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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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美国煤炭地下开采与自动化技术进展

作者(Author):

  • 王家臣
  • Syd S.Peng
  • 李杨

作者单位:

  • 中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院
  • 放顶煤开采煤炭行业工程研究中心
  • 西弗吉尼亚大学

关键词:

  • 煤炭地下开采
  • 长壁开采
  • 房柱开采
  • 自动化开采
  • 智能开采
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

美国煤炭的地下开采分为长壁式和房柱式两种技术。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年至2017年,美国地下矿数量减少了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1.6~2.5m(最大开采高度4.2m,最小开采高度1.2m)。长壁工作面均采用多巷布置、矩形断面巷道、锚杆支护。近些年来,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。在近十年来,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。


王家臣,PENG Syd S,李杨.美国煤炭地下开采与自动化技术进展[J].煤炭学报,2021,46(1):36-45. WANG Jiachen,Syd S.Peng,LI Yang.State of the art in underground coal mining and automation technology in the United States[J].Journal of China Coal Society,2021,46(1):36-45.
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