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采矿新技术 山东科技大学资源工程系 郭忠平 教授 2008.09 联系电话13884970066 0532-86057046 1 应用及发展 国外技术 科研动态 行业信息 新产品 新技术 2 新 技 术 3 1、粉煤灰综合利用新技术 这项技术是由长安大学潘爱芳博士研发的,该技术可从煤粉、炉粉、煤灰中提取出氧化铝,并将二氧化硅以硅胶的方式分离出来, 将粉煤灰综合利用率提高到90以上。 我国是煤电大国,现粉煤灰总堆存量已超过10亿t,占用了大量的土地资源,严重污染环境。 传统工艺下将粉煤灰大多转化为建材,不仅浪费了粉煤灰及灰渣中价值极高的铝和稀土资源,而且成本较高。 2、 无人采煤法 这种名为“钻孔水力采煤法”的新技术,是由国土资源部勘探技术研究所研究员曾细平经两年多的研究和实验发明的,目前已向国家申请专利。 该方法综合运用了定向钻孔技术、高压水射流的切割破碎性以及气举提升原理,将埋在地下的煤炭变成泥浆状,再将煤泥“吊”上地面,无需开掘巷道和人员下井,可避免瓦斯爆炸、冒顶和透水而造成人员伤亡事故的发生,并可减少大量投资和减轻环境污染。 此法适合埋在1200m以内粉状煤炭的开采。目前,有关部门正在江西新余市渝水区下村镇一个高瓦斯煤矿进行开采试验,并取得初步成功。 新 技 术 4 3、废弃物研制成“煤饼” 为开发和节约能源,胶南在海滨工业园内,组织实施了综合利用废弃污泥生产生物质燃料建设项目。该项目主要利用废弃污泥掺加煤灰、秸秆粉等作原料,通过高压挤出工艺生产生物燃料,生产过程中所产生的污水再次进入污水处理厂循环处理。这种燃料可直接与煤炭混合燃烧发电。目前,4条生产线已投入运行。 5 5、“风动除尘风机高效降尘新技术”试验成功 为解决长期以来煤矿井下粉尘污染而影响职工身体健康和矿井安全生产的问题,近日,山东泰山能源翟镇煤矿自行研究的“FD-1型风动除尘风机高效降尘新技术”经过井下工业性试验获得成功,可有效解决井下采掘工作面的粉尘污染,井下空气从此清新。 6、煤矿井下自动定位系统研制成功 由山东科技大学与泰安正信机电有限责任公司共同完成的国家科技部资助项目“煤矿井下人员自动定位系统”近日正通过山东科技厅鉴定。该系统利用射频传输和数字编码识别技术,识别煤矿井下人员及动态目标,成功解决了载体动态目标识别难题。在国内外尚属首次,技术达到国际先进水平。 该系统包括环保节能信息矿灯、身份码检测站、编码发射器、主计算机等部分,安装后可以及时反馈井下人员的各种信息,一旦发生事故,可使救治工作以最快的速度有效展开,最大限度地减少灾害损失。 6 7、高热害矿井采掘工作面局部制冷降温系统 “高热害矿井采掘工作面局部制冷降温系统研究与应用”入选由煤炭工业技术委员会组织评选的“2003年度中国煤炭工业10大科技成果”。 孙村煤矿开采深度超过1200m,是国内最深的矿井之一,高温热害尤为突出,成为制约矿井安全生产的“瓶颈”。该矿在对国际国内降温技术进行大量研究的基础上,自行探索出利用井下局部制冷降温系统制出冷水,然后再将冷却水输送到工作面,在进风巷和工作面进行喷淋,不仅能够成功将温度降低摄氏3至4度,而且起到较好的净化供风质量和降低煤尘含量的效果。该技术具有投资少、见效快、经济实用等特点。 8、螺旋钻机无人工作面采煤工艺(详细介绍) 山东科技大学和山东新汶矿业集团联合研究的螺旋钻机采煤新工艺,填补了一项国内采煤技术空白,开辟了一条国内薄煤层和极薄煤层开采的新路。 该采煤工艺实现了无人工作面开采。工人在工作面以外的地点操作机电设备,即可完成破煤、装煤、运煤等各工序,把工人从繁重的体力劳动和恶劣的薄煤层开采环境中解放出来。该工艺还使普通方法很难开采或根本无法开采的极薄煤层得以开采,提高了资源利用率和矿井服务年限。 