采掘机械与支护设备绪论.ppt

1、采采 掘掘 机机 械械中国矿业大学机电学院绪论n煤矿六大系统：煤矿六大系统：采煤系统，掘进系统，机电系统，运输系统，通风系统，排水系统，简称“采掘机运通”+排水系统。n综采工作面三机配套综采工作面三机配套 采煤机、刮板输送机、液压支架采煤机、刮板输送机、液压支架n掘进工作面掘进工作面绪论n采煤机械的种类采煤机械的种类滚筒式采煤机刨煤机采煤钻机连续采煤机绪论n采煤机主要生产企业：采煤机主要生产企业：太原矿山机器集团有限公司天地科技股份有限公司西安煤矿机械有限公司IMM国际煤机集团鸡西煤机公司美国JOY公司无锡盛达机械制造有限公司上海创力矿山设备有限公司德国EKF艾柯夫采煤机美国的比塞洛斯国际（B

2、ucyrus International）久益环球（Joy Global）。绪论n液压支架的种类液压支架的种类液压支架的分类（按结构形式划分）:支撑式掩护式支撑掩护式n主要生产企业：主要生产企业：郑州煤矿机械集团股份有限公司 北京煤矿机械有限公司绪论n刮板机的种类刮板机的种类n主要生产企业主要生产企业：张家口煤矿机械有限公司宁夏天地奔牛实业有限公司绪论n悬臂式掘进机分类：悬臂式掘进机分类：截割头相对悬臂的布置方式，可以分为纵轴式和横轴式两种。n掘进机主要生产企业：掘进机主要生产企业：三一重型装备有限公司IMM国际煤机集团佳木斯煤机公司太原矿山机器集团有限公司内蒙古北方重工业集团有限公司绪论n衡

3、量采煤机械化水平指标：衡量采煤机械化水平指标：采煤机械化程度 =机械化采煤量/回采总产量 综合采煤机械化程度 =综合机械化采煤量/回采总产量n国家实施大公司-大集团战略，形成56个年产规模亿吨特大型企业，56个年产规模5000万吨大型企业。2010年，国家国内重点建设的大型煤炭基地上升为14个，即为神东、晋北、晋东、蒙东、云贵、河南、鲁西、晋中、两淮、黄陇、冀中、宁东、陕北、新疆。绪论n机械化采煤发展阶段机械化采煤发展阶段第一阶段：五十年代 六十年代 初风镐、截煤机（实现提高爆破效果的掏槽机械化）、采煤康拜因（实现落煤、装煤的机械化）工作面，不能连续生产，生产率、工效低，装机功率小30-60K

4、W。这一阶段没有煤机制造业，以修、配为主。培养矿山机械方面的专业人才，兴建矿业院、校、组建专业研究院、所。测绘、仿制矿山机械。工作面的产量和工效有了显著的提高。绪论第二阶段：六十年中七十年代中专业煤机厂仿造生产单滚筒采煤机，采煤机80kw输送机：可弯曲刮板输送机 ，输送机40kw行研制国产单滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、垛式液压支架，可伸缩皮带运输机等机械化采煤装备。国家组建、装备一批煤机厂开始生产综采装备。七十年代初开始引进国外成套综采设备。国外成套综采设备突显机械化采煤装备的成功经验和发展前途。绪论第三阶段：七十年中九十年代中成功引进、消化吸收、发展自我、研制完善机械化采煤成套设备。功率:

5、采煤机：170750kw，输送机：150 400kw，基本适应多种地质条件的各型液压支架相应出现。工作面产量和工效大大提高国产机械化采煤成套设备逐渐发展成熟，缩短了与世界主要采矿设备制造厂家（公司）先进水平的差距。主导装备我国各高产、高效采煤工作面。绪论现阶段采煤技术：高产高效矿井综合配套技术：“年产600万t级高产高效工作面关键技术与装备”的研究取得了重大进展，包括研制开发了采用3.3kV 供电电压和机载变频调速、功率2550kW左右的大功率电牵引采煤机和薄煤层采煤机；采用整体顶梁、紧凑型四连杆的强力液压支架和新型大流量供液和快速移架系统，移架速度有明显提高；同时开展了电液控制系统关键元部件

