美国煤炭地下开采与自动化技术进展

查看全文 作　　者：[1,2]王家臣索引PENG Syd [3]S 李杨 [1,2 ]

机构地区：[1]中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京100083;[2]放顶煤开采煤炭行业工程研究中心,北京100083;[3]西弗吉尼亚大学,美国摩根郡26505

出　　处：《煤炭学报》索引2021年第46卷第1期,共10页

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2017YFC060300204);国家自然科学基金重点资助项目(51934008);国家自然科学基金面上资助项目(52074293)。 摘　　要：美国煤炭的地下开采分为长壁式和房柱式2种技术。地质条件较好、井田范围大的矿井,一般以长壁开采为主,否则以房柱开采为主。1994—2017年,美国井工矿数量减少了79%(2017年为237座)。但是单个矿井产量增加了230%,煤炭生产更加集中、高效。美国长壁开采以中厚煤层为主,采高一般为1.6~2.5 m(最大开采高度4.2 m,最小开采高度1.2 m)。长壁工作面均采用多巷布置、矩形断面巷道、锚杆支护。近年来,工作面尺寸、设备功率、设备尺寸逐渐增大,生产系统更加可靠。长壁工作面的自动化开采源于1984年的电动控制液压支架的研发与使用,此后开发了支架、采煤机、刮板输送机的单机自动化以及追机移架技术。2000年以后开发了半自动化工作面技术和采煤机远程控制技术。目前应用的主要是半自动化工作面技术,只有2个工作面应用了采煤机远程控制技术。这些技术解决了条件简单工作面的自动化开采问题,但遇到复杂地质条件时,仍需要人工干预。研发自动化开采的关键传感器和设备以适应地质条件变化、完善端部进刀系统,聚焦作业安全和粉尘与噪音防控,以及矿用大数据、高速通信与可视化技术是目前美国的重要研发方向。在近10 a来,房柱开采的工艺变化不大,但是开采装备的多样化和开采系统的自动化、信息化、智能化的相关技术开发取得了重要进展。 关键词：煤炭地下开采自动化开采长壁开采房柱开采智能开采

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