7 9、国内短壁机械化开采中的连续运输系统 煤炭科学研究总院太原分院自主开发研制了我国第一套LY1500/865-10型连续运输系统。该系统包括1台给料破碎机,4台自移式转载机、5台跨骑式转载机10个单元,加1台卸料小车、1台带有小车滑行轨道的刚性结构架。整机参数为 设计长度/m 99106 总装机功率/kW 865 供电电压/V 1140 输送能力/th-1 1500 物料粒度/mm 200,300 总质量/t 260 此套连续运煤系统2002年2月在神东公司哈拉沟煤矿下井,经过2个月的配套安装调试,于4月1日开始正式井下工业性试验。在3个月的试验期间,最高日产7000t,最高班产3000t,最高月产12.198万t。 在此基础上开发了LY2000/980-10型连续运输系统,与YL1500/865-10型连续运输系统相比,除加大了生产能力外,在设备的强度、可靠性、使用维护方面均有较大的改进。到目前为止,煤炭科学研究总院太原分院先后出厂了8套连续运煤系统,其中YL1500、865-10型连续运输系统3套,LY2000/980-10型连续运输系统5套,分别在神东矿区榆家梁矿、大柳塔矿、哈拉沟矿、上湾等矿下井生产。 8 10、第三代新的“联合自动控制采煤法” 苦、累、脏、险是煤矿井下工人最切深体会。资兴矿务局原总工程师肖自力提出的第三代采煤方法联合自动控制采煤法,有望彻底改变这一现状,还将提高劳动生产率5倍以上,节省70的采煤设备投资。这一理论得到了中国采煤界权威、中国工程院院士钱鸣高、宋振骐的充分肯定。这一新的采煤法已向国家申请专利。 肖自力通过多年潜心研究,提出了“联合自动控制采煤”法。即采煤时,带有支护框架的自动控制采煤设备,沿着煤层底部连续向前推进,自动控制采煤高度、落煤(从煤层到运输布带)高度、顶板到底板的高度,自动完成落煤、运煤、放顶板等程序,实现采煤机械化、自动化,从而做到高产、高效、低成本、安全地采出整个煤层。该设备并不复杂,只须采用常规液压推进设备;造价也不昂贵,仅为传统采煤设备30;而且这种设备体积小,重量轻,便于搬迁与安装,可将井下的一些作业在地面完成,大量减少井下人员。 9 11、大采高、大功率综采设备 神东公司在上湾煤矿首采工作面引进了目前国内最大采高、装机功率最大的采煤机组,最大采高达到了5.4m,装机功率为1815kW,首采工作面布置在一采区1-2煤层中,煤层平均厚度5.7m,煤层顶板为砂质泥岩、细砂岩,底板为砂质泥岩,采区内煤层平缓,倾角小于3,煤层埋藏厚130150m,上覆基岩厚7080m。 工作面设备配置 (1)采煤机。美国久益公司生产的SL500型双滚筒采煤机。采高范围2.7~5.4m,总装机功率1815kW,滚筒直径2700mm,截深865mm,生产能力2800t/h。 (2)液压支架。德国DBT公司生产的DBT2.55~5.5液压支架。支撑阻力24319kN,支撑高度2 550~5500mm,拉架力567kN,推溜力314kN,泵站压力31.5MPa。 (3)刮板输送机。美国久益公司生产的AFC10型刮板输送机。输送量3500t/h,电机功率3700kW。 采用“三八制”作业,其中,两个生产班8h割煤,检修班与另一个生产班平行作业,2h检修,6h割煤。 2003年11月试生产,2004年1~4月份综采面已完成原煤357万t,并在3月份原煤单产突破100万t,完成原煤量101万t,具备了年产1000万t的水平。 10 12、济三煤矿创世界首座年产 1000万吨立井煤矿有措施 兖州矿业(集团)公司济宁三号煤矿在 工作面生产过程中,优化采煤工艺,实 行工序控制管理,创出最高日产原煤3.78万t, 年产量达到1008万t,成为世界上第一座年产 达1000万t井工煤矿。 采煤机的割煤方式有双向割煤和单向割煤之分。