6、攻关，初步完成了系统集成，并进行了小批量工业试验；完成了750kW大功率刮板输送机行星减速箱、交叉侧卸装置攻关；完成了28度大倾角顺槽皮带机多点驱动等技术攻关，取得了良好的效果；开展了工作面状态监测和故障诊断的研究。绪论n2015年煤炭科技发展的目标年煤炭科技发展的目标科技进步成为煤炭经济增长的主导因素，大中型煤炭企业的科技进步贡献率达到60。机电一体化技术、信息技术、新材料、新工艺等高新技术在煤矿得到普遍应用。大型矿井实现高效、安全、集约生产，并建成一些综采自动化工作面。安全状况实现根本好转，大中型煤矿重大灾害事故得到控制，百万吨死亡率降到0.5以下。大型露天煤矿的技术水平达到相同条件的国际

7、水平。通过技术攻关、配套和技术改造，形成以煤炭生产与煤炭综合利用、多种经营并举的区域产业布局；建成一批矿井生产、选煤、焦化、发电、建材及矿物综合利用一条龙的现代化大中型煤矿绪论n高效、安全的现代化矿井技术高效、安全的现代化矿井技术年产年产600万吨综采工作面总体配套技术研究万吨综采工作面总体配套技术研究(1)年产600万吨厚煤层综采生产系统总体优化设计设备总体配套设计和单项设备总体技术参数研究高产高效综采工作面地质保障技术措施综采成套设备地面组装试验和井下工业性试验主要技术指标：46m煤层一次采全高工作面年生产能力达到600万吨以上，工业性试验连续三个月产量不低于150万吨绪论(2)大采高强力

8、液压支架及电液控制技术研究开发液压支架和端头支架合理参数研究样机试制与试验研究主要技术指标 工作阻力800010000KN 支架寿命按5万次循环试验加载（按新标准），大修周期1000万吨以上 绪论(3)厚煤层大功率电牵引采煤机研制厚煤层大功率电牵引采煤机总体结构优化设计研究采煤机采高自适应控制技术基于网络的采煤机工况监测和在线故障诊断技术主要技术指标 采高范围2.86.0m，总装机功率18002000kW,生产能力20003000t/h 大修周期不低于600万吨；开机率（无故障运行时间）达80%绪论(5)大运力长距离顺槽带式输送设备研制主要技术指标 带式输送机总功率：（35）300600）kW

9、 带式输送机最大运距：6km 带式输送机运力 30005000t/h(6)液压支架电液控制与综采工作面自动化监控技术研究开发主要技术指标 电液控制系统：具备单架自动控制，成组自动控制及跟机自动控制功能，单架移设速度（循环时间）小于8秒 实现综采工作面顺槽计算机集中监测监控绪论年进年进800010000米煤巷快速掘进成套技术米煤巷快速掘进成套技术完善提高现有的掘进机、锚杆机，解决掘进过程中切割与支护的协调作业；改进悬臂式掘进机的截割传动和电控系统，提高单位时间进尺；研制一种输出功率大、钻进速度快、稳定性好的新型单体锚杆钻机；研制配合锚杆钻机使用的连续采煤机，使掘进和支护协调作业，缩短掘、钻、支循

10、环作业时间，提高掘进速度。绪论可靠、经济、适用的辅助运输技术可靠、经济、适用的辅助运输技术针对辅助运输目前存在的运输环节多、设备可靠性差、效率低和安全隐患多等问题，在调查研究现有设备的基础上，进行完善、提高和合理的组合配套，形成可靠、经济、适用的辅助运输技术，使其成为具有承载能力大、爬坡能力强、运行速度快、制动性能好、低污染的辅助运输设备。年提升年提升700万万t能力的交流提升机变频调速控制系统能力的交流提升机变频调速控制系统针对目前交流提升机采用串联电阻进行加减速控制的工作方式和运行中存在的问题，采用自适应控制理论，研制能实现精确的转矩控制和快速的动态反应，达到快速平稳的起动、制动、准确停车

