量明顯減少;自主研發(fā)的側(cè)向自移式端頭液壓支架的應(yīng)用,改變了原機(jī)頭空檔采用單體柱架鉸結(jié)頂梁的支護(hù)方式,減少了單體支柱的投入;大大降低了生產(chǎn)成本,進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。(3)該套設(shè)備推廣應(yīng)用之后,將進(jìn)一步拓寬綜采放頂煤技術(shù)的應(yīng)用范圍,提高綜采放頂煤技術(shù)水平,促進(jìn)綜放開采技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
發(fā)現(xiàn)、發(fā)明及創(chuàng)新點(diǎn):(1)根據(jù)潞安礦區(qū)地質(zhì)條件,自主研發(fā)制造了大采高四柱支撐掩護(hù)式綜放液壓支架和新型側(cè)向自移式端頭支架,并與國(guó)內(nèi)先進(jìn)設(shè)備相配套,形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高可靠性、大功率、大采高成套綜放設(shè)備。
(2)首次將電液控制技術(shù)應(yīng)用于大采高四柱支撐掩護(hù)式綜放設(shè)備;首次采用本安型工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),通過(guò)Modbus/TCP總線、標(biāo)準(zhǔn)的OPC接口,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)控制臺(tái)對(duì)工作面設(shè)備的集中控制,實(shí)現(xiàn)了綜放工藝自動(dòng)化。實(shí)現(xiàn)了主運(yùn)輸、供電設(shè)備的地面集中控制,無(wú)人值守。
(3)采用大采高綜放支架增大工作面有效通風(fēng)斷面,解決了工作面因產(chǎn)量提高而帶來(lái)的瓦斯涌出量增大和上隅角瓦斯超限問(wèn)題。研究應(yīng)用了小煤柱錨網(wǎng)巷道注漿加固支護(hù)技術(shù)。首次采用采煤機(jī)二次負(fù)壓電控架間噴霧降塵技術(shù),有效地降低了工作面的粉塵濃度。
(4)根據(jù)煤矸流場(chǎng)特征,試驗(yàn)研究了聲音頻譜煤矸識(shí)別技術(shù),為下一步實(shí)現(xiàn)智能化放煤提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。
(5)研究了大采高綜放工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律和煤巖穩(wěn)定性控制技術(shù),形成了通過(guò)改變綜放開采采放比來(lái)調(diào)節(jié)礦山壓力的思想和方法,為綜放開采端面圍巖穩(wěn)定性和頂煤冒放性控制提供了依據(jù)。
應(yīng)用情況:本項(xiàng)目實(shí)施以來(lái),6203大采高自動(dòng)化綜放工作面最高日產(chǎn)33186噸,平均日產(chǎn)26068噸,最高月產(chǎn)633168噸;年生產(chǎn)能力達(dá)到800萬(wàn)噸水平。隊(duì)組在冊(cè)人數(shù)由120人減少到96人,主運(yùn)輸、供電實(shí)施地面集中控制,無(wú)人值守。工作面效率最高達(dá)502噸/工,平均394噸/工,工作面回收率達(dá)92.1%。工業(yè)性試驗(yàn)證明,設(shè)備配套合理,主要技術(shù)參數(shù)選擇適當(dāng)、各單機(jī)性能良好、系統(tǒng)運(yùn)行可靠;自動(dòng)化工藝之間協(xié)調(diào)一致,能夠?qū)崿F(xiàn)集中控制與在線檢測(cè)。各部件操作正常,設(shè)備運(yùn)行良好,支架自移步距正常,移架時(shí)間達(dá)到試驗(yàn)要求,放煤程序適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)需要。實(shí)踐證明該大采高自動(dòng)化工作面是我國(guó)目前設(shè)備配套最為先進(jìn)、自動(dòng)化程度最高的放頂煤工作面。
大采高綜放開采技術(shù)因其顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)而適用于高瓦斯堅(jiān)硬難冒厚及特厚煤層,拓寬了綜放開采技術(shù)的適用范圍;同時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)采放比來(lái)調(diào)節(jié)礦山壓力的思想對(duì)綜放開采具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