他们经过计算,最后选择在割煤过程中同时移支架和输送机、采煤机在输送机头或机尾一次进两排,在中间段往返均割煤的双向割煤方式。 据工序质量、产品质量和安全质量的要求,采取了必要的手段对割煤、移架等关键工序控制点的各种因素进行综合控制,有效避免了频繁停机和重复停机,工作面开机率达到89.6,设备完好率达到96.7。 11 12 13 14 13、连续牵引车在煤矿运输中的应用 山东里能里彦矿业有限公司是一座年产60万t的煤矿。根据顺槽的运输条件,采用了WJ-JD-25/40型连续牵引车。该系统主要由无级绳绞车、涨紧装置、牵引梭车、分压绳装置及回头滑轮等组成。以JD-25/40调度绞车为动力源,把特制的绳衬固定到该调度绞车的卷筒上,利用纲丝绳与绞车绳衬之间的磨擦力产生拉力,实现无级绳绞车与设备间的连续运输。 优点①该系统安装简单,效率高,维护方便,操作简单。②在巷道顺槽中能实现连续运输,并能节约大量人员,降低工作人员的劳动强度,改善了工作人员的劳动条件,减少了安全隐患,提高了安全系数。③由于该绞车采用涨紧装置,在运行过程中梭车内钢丝绳不受力,减少了钢丝绳的磨损量;同时,梭车储绳量较大杜绝了钢丝绳的浪费现象。④由于巷道运输起伏变化点多,须安装多部调度绞车而使用一部无级绳绞车就能满足生产需要,因此,节省了运输设备费用。 15 14、调压调频软启动器在刮板输送机中的应用 为了解决刮板输送机的重载难启动,启动动载冲击,电网冲击等刮板机的启动问题,潞安环能股份公司五阳煤矿、太原惠特科技有限公司共同研制了TTQ400/1140(660)矿用隔爆兼本安型调压调频软启动器,主要适用于煤矿井下控制三相鼠笼式异步电动机需要重载缓慢启动的场所,可对被控电机进行调频强力矩软启动,调压限电流软启动。 该软启动器与其它软启动装置相比,除相同点外其突出的特点是①全部实现了电气软启动控制。②将磁力启动器与电气软启动合二为一,简化了设备布置,同时还具备过载、欠压、缺相、漏电闭锁、短路保护;③控制方式可分为远控和就地两种,方便了与其它操作台的联接控制;④启动方式分为调压软启动和强力矩软启动方式两种。 16 15、旺格维利采煤法在上湾矿的应用 旺格维利采煤法是20世纪50年代末由澳大利亚采矿专家根据新南威尔士州南部的旺络维利煤层开采条件而采用的一种采煤方法,80年代末趋于成熟,90年代末引进我国并在神东矿区推广使用。 旺格维利采煤法是使用连续采煤机割煤,连续运煤系统(运煤车或梭车)运煤,利用煤柱支撑法或采用线形支架支护,全部跨落法管理顶板的一种采煤方法。 上湾煤矿2-2煤东翼盘区配备下列设备回采工作面配备1台12CM1510DVG型连续采煤机,1套L0NGAIRDOX-2000连续运煤系统,1台ARO-40RELMBCWT四壁锚杆机,1台UN488型铲车,2台XZ7000/24/45型线性支架,1部DSP-1040/800胶带输送机,带速为3.15m/s。 2002年,上湾矿科学利用和发展旺格维利采煤法,全年生产原煤334.8万t,其中配套连续运煤系统的单套连采生产原煤224.5万t,打破了单套年产178万t的世界记录,全矿原煤工效为54.07t/工,回采工作面效率174.07t/工,安全上末发生任何轻伤以上事故。 17 16、齿轨车在成庄矿辅助运输中的使用 成庄矿选用了石家庄煤机厂生产的JCP-8/600型齿轨车,解决了辅运效率低等诸多问题。齿轨车是一种靠防爆内燃机作动力,在普通轨道中间安装齿条,利用车上齿轮与轨道齿条啮合传动增大牵引力的运输设备。JCP-8/600型齿轨车采用机械传动,电子监控保护,液压制动控制。 该机结构紧凑,设计效率高,安全可靠,维修简单,机动性好,牵引力大,运输距离长,对巷道适应性强,可实现从井底车场经大巷到采区工作面的一条龙运输,可安全、高效地完成运输材料、人员和整体搬运液压支架的任务。 