深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿

深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿2024/3/28深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿一、煤炭資源的深部開采二、深部開采面臨的新問題三、深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備的新要求深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿一、煤炭資源的深部開采深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿從目前我國煤礦開采的總體情況看，淺部煤炭資源正逐步走向枯竭，開采深度日益增加。深部開采礦井分類：美國——5000英尺(1554m)或以上。南非——超過1500m。俄羅斯——600-800m(第1類),800-1000(第2類);1000m以上(第3類)。波蘭——超過800m。德國——900-1400m。日本——600m。我國——采深800m及以上為深部開采；軟巖礦井采深600m及以上為深部開采。深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿

目前中國煤炭開采以每年10米左右的速度向深部延伸，東部礦井更是達(dá)到了每年10～25米，已有部分礦井進(jìn)入深部開采階段，如沈陽礦區(qū)紅陽三礦已達(dá)到-1100m，新汶礦區(qū)孫村礦采深為-1200m，淮南礦區(qū)望峰崗礦達(dá)到-1300m。未來10年內(nèi)，我國將有相當(dāng)數(shù)量礦井進(jìn)入深部開采。深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿不完全統(tǒng)計(jì)，國有煤礦中最終采深大于800m的礦井有171個(gè)。深井（800~1200m）141個(gè)，特深井（>1200m）30個(gè)。類型最終采深范圍/m礦井?dāng)?shù)目平均采深/m礦井?dāng)?shù)比例/%深井800~1199800~899900~9991000~10991100~11991415341331423.548.856.845.512.34947.00845.49945.271029.971140.79特深井1200~16001200~12991300~13991400013.341.000.671283.631234.101340.331446.25深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿埋深小于2000m的煤炭資源總量為5.57萬億t。埋深在1000~2000m的預(yù)測資源占預(yù)測總量近60%。

深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿隨著煤炭開采的發(fā)展和可采儲量的逐年減少，深部開采成為煤礦生產(chǎn)的必然。

年平均采深/m深部開采趨勢深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿二、深部開采面臨的新問題深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿深部地應(yīng)力問題

深部巖石脆-延轉(zhuǎn)化問題

深部巖石變形的時(shí)間效應(yīng)問題

深部采場礦壓增大問題

深部采場地溫增高問題深部瓦斯壓力增大問題深部動力災(zāi)害問題

深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿深部開采特征及主要問題

煤礦深部開采特征：空間范圍擴(kuò)大、開采擾動強(qiáng)烈、介質(zhì)屬性特殊、工程響應(yīng)復(fù)雜等。主要問題：巷道變形劇烈、地溫增高、瓦斯高度積聚、瓦斯壓力增大、采場礦壓增大、采場失穩(wěn)加劇，瓦斯突出、沖擊地壓、礦井突水、高溫?zé)岷Φ鹊V井重大災(zāi)害將日益嚴(yán)重。2001，香山科學(xué)家會議（北京），深部高應(yīng)力下的資源開采與地下工程。2003，國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目：深部巖體力學(xué)基礎(chǔ)理論研究與應(yīng)用。2004，國際會議（加拿大），展示了關(guān)于深部開采的最新研究成果。2004，香山科學(xué)家會議（北京），深部地下空間開發(fā)利用跨學(xué)科學(xué)術(shù)交流。2010，973計(jì)劃項(xiàng)目：煤炭深部開采中的動力災(zāi)害機(jī)理與防治基礎(chǔ)研究。深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿深部地應(yīng)力問題

垂直地應(yīng)力，隨深度增加近似呈線性增大。水平地應(yīng)力，埋深在1000m范圍內(nèi)時(shí)，水平應(yīng)力為垂直應(yīng)力的1.5~5.0倍，埋深超過1000m時(shí)，水平應(yīng)力為垂直應(yīng)力的0.5~2.0。深部地應(yīng)力變化規(guī)律與淺部明顯不同。深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿深部巖石脆-延轉(zhuǎn)化問題