11、和平滑连续调速，以及四象限运行的变频调速控制系统。绪论自动化采煤工作面关键技术自动化采煤工作面关键技术液压支架电液控制技术 液压支架电液控制系统具有支架降架、移架、推溜和升架的自动控制和程序控制等功能，并能够与采煤机、刮板输送机等相关设备协调动作。十五期间应加强与国外合作，进一步提高传感器、电液阀等关键元部件的防潮、防锈性能及系统的工作可靠性。刮板输送机直线推进技术 刮板输送机的直线推进系统能保证输送机在正常允许的弯曲范围内推进，最终使输送机推成一条直线。它由直线基准和可控推移二部分组成，直线基准为系统提供准确的参照信息，使各可控千斤顶根据各自位置和计算值进行推移。因此要进一步研究直线基准传感

12、器和累积误差消除等关键技术。绪论 煤岩分界及采煤机摇臂调高技术 为保证采煤机在自动控制运行中准确区分煤岩界面，实现摇臂自动调高,拟采用现代信息处理技术和传感器技术，对不同煤岩介质的电参数特征、煤岩界面电磁波传输机理、红外视频或热释电探测器等方面进行煤岩分界测试原理的研究；同时研究摇臂角测量控制摇臂高度技术，使采煤机滚筒自动跟踪煤层变化。设备工况监测与故障诊断技术 采用计算机技术、传感器技术，对采煤机、输送机、液压支架等工作面设备进行工况监测，以及对机械传动系统、电气控制和驱动系统等故障进行判别和诊断，并研究多传感器融合技术、复杂故障专家诊断系统、设备故障预报及维修管理专家系统等，实现对工作面设

13、备的自动监测控制和故障诊断。绪论 顺槽集中控制技术 采用计算机控制技术、通讯技术和抗干扰技术，通过控制中心实现对采煤机、输送机、破碎机的开停，采煤机沿煤层切割，液压支架的升、降、移，以及采煤机、输送机、液压支架的闭环控制和协调控制，达到工作面自动化生产和矿井生产可视化管理的目标。绪论n煤炭机械行业高速发展期 煤炭工业“十一五”发展规划：2010年煤炭生产总量控制在26亿吨。其中：大型煤矿14.5亿吨；中型煤矿4.5亿吨；小型煤矿数量控制在一万处以内，产量控制在7亿吨。为确保大型煤矿采掘机械化程度达到95%以上，中型煤矿达到80%以上，小型煤矿机械化，半机械化达到40%以上的目标的实现。2010

14、年，在煤炭行业需要拥有771套综采设备、720套高档普采设备、600套普采设备在籍采煤运行绪论新建煤矿需求根据煤炭工业发展“十二五”规划(征求意见稿)，到2015年,我国将形成10个亿吨级、10个5000万吨级特大型煤炭企业,千万吨级煤矿达到60处,煤矿企业数量控制在4000家以内。设备更新绪论据统计，2007年底全国再用综采设备达到1200多套，综采工作面年平均产量1200多万吨。2008年，我国煤机行业生产采煤机总数为661台，掘进机总数为1343台，刮板输送机4236套，皮带输送机2291套，液压支架46998架。综采成套设备的报废更新年限，一般以使用年限确定，通常是连续使用七年到八年。如果使用年限按七年计算，则2009年应将2002年的326台报废；2010年应将2003年的418台报废；2011年应将2004年的442台报废；2012年应将2005年的493台报废，以后逐年增加。如果再考虑新增综采工作面，对综采成套设备的需求量就更大。绪论n国内采煤机械与国外先进技术的差距国内采煤机械与国外先进技术的差距 绪论