17、煤矿地下水害预测研究取得突破 最近,中国科学院地质与地球物理研究所进行的煤矿地下水害预测研究,取得了突破性进展。课题组利用地下全空间瞬变电磁法,通过回收向地下发射的电磁波的反馈信息,观测出地下环境构造,从而确定地下水的准确位置。与其他方法相比,这一技术的定位更加准确,探测深度也增加到100m,并可以在矿井中进行全方位探测。 18 18、新矿集团矿井废风发电试验成功 日前,山东新汶矿业集团孙村煤矿矿井废风发电技术试验获得成功。 矿井废风是指为保证矿井正常开采,而向井下注入充足新鲜的风量,并在井下循环后再抽排到地面的风流。与自然风相比,这部分废风具有风量、风向、风速持续稳定的特点,理论上具备了发电条件。新汶矿业集团孙村煤矿从2002年开始进行矿井废风发电研究,2003年11月,该矿投资30万元,与中国矿业大学合作,在该矿北风井进行废风发电工程建设。此处排风口高12m,排风面积26m2,排风量每分钟1.03万m3,风速6m/s。他们在排风口上端安装了一个直径4m的“大风扇”,带动一台64kW发电机运转。每小时发电50kW,可使该风井低压用电实现自给自足,每年节约电费20万元。 19 19、综采液压支架的复新技术 复新改造的技术关键 1)复新底座与四连杆机构之间、四连杆机构与掩护梁之间的铰接孔,全部进行整体撞孔镶套,按现有设计规范,恢复和改善液压支架的使用性能。 2)采用大流量液压系统,加大推移千斤顶的缸径,以适应技术升级和“双高”矿井建设的需要。 3)液压系统的元件及管路应全部国产化、标准化。 复新技术原则 1)根据液压支架与地质条件的适应情况,首先选择好使用地点,再进行使用的可行性分析。 2)液压支架在复新之前,要广泛征求各方面的意见,获取科研设计部门的支持,科学制定复新的技术方案。 3)经过充分论证,方案确定后,先做样机进行评议,通过后方可实施批量复新改造。 4)复新改造后液压支架新旧程度在0.8以上。 5)经济上要合理,根据价值工程投入产出的理论,进行充分的评估,不经济的复新工程坚决不做。 20 20、煤矿输送机用灭火装置技改成功 山东新汶矿业集团良庄煤矿改造成功了随机控制带式输送机超高温高敏度报警洒水灭火装置。该装置灵敏耐用,具有很高的推广价值。 该矿技术人员变机械式制控为电子式温控,将热敏温控探头安置在皮带机主滚筒上方,温度达到80℃时,热敏感元件阻值减少,实现了控制电源板上继电器切断主控箱电源而停机。同时,通过接通的电铃和电磁阀,实现了报警停车、灭火一体化,保证了井下煤炭的正常输送和安全生产。 21、新矿集团特殊条件下综采技术应用获突破 山东新汶矿业集团积极探索应用特殊地质条件下的综合机械化采煤工艺,带动煤炭生产向机械化、自动化发展,解决了老矿区用人多、事故多、效率低的状况。今年前8个月综采产量达354万多t,综采平均单产7.2万t。综采机械化程度40。 新矿集团煤层地质构造复杂、倾角大、薄煤层多,客观上不利于发展综采技术。但他们通过实施技术攻关,创造性地应用了综采技术。其中,冲击地压条件下35大倾角综采放顶煤、41大倾角综采、1.1m厚层夹矸综采技术均属国内首创。 21 22、我国科学钻探技术钻出世界之最 始终受到国内外科学界关注的大陆科钻1井传来好消息在钻至4732m深处时成功地取出了一根长3.68的岩心。这根直径95mm、材质均匀、外表光滑的石英长石质片麻岩,是世界上至今在这一层段所获得的最长的完整岩心,引起了国际科钻界的瞩目。这表明我国自创的螺杆马达金刚石取心钻探技术走在了国际科钻界的前列,也标志着我国钻井工人的操作水平更加成熟。 23、新型罗克休泡沫防火技术应用成功 淮南新集煤矿年生产能力为400万t/a,矿井自投产以来,共发生自燃火灾17起,其中高冒自燃11起,停采线自燃4起,工作面自燃1起。为了保证安全生产,近几年来,矿井采用了多种防火技术,特别是采用罗克休泡沫防火技术以来,矿井防火形势有了很大改善。 