巖石在不同圍壓下表現(xiàn)出不同的峰后特性，在較低圍壓下表現(xiàn)為脆性的巖石可以在高圍壓下轉(zhuǎn)化為延性。隨著深度的增加，當(dāng)巖層中壓力和溫度達(dá)到一定條件時(shí)，巖石即發(fā)生脆-延轉(zhuǎn)化。深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿深部巖石變形的時(shí)間效應(yīng)問題深部高應(yīng)力環(huán)境下，巖石具有更強(qiáng)的時(shí)間效應(yīng)，表現(xiàn)為明顯的流變或蠕變。一般認(rèn)為優(yōu)質(zhì)硬巖不會產(chǎn)生明顯的流變，但在深部高地應(yīng)力條件下情況有所不同。深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿深部礦壓增大問題礦山壓力增大是礦井深部開采中普遍存在的問題。主要表現(xiàn)為開拓巷道的圍巖變形量增加、維護(hù)困難。開采深度每增加100m，巷道頂?shù)装逡平吭黾?%，導(dǎo)致巷道維護(hù)困難。特別對于圍巖松軟的礦井，這個(gè)問題更加突出。深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿深部地溫增高問題

一般來說，開采深度每增加100m，圍巖溫度增高3°~5°C。深度達(dá)到1000m時(shí)，圍巖溫度將達(dá)到30°~50°。如果采掘工作面溫度超過30°，按照安全生產(chǎn)操作規(guī)程規(guī)定，必須采取降溫措施。深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿深部瓦斯壓力增大問題

瓦斯含量與煤層埋藏深度有極其重要的關(guān)系，因?yàn)槊夯饔玫某潭扰c煤層埋藏深度密切相關(guān)。深部環(huán)境下瓦斯積聚加劇，瓦斯壓力增大；深部開采時(shí)瓦斯涌出量一般比較大，有些礦井可能出現(xiàn)煤與瓦斯突出的現(xiàn)象。深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿深部開采動力災(zāi)害問題

采深增加，引起動力災(zāi)害危險(xiǎn)性增大，巖爆、礦震、沖擊地壓瓦斯突出等動力災(zāi)害次數(shù)和強(qiáng)度增大。動畫播放深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿三、深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備的新要求深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿

深部開采面臨的新問題，必然對煤礦機(jī)械設(shè)備提出新要求。深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿煤礦機(jī)械屬于機(jī)械的一個(gè)大的分類，因煤礦分為露天開采和井下開采，其設(shè)備就自然的分為露天煤礦機(jī)械和井下煤礦機(jī)械。井下機(jī)械設(shè)備：采煤設(shè)備、輸送設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、巷道掘進(jìn)設(shè)備、巷道支護(hù)設(shè)備、瓦斯探放設(shè)備等。

采煤設(shè)備：采煤機(jī)、交流變頻調(diào)速電牽引采煤機(jī)、連續(xù)采煤機(jī)。輸送設(shè)備：皮帶機(jī)、刮板輸送機(jī)。巷道掘進(jìn)設(shè)備：巖石掘進(jìn)機(jī)、半煤巖掘進(jìn)機(jī)、硬巖掘進(jìn)機(jī)。巷道支護(hù)設(shè)備：液壓錨桿鉆機(jī)、氣動錨索錨桿鉆機(jī)、氣動幫錨桿鉆機(jī)、支腿式氣動幫錨桿鉆機(jī)、架柱支撐氣動手持式鉆機(jī)。瓦斯探放設(shè)備：氣動架柱式錨桿鉆機(jī)、煤礦用坑道鉆機(jī)、煤礦用泥漿泵。深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿

在煤炭行業(yè)長期發(fā)展過程中，煤礦機(jī)械設(shè)備也不斷改進(jìn)、完善和更新，以適應(yīng)地質(zhì)條件的變化和開采技術(shù)的發(fā)展。目前普遍使用的煤礦機(jī)械設(shè)備對淺部開采是比較成熟的，在煤炭生產(chǎn)過程中發(fā)揮了巨大作用。對于逐漸出現(xiàn)的深部開采條件，需廣泛調(diào)研，結(jié)合深部巖體特性，深入研究其適用性。目前普遍使用的煤礦機(jī)械設(shè)備的改進(jìn)，研制適用于深部開采的新設(shè)備。深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿

在進(jìn)入深部開采階段，煤礦機(jī)械逐漸暴露出很多問題。（1）體積大，重量大，對地質(zhì)條件變化的適應(yīng)性差。過于龐大、笨重，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活、搬遷受到限制、能耗大、使用壽命短，對地質(zhì)條件變化的適應(yīng)性很差。特別是煤礦進(jìn)入深部開采階段，深部開采的地質(zhì)條件與淺部有明顯不同，現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備對深部開采的地質(zhì)條件的適應(yīng)性需要進(jìn)行重新論證。深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿（2）機(jī)械材料的材質(zhì)問題鋼鐵性質(zhì)一直是困擾機(jī)械制造行業(yè)的難題，材質(zhì)好的鋼鐵價(jià)格較高，使機(jī)械產(chǎn)品制造成本較高，缺乏競爭力；普通材質(zhì)的鋼鐵制作的機(jī)械產(chǎn)品，在熱處理工藝上很難達(dá)到滿意的程度，熱處理工藝技術(shù)上也和國外有較大的差距。深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿

要求采煤機(jī)的截割效率更高、綜采工作面推進(jìn)速度更快順槽支護(hù)設(shè)備支撐強(qiáng)度更高要求支架的支撐力和抗沖擊能力更強(qiáng)自動化程度（無人工作面）綜采設(shè)備深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿綜掘裝備推進(jìn)速度快（掘錨一體機(jī)）自動化程度高、無線遠(yuǎn)程遙控，無人掘進(jìn)機(jī)工作面大功率掘進(jìn)機(jī)（硬巖掘進(jìn)機(jī)）深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿綜采綜掘設(shè)備采煤機(jī)械即各種形式的采煤機(jī)，其主要功能由截割部的零部件實(shí)現(xiàn)。不同的煤層結(jié)構(gòu)和煤質(zhì)對采煤機(jī)的要求也不同。采煤機(jī)截齒的設(shè)計(jì)應(yīng)與深部煤體脆-延轉(zhuǎn)化特性相適應(yīng)。鎬型截齒刀型截齒U62耐磨截齒深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿綜采綜掘設(shè)備

掘進(jìn)機(jī)和錨桿機(jī)一體化安裝結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化錨桿支護(hù)；實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)與錨桿支護(hù)的連續(xù)作業(yè)，提高工作效率；

采用電液換向閥、PLC控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)全部功能遙控操作

綜采綜掘無人工作面大功率掘進(jìn)機(jī)（硬巖掘進(jìn)機(jī)）深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿綜采綜掘設(shè)備綜采綜掘低功率運(yùn)行設(shè)備帶式輸送機(jī)采煤機(jī)截割低能耗設(shè)計(jì)掘進(jìn)機(jī)截割低能耗設(shè)計(jì)深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿綜采綜掘設(shè)備適合復(fù)雜地質(zhì)條件下的綜采綜掘設(shè)備。適合深部開采薄煤層開采設(shè)備。研究地下圍巖應(yīng)力監(jiān)測的新設(shè)備、新技術(shù)。薄煤機(jī)采煤機(jī)1米以下含硫化鐵結(jié)核薄煤機(jī)采煤機(jī)刨煤機(jī)深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿提升設(shè)備

負(fù)荷增加：由于提升高度增大，其提升載荷也相應(yīng)增大；為了保證生產(chǎn)能力，需要提高運(yùn)行速度，因而動負(fù)荷增加裝卸載速度提高：為縮短提升周期、要求提高裝卸載速度要求檢測控制系統(tǒng)的精度與可靠性更高、自動化程度更高采用輕質(zhì)高強(qiáng)度材料制造提升容器進(jìn)一步研究提升設(shè)備系統(tǒng)動力學(xué)特征深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿提升設(shè)備提升載荷相應(yīng)增大，為保證生產(chǎn)能力，需要提高運(yùn)行速度，為了縮短提升周期、要求提高裝卸載速度。研究提升設(shè)備系統(tǒng)動力學(xué)特征。要求檢測控制系統(tǒng)的精度與可靠性更高、自動化程度更高。采用輕質(zhì)高強(qiáng)度材料制造提升容器。礦用大型提升機(jī)動力學(xué)監(jiān)控理論與技術(shù)深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿通風(fēng)設(shè)備與瓦斯抽采設(shè)備