本項(xiàng)目首次形成了小煤柱大采高綜放工作面的支護(hù)設(shè)備配套體系,自主研發(fā)了側(cè)向自移式支架,在人員組織、勞動(dòng)強(qiáng)度、支護(hù)效果上均不能與自動(dòng)化工作面相適應(yīng),在端頭管理上取消了單體架設(shè)十字梁的管理方式,達(dá)到了安全高效率方便快捷的效果;該支護(hù)設(shè)備體系可以在綜放工作面條件下應(yīng)用。大采高綜放工作面礦壓規(guī)律、煤巖運(yùn)移規(guī)律、支架圍巖關(guān)系及支架穩(wěn)定性、煤矸流場(chǎng)特征及工藝參數(shù)優(yōu)化等礦壓與工藝的理論和技術(shù)成果可以在所有的大采高綜放工作面應(yīng)用。大采高綜放工作面自動(dòng)化控制技術(shù)可以在所有綜放工作面推廣應(yīng)用。總之,大采高自動(dòng)化綜放工作面安全高效綜合配套技術(shù)研究形成的理論與技術(shù)體系具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
經(jīng)濟(jì)效益:(1)產(chǎn)量提高增加的收入:工業(yè)性試驗(yàn)期間實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量137.2895萬(wàn)t,平均月產(chǎn)量45.68萬(wàn)t,王莊煤礦類似煤層條件下工作面常規(guī)開采平均月產(chǎn)量37.26萬(wàn)t,按同期原煤銷售平均價(jià)格372.08元/t計(jì)算,增加銷售收入:(45.68-37.26)×3×372.08=9398.7408萬(wàn)元
(2)產(chǎn)量提高增加的成本:2007年6、7、8月份,王莊礦平均原煤成本為164.6元/t,王莊礦類似煤層條件下工作面常規(guī)開采平均原煤成本為170.99元/t,由于產(chǎn)量提高實(shí)際增加成本費(fèi)用總額為:137.2895×164.6-111.78×170.99=3484.5895萬(wàn)元
(3)產(chǎn)量提高增加的凈利潤(rùn)為:9398.7408-3484.5895=5914.1513萬(wàn)元
由于該項(xiàng)目的實(shí)施,2007年3個(gè)月可增加稅前利潤(rùn)5914.1513萬(wàn)元,平均月增加稅前利潤(rùn)1971.379萬(wàn)元,預(yù)計(jì)年增加23656.548萬(wàn)元。按33%計(jì)算所得稅7806.66萬(wàn)元,年凈利潤(rùn)為15849.888萬(wàn)元。
社會(huì)效益:(1)進(jìn)一步提高了我國(guó)對(duì)厚煤層開采的整體裝備水平和工作面單產(chǎn)能力,為礦井提高綜合生產(chǎn)能力、高度集約化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
(2)自動(dòng)化程度顯著提高,設(shè)備安全可靠性增強(qiáng),大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,改善了勞動(dòng)環(huán)境,設(shè)備故障率明顯降低。
(3)綜放面安全高效是王莊煤礦實(shí)施“三步走”戰(zhàn)略,保證礦井持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展的需要。
(4)項(xiàng)目的實(shí)施為進(jìn)一步減人提效、合理集中生產(chǎn),大幅度減少生產(chǎn)、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、供電等環(huán)節(jié)設(shè)備的占用,降低運(yùn)行費(fèi)用,創(chuàng)造了必須的前提條件。
(5)本項(xiàng)目的成功實(shí)施是安全、生產(chǎn)和效益互動(dòng)的客觀需要,通過(guò)科學(xué)組織,加強(qiáng)管理,集約高效生產(chǎn)呈現(xiàn)出強(qiáng)勁發(fā)展態(tài)勢(shì),在生產(chǎn)指標(biāo)連續(xù)攀升的同時(shí),各類事故均降至了建礦歷史最低點(diǎn),繼續(xù)保持了百萬(wàn)噸死亡率為“零”的紀(jì)錄。與此相應(yīng)的是由于增產(chǎn)增銷和安全形勢(shì)良好所帶來(lái)的銷售收入、利潤(rùn)和職工收入的大幅度提高。
(6)該項(xiàng)研究在王莊煤礦生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程中取得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益億元,為王莊煤礦進(jìn)一步提高礦井綜合生產(chǎn)能力和高度集約化生產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。該項(xiàng)技術(shù)成果的總體思路、基本框架以及具體技術(shù)措施和控制參數(shù)都能向同類礦區(qū)推廣應(yīng)用,具有廣闊的推廣應(yīng)用前景
獲獎(jiǎng)情況::2007年12月獲長(zhǎng)治市人民政府“長(zhǎng)治市科技進(jìn)步獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng);
2008年10月獲中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)“中國(guó)煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)。
專利情況:大采高自動(dòng)化綜放工作面安全高效綜合配套設(shè)備項(xiàng)目成功獲得國(guó)家專利號(hào):中國(guó)200720138454.0