罗克休泡沫是一种中空充填产品,具有良好的机械抗压性(0.2MPa左右),可用于煤矿做密闭墙,高冒充填,封堵煤层裂隙,构筑防火墙等。 该产品高膨胀率,膨胀体积为原体积的2530倍,充填用量小;泡沫反应迅速,气温30℃时,30s即可反应,1015℃时,8min反应,并在20min内硬化,不需要防漏支架;有良好的抗压能力,经得起岩层的运动;不蔓延火焰,适用于井下灭火。 22 新 产 品 23 1、“DTJ100型带式输送机”研制成功 由上海分院运输机械研究所研发的,DTJ100带式输送机是根据上海地铁建设及市政地下管线快速施工的要求和矿井快速采、掘、运的需要而进行开发和研制的。主要技术参数带宽1400m,带速4m/s,输送量3000t/h,输送倾角090。该产品具有如下特点 (1)新的设计和应用理念,将带式输送机首次应用在我国地铁建设掘进后配套运输系统中; (2)采用新材料、新工艺、新技术和新结构,解决了物料在输送带上的粘附问题; (3)采用可编程序控制器为核心的电控装置和安全保护系统,提高了主机运行的可靠和安全性。 24 2.国内首台连续采煤机 2008年8月31日,我国试制的连续采煤机在神东大柳塔煤矿完成井下工业性试验。这台设备从去年5月3日入井以来,共完成掘进进尺2650m。这是我国煤矿采掘装备制造业消化、吸收国际高端技术成果的又一重大突破。 EML340型连续采煤机是神东煤炭分公司和煤科总院太原研究院共同研发的国内首台连续采煤机。该机型主要适用于煤巷掘进及房柱回采。 3、MC250/300-nnWD型电牵引短壁采煤机通过鉴定 经大同四台矿短壁综采工作面(78m)和兖州杨村矿短壁综放工作面(50m)工业性试验表明电牵引短壁采煤机的总体配套研究是成功的,取得了很好的经济效益和社会效益。该采煤机不仅适用于硬煤及复杂地质条件的短壁综采、综放工作面,也能适用于三下开采,煤柱回收和边角煤开采及急倾斜特厚煤层水平分层开采,对于提高煤矿资源回收率和实现中小煤矿高产高效具有特别重要的意义。 25 4、MGTY400/9303.3D电牵引采煤机通过鉴定 太原矿山机器集团有限公司研制开发的MGTY400/9303.3D电牵引采煤机,日前通过了科技成果鉴定。 该机解决了电牵引采煤机在大倾角工作面采煤的技术难题,满足了大倾角煤层高产高效工作面的建设和集约化生产发展的需要。其监控系统采用了专用的本安型工控计算机、PLC可编控制器、真彩液晶显示器和先进的光缆通讯技术,使采煤机部分实现智能化控制,为实现无人工作面采煤奠定了基础。 26 5、QJG气垫式带式输送机 气垫式输送机用上部带孔的气室代 替托辊,气室上部弧槽称为盘槽,胶带 辅在盘槽上,用高压离心通风机将一定 压力的空气送入气室,高压气体经盘槽上的气孔逸出,将胶带与盘槽之间形成气膜,使胶带与盘槽不直接接触,驱动滚筒带动胶带运行,胶带运行中托辊与胶带之间的滚动磨擦变为以气膜浮起胶带、以气膜为介质的流体磨擦。 该机能满足高速运行,在满足运量的情况下,提高带速可减小带宽降低造价。 主要优点(1)能耗低;(2)运行平稳、不易跑偏;(3)便于密封、减小污染;(4)提升倾角大普通托辊带式输送机最大提升倾角一般为18,而气垫带式输送机可达25;(5)维修费用低。 27 6、ML螺旋式可回收锚杆 ML螺旋式可回收锚杆是一种适用于地下岩体工程加固的完全可回收复用锚杆,由大同煤矿集团公司忻州窑矿组织在煤体中进行工业性试验获得成功,锚固力平均达到9.23t,支护、回收复用性能良好。 ML螺旋式可回收锚杆由杆体和锚头组成,杆体由直径16mm20mm的碳素结构圆钢制成,一头为螺旋式锚头,另一头为螺纹。当锚杆依靠一定扭矩旋转进入钻孔后,锚头螺旋叶片切入煤岩体内,当杆体轴向承受拉力时,锚头螺旋叶片与煤岩体产生正压力,达到锚固目的。 