在正常的條件下，采用工作面上行通風(fēng)、采區(qū)折返通風(fēng)系統(tǒng)的礦井比較多。對于瓦斯涌出量較大的礦井，采用上述方案經(jīng)常出現(xiàn)風(fēng)流中瓦斯超限、瓦斯積聚、工作面和巷道中風(fēng)速過大問題，且采區(qū)漏風(fēng)量比較大。為解決礦井深部開采瓦斯涌出量比較大的問題，當(dāng)前國內(nèi)外多數(shù)礦井試行了工作面下行通風(fēng)、采區(qū)內(nèi)區(qū)改直線通風(fēng)系統(tǒng)的方式。為適應(yīng)深部開采條件，就需要改造通風(fēng)系統(tǒng)，改進(jìn)通風(fēng)機(jī)械、瓦斯抽采設(shè)備和煤層注水設(shè)備的性能。深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿通風(fēng)設(shè)備風(fēng)機(jī)風(fēng)門風(fēng)筒深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿瓦斯抽采設(shè)備

深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿巷道支護(hù)設(shè)備

根據(jù)礦井深部壓力特點(diǎn)，巷道掘進(jìn)后圍巖移動速度在10～45ｄ后才能顯著減小。所以采用混合支護(hù)時(shí)，錨桿在掘進(jìn)后要盡快安裝，而支撐式支架則在巷道掘進(jìn)后10～15ｄ后安裝。

深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿巷道支護(hù)設(shè)備

耿村礦錨網(wǎng)索+36U型鋼拱形棚復(fù)合支護(hù)控制巷道底臌的單體支柱復(fù)合支護(hù)深部大斷面酮室高強(qiáng)穩(wěn)定型支護(hù)W鋼帶組合錨桿支護(hù)千米深井巷道狀況深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿工作面支護(hù)設(shè)備

XZ7000/2S5/50型履帶行走式液壓支架ZY8800/17/35D液壓支架ZF8000/22/35型液壓支架綜放面液壓支架深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿巷道支護(hù)設(shè)備

鋼纖維混凝土噴射支護(hù)技術(shù)。對于深部煤巖體脆-延轉(zhuǎn)化特性、變形的時(shí)間效應(yīng)和深部采場礦壓大的特點(diǎn)，該項(xiàng)技術(shù)是比較適用的。目前國內(nèi)雖然有個(gè)別礦井開展了相關(guān)的應(yīng)用研究，由于受多種因素的制約，主要是受配套設(shè)備的制約，沒有得到推廣，因此需要研制相應(yīng)的配套設(shè)備。微鋼纖維扭曲型鋼纖維

剪切型鋼纖維冷拉波浪型鋼纖維

深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿巷道支護(hù)設(shè)備

改變傳統(tǒng)的支護(hù)理念。研制新設(shè)備，建立新的支護(hù)體系。高速沖擊吸能支護(hù)技術(shù)，通過將研制的高速吸能材料制成合理結(jié)構(gòu)，與支護(hù)設(shè)備巧妙結(jié)合，形成新型支護(hù)設(shè)備。閉孔泡沫鋁AlmatrixCCAF閉孔鋁硅6基Al-Si6CCAF閉孔鋁硅12基Al-Si12CCAF閉孔泡沫鎂MgmatrixCCAF鋁纖維合金Al-fiberalloys鋁稀土合金RE-Alalloys應(yīng)力應(yīng)變曲線吸能特性實(shí)驗(yàn)曲線實(shí)驗(yàn)裝置深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿適應(yīng)深部熱害與環(huán)境設(shè)備高溫（對人員的危害）對設(shè)備腐蝕（新材料）巖石圍巖石、環(huán)境對設(shè)備影響深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿井下熱害處理設(shè)備

但是隨著采深的增加，不同程度地遇到一些問題，因而其發(fā)展趨勢應(yīng)是研究一種工程實(shí)用的隔熱材料，噴射到巷道表面阻止巖溫的輻射、傳導(dǎo)；研究一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的空氣冷卻工作服進(jìn)行個(gè)體防護(hù)；綜合考慮各種因素研制適用于深井的通風(fēng)冷卻系統(tǒng)以便尋求出一種有效的防止熱害的方法。

ZJL-450礦用制冷系統(tǒng)任樓煤礦使用井下降溫設(shè)備開發(fā)井下降溫設(shè)備深部開采對煤礦機(jī)械設(shè)備會議講稿新稿深部動力災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警設(shè)備