特厚煤层10 m超大采高综采关键技术及装备
康红普1
雷亚军2
赵福堂3
徐刚1
李增林2
李明忠4
王锐2
黄志增1
刘江斌2
马英1
韩存地2
冯彦军1
张震1
张金虎1
任建超2
宋业杰1
曾明胜1
程利兴1
1.中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013;煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室,北京 1000132.陕西陕煤曹家滩矿业有限公司,陕西榆林 7190003.陕西煤业化工集团有限责任公司,陕西西安 7100654.北京天玛智控科技股份有限公司,北京 101399
摘要：超大采高综采技术是我国6～10m特厚煤层实现高产、高效、高回收率开采的有效途径.在分析国内超大采高综采技术及装备研究现状的基础上,围绕陕煤集团曹家滩煤矿10 m特厚煤层超大采高工作面开采地质条件,从超大采高采场围岩控制、关键开采装备、智能协同控制3个方面分析了存在的难题,并提出了解决路径.经过5 a的技术攻关,取得一系列创新成果:①提出"主动强力支撑与防护+区域压裂弱化卸压"的支-卸协同超大采高工作面围岩控制策略,研发出5 m3/min大流量井下水力压裂成套技术与设备,实现了超大采高工作面强矿压的有效防控.②研发出10m超大采高强力液压支架,创新设计了"双层伸缩梁+三级护帮"机构,实现了超大采高工作面顶板和超高煤壁的安全防控;采煤机分区润滑与分布式冷却方案提高了大仰角长摇臂采煤机截割可靠性;高可靠中部槽、下链道悬链及慢变动力启动提高了超大运量刮板输送机对超大采高工作面煤流运输的适应性.系统集成世界首套特厚煤层10m超大采高综采成套装备.③提出10m超大采高液压支架运行状态智能控制策略,采煤机自动控制策略,通过应用粗糙神经网络技术,构建了超大采高采煤机与刮板输送机的协调控制系统.形成了超大采高重型开采装备群智能控制模式及控制逻辑.④构建了基于"微震-岩层移动-应力-水文"的超大采高工作面多场多参量协同监测融合分析系统,实现了工作面覆岩破坏、地表移动变形、地下水流场和矿压显现间的多元异构数据融合分析.研究成果在曹家滩煤矿得到成功应用,实现了 10m特厚煤层高产、高效、高回收率开采,取得了显著经济效益,引领了国内外特厚煤层高效智能开采技术的发展方向.
关键词：特厚煤层10 m超大采高围岩控制支-卸协同关键开采装备智能控制多参量监测
分类号：TP028.8(自动化技术、计算机技术)
资助基金：国家重点研发计划(2023YFC2907501)国家重点研发计划(2023YFC2907502)国家重点研发计划(2023YFC2907505)
论文发表日期：2025-04-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：27( 1849-1875 )
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