7、大截面高压矿用软电缆在郑州研制成功 由郑州电缆集团公司研制的185mm2大截面高压矿用软电缆,不久前顺利制成。该产品的研制成功,打破了我国此类产品全部依赖进口的历史。 28 8、超长运距带式输送机完成制造 由上海分院运输机械研究所承接投计制造的山西官地煤矿970水平主石门带式输送机运输距离长达5400m,整个巷道有012的坡度变化。输送机的运量为900t/h,运行速度3.5m/s,带宽1.2m,供电电压为6kV、装机总功率达3630kW,是目前国内煤矿自行设计制造的运距最长、具有高度自动化集成、采用当前最先进的驱动和监控技术的超长运距智能化特大型带式输送机。 29 9、中煤集团高效刮板输送机成套设备通过鉴定 目前,中煤集团自主研发的“高效矿井 SGZ1000/3700 型综采工作面刮板输送机成套设备”于08年9月27日通过中国煤炭工业协会组织的新产品鉴定。 该成套设备是由中煤集团自主研发的具有自主品牌的矿用大功率、长运距、大运量、高可靠性的重型装备,首次采用了铸焊式高可靠性中部槽、双向对称模锻刮板和综合监控系统等多项新技术。在井下工业性试验中,该套设备取得最高日产4.23万t、月产80.4万t的好成绩。 30 10、中西部首台EBZ160掘进机出厂并使用 EBZ160型掘进机是西安煤矿机械有限公司与韩城矿务局历时近一年,针对陕西省主要煤炭产区地质特性联合研制的新型悬臂式掘进机。该机主要体现出整机吨位大、切割硬度高、机器稳定性好、操作与维护方便、运行安全可靠等特点,并在电气系统中首创地接入了数据接口和视频接口,以便在正式投入使用后和西安的产品运行远程监控中心进行连接,为“数字化”矿井的建立提供技术支持。这台掘进机的研制成功填补了我国中西部装备制造业掘进机产品的空白。 11、最大功率的单滚筒采煤机用电动机 抚顺煤矿电机厂新研制生产的“锦利”牌YBCS-500(G)矿用隔爆型采煤机截割用电机,是目前国内煤矿井下工作面采煤设备中单机功率最大的电动机,该电机额定电压3.3kV,额定转速为1485r/min,额定电流105A,输出功率500kW,重2520kg,采用扭矩轴来拖动负载。具有结构尺寸小、功率大的特点,是高产高效工作面的理想设备。 31 11、新型桥式顺槽转载机 山东泰山建能机械公司研制生产的新型SZD/630/110桥式顺槽转载机通过专家鉴定。该转载机主要由行走部、机头传动部、溜槽、刮板机、档板、封底板、机尾等七部分组成,输送量为500t/h,刮板链速1.34m/s,与皮带机有效搭接长度为12m,爬坡角度12。该机用于高产高效综合机械化工业面顺槽转载煤炭,可与工作面刮板输送机、破碎机及皮带机配套使用。 12、ZY2600/09/20型薄煤层液压支架取得成功 近日,山东泰山建能机械有限公司开发研制的ZY2600/09/20型薄煤层综采液压支架取得成功。这种综采液压支架是目前国内最小的薄煤层掩护式支架,适用于0.9~2m的煤层采煤工作面。 13、新型快速断电煤电钻综合保护装置 该保护装置结合先进的快速断电技术和单片机的快速信号处理技术,在故障发生5ms内切除故障,符合快速断电的要求,保证了煤矿生产的安全。 该装置由5部分组成先导回路部分、漏电保护取样部分、短路保护取样部分、故障信号处理部分(即单片机系统部分)和中性点开关部分。 32 14、短壁机械化开采中的TYFB梭车 梭车是短壁机械化开采设备中连续采煤机后配套设备的关键设备之一。梭车的特点是能较好地发挥连续采煤机的回采能力,较大幅度地提高短壁开采的生产效率,减轻工人的劳动强度。它是解决“三下”采煤、回收煤柱及边角煤的有效设备之一。 梭车在国外制造使用已有二十多年的历史,主要有美国久益(JOY)公司、美国朗艾道安德森(LONGAIRDOX-ANDERSON)公司等著名企业生产。产品已有几十个品种。 我国的梭车制造业还是个空白,仅有使用和维修的经历。