日前,世界首個7米大采高綜采工作面——補(bǔ)連塔煤礦22303綜采工作面開始安裝。
神東礦區(qū)主采煤層厚度平均為7米,且賦存穩(wěn)定。為了進(jìn)一步提高回采率,2007年,上灣煤礦建成首個6.3米大采高重型綜采工作面,之后,神東公司經(jīng)過反復(fù)技術(shù)論證,將采高擴(kuò)大到7米,其裝備的研究也在此基礎(chǔ)上延伸至7-7.5米。
從6.3米到7米,綜采設(shè)備按照技術(shù)要求,技術(shù)改進(jìn)最大的是液壓支架。神東公司在積累了6.3米大采高綜采設(shè)備運(yùn)行管理及技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)了與國際國內(nèi)先進(jìn)煤礦機(jī)械制造企業(yè)的溝通與合作。2008年初,神東公司與鄭煤機(jī)集團(tuán)合作研發(fā)7—7.5米大采高綜采設(shè)備,作為大采高綜采設(shè)備重點(diǎn)的液壓支架,在支護(hù)高度達(dá)到7米以上的情況下,超大工作阻力對液壓支架的護(hù)頂、護(hù)幫機(jī)構(gòu)的可靠性和支架的適應(yīng)性都提出了更高的要求,也使得支架的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。研發(fā)人員通過對四連桿參數(shù)的優(yōu)化,減小支架內(nèi)力,合理匹配結(jié)構(gòu)件及連接件的安全系數(shù),提高支架整體的可靠性。同時,對關(guān)鍵部件或結(jié)構(gòu)件的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行分析,優(yōu)化結(jié)構(gòu),提高可靠性。7米液壓支架的穩(wěn)定性能否適應(yīng)大采高,是大采高工作面能否成功的技術(shù)關(guān)鍵。神東公司通過建立液壓支架的虛擬樣機(jī)平臺,研究開發(fā)整架及關(guān)鍵承載部件的力學(xué)和運(yùn)動學(xué)特性分析專用軟件,對立柱和支架的主要結(jié)構(gòu)件進(jìn)行分析計算和試驗(yàn),確保了大采高液壓支架的穩(wěn)定性和高可靠性。液壓支架技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn),耐久性試驗(yàn)總次數(shù)不低于5萬次;支架滿足7.2米煤層一次采全高的要求,實(shí)現(xiàn)單架移架循環(huán)速度10秒;經(jīng)過研發(fā)人員在技術(shù)層面上的反復(fù)論證,歷時兩年時間,7米大采高工作面裝備終于在11月30日正式入井安裝。
目前,7米液壓支架在鄭州煤機(jī)廠已出廠驗(yàn)收50架,先期運(yùn)抵神東礦區(qū),剩余97臺現(xiàn)已全部開始組裝,驗(yàn)收完畢待出廠58臺。7—7.5米大采高技術(shù)裝備的研制成功,將使工作面生產(chǎn)能力進(jìn)一步加大,資源回采率提高10%以上。支架與采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)配套使用,工作面年產(chǎn)量將大于1000萬噸,大修周期過煤量1500萬噸以上。
7米以上大采高工作面的開采,為神東公司2010年實(shí)現(xiàn) 2億噸生產(chǎn)目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。7米以上大采高工作面一次全采成套技術(shù)的研究也把我國厚煤層開采技術(shù)與裝備提升到了世界先進(jìn)水平。
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