TY9FB棱车的研制填补了我国在短壁机械化开采技术设备上的空白,使我国短壁机械化开采进入了一个崭新的阶段。 TY9FB型梭车采用整体车架、油缸转向、四轮单独驱动。驱动方式为液压驱动;卸煤方式采用液压低速大扭矩马达带动刮板链来卸煤;转向由左右转向油缸推动;制动系统有工作制动、紧急制动和驻车制动。 15、首台国产大功率采煤机投入运行 由鸡西煤矿机械有限公司研制开发的我国第一台整机最大功率的MG610/1400-WD型采煤机近日运抵淮南矿业集团谢桥煤矿,至此,我国煤矿采煤机改变了单纯依靠进口的历史。据了解,该采煤机日产可达2万t,其自身有与同样进口设备不可比拟的优势。一是在自动检测、自动控制方面适应我国煤矿比较优秀工人的技术水平。二是在形体上,是目前世界同功率整机最小的,比国外同类产品轻5t。三是在性价比上,售价不足进口产品的二分之一。四是它的爬坡倾角为25,爬坡能力较大,适用于我国煤田的地质赋存。 33 16、国内最先进的液压防爆绞车研制成功 今年年初以来,中信重机公司充分发挥自身优势,开发国内最先进的新型液压防爆绞车。该产品主要用于煤矿井下有爆炸性气体场合提升设备的安全防护。这种新型液压防爆绞车具有性能参数高、安全可靠、操作简便易学、寿命长、综合运行成本低等优势。 17、新型免维护型单体液压支柱问世 严怀亭发明专利新型免维护单体液压支柱,日前在皖北煤电公司百善煤矿试生产。采用熔融结合环氧涂层技术,结合自己独创的磨削加工新工艺,成功研制了免维护单体液压支柱。这种新型产品的问世,告别了我国传统单体防腐性能差、维修周期短、效率低的历史。 18、气动水炮研制成功一种新颖的破岩工具 SPQ-160型气动水炮是一种新颖的无爆破法破岩工具。鉴于气动水炮无爆破的特点,应用比较广泛,它除了能劈开水泥和岩石大块以外,还可以用于地下矿山的光面爆破和去浮渣,能极大限度降低矿石采出的损失贫化率。 34 19、世界首创的两柱式放顶煤支架 兖矿集团兴隆庄煤矿自主开发研制的ZFY6800/18.5/35型两柱掩护式放顶煤支架,日前通过了中科院院士宋振祺等专家的地面调试鉴定。这是世界首创的两柱式放顶煤支架,标志着我国国产采煤设备首次跨进了世界先进采矿设备行列。 两柱式放顶煤支架是国家技术创新项目“高效集约化综放开采技术及关键装备”中的核心设备,是兖矿集团具有自主知识产权的专利产品,并已申请了澳大利亚专利。该支架克服了四柱式支架结构的诸多弊端,具有结构紧凑合理、强度和可靠性高、支护能力大、稳定性好的特点,实现了综放工作面自动化控制,将成为世界采煤业关键技术装备的更新换代产品。 20、高性能强力尼龙输送带 一种广泛应用于冶金矿山、机械设备的高性能强力尼龙输送带最近在河北环球像胶制品有限公司研制开发成功,并投放市场。 该产品充分利用尼龙材料所具有的良好特性,通过合成胶混炼新配方,增强了产品的耐磨程度,比普通橡胶输送带提高30以上;通过带芯成型技术提高产品精度10;同时,经过采用全自动硫化新工艺,使产品表面质量大大提高。该产品拉伸强度达20MPa,拉断伸长率不小于500,各项技术指标均优于同类橡胶制品。其市场价格比普通橡胶织物输送带产品低30。 35 21、新型小孔凿岩机 阿特拉斯公司最近推出的COP1532型液压凿岩机可以钻凿直径33~64mm的炮眼。该机液压系统有1个外形新颖的活塞并采用了特殊技术,使其机身很窄,且比其他大多数凿岩机的机身都短。COP1532型液压凿岩机拥有闻名的双阻尼系统,是新开发的凿岩机系列产品中最新的一种。这种双阻尼系统吸收和消散了来自岩石有害反射波,可充分利用有效的高冲击功率,而不会加剧钎杆、进给机构和大臂磨损。 22、14CM27型高电压连续采煤机 Joy公司的工程师们为中厚煤层的开采设计了14CM27型高电压连采机,首台样机已于2000年生产出来了,现在正在现场对样机进行试验考核。为了提高它的潜在能力,14CM27型连采机增加了质量(为75t)和截割功率(2台220kW电机)。它还装有一种新型的1000V,97kW的交流变频行走系统。TNAII型(Joy网络设计)的采煤机控制系统,直接控制所有的操作,具有信息化功能及故障诊断功能。 Joy公司的连续采煤机在印度获得成功,由Joy公司供应的印度第一台连续采煤机在采掘房柱作业中取得了卓越成就。Joy机组是在2002年5月开始在东南煤田齐里米里集团的房柱采区作业的。整套机组包括一台12CM15连续采煤机,二台10SC32梭车、一台Stamler装载破碎机,一台移动顶板锚固机以及输配电系统。 36 23、美国F525型连续采煤机锚杆机 美国飞尔奇公司开发了一种F525型连续采煤机锚杆机。该机前部左右均有1把螺旋截割刀具,后部履带行走机构中央安装有刮板运输机,随机装备有2台锚杆打眼安装机。F525型连续采煤机锚杆机质量60t,前后部铰接连接,截割深度不受限制,掘进高度(或开采高度)91.4182.9cm,配备有高效的除尘系统,履带板宽55.9cm,接地压力6.028kpa。 在安全作业方面,锚杆机操作人员可控制连续采煤机的作业方式,保证支护作业的安全。此外,锚杆机还配备自动临时顶板支护系统,可有效保证操作人员的安全。 37 24、金属粗尾锚杆 新型金属粗尾锚杆(专利号ZL99 2 16921.6)是由左旋螺纹钢钢筋经过特殊加工而成的,这种锚杆尾部螺纹直径大于锚杆杆体公称直径34mm,保证当锚杆达到屈服极限时锚杆尾部螺纹部分不破坏,使杆体的强度和延伸率都得到了充分发挥,其特点 (1)抗拉强度高 当杆体材料为A3圆钢时,粗尾锚杆的屈服极限与破断载荷分别较普通锚杆提高56和61;当锚杆材料为20MnSi螺纹钢时,粗尾锚杆的屈服极限与破断载荷比普通锚杆高13和24; (2)延伸率大 因杆体与杆尾为同一材质,因此在受复杂应力状态情况下,其内在晶质结构不会发生任何突变,且因锚杆尾部破断载荷大大高于杆体的屈服极限,因此其延伸率得到明显改善; (3)在相同情况下,锚尾不易首先发生断裂 锚杆整个自由段的延伸率都能充分发挥,克服了普通锚杆尾部破断载荷过低,在锚杆体发生屈服前就断裂的缺陷; (4)在经济上更有优越性 金属粗尾锚秆除具有优良的可延伸防破断性能外,在相同破断力条件下,比普通金属锚杆节约成本20以上。 38 25、ZT-30型轻便强力钻机的研究 研制ZT-30型轻便强力钻机的主要目的是用于在采掘工作面实施防突措施孔、放炮落煤孔,以及小巷道断面打探水孔和其它工程钻孔等。 主要技术指标如下 钻进能力(m) 30 钻孔直径(mm) φ50φ75 钻杆直径(mm) φ42、φ65;φ60、70(螺旋) 钻孔倾角() 090 适应岩性硬度系数 <5 主轴转速(r/min) 230 额定扭矩(Nm) ≥100 推进速度(m/min) ≥0.4 主机质量(kg) 80 该钻机的创新点如下 1)钻机在作业中,只需操纵手轮,即可自行前进和后退;2)可根据用户的要求,提高输出主轴的转速和加快推进速度;3)为了改善操作者的劳动条件,延长钻头的使用寿命,该钻机用水排渣,也可用螺旋钻杆干式排渣;4)研制开发的专用钻机座架,可任意倾角钻孔,使用中不受巷道高度的限制。 39 26、隔爆型锭红外声光报警器 由安徽福乐定工业有限公司研制开发的隔爆型锭红外声光报警器,近日获得由国家知识产权局颂布发的实用新型专利证书。 该报警器主机包括扬声器、闪光灯、中央处理器等,远红外探测传感器安装于探头控内与导线连接主机。当人员靠近安装在警区间的探头时,远红外探测传感器发出信号,驱动报警器进行声光报警,提示人们远离报警区域。 该产品的应用将改变在危险区域设置围栏、警示牌或专人看管等传统的安全防范方式,有效避免了人身伤亡事故的发生,做到安全生产。 40