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采煤机的发展史

采煤机的发展史

国内采煤机的发展历史与分析高伟岸-1210110203-露天采矿2012第一章采煤机的发展史20世纪40年代初,英国和前苏联相继研制出了链式采煤机,这种采煤机是通过截链截落煤,在截链上安装有被称为截齿的专用截煤工具,其工作效率低。

同时德国研制出了用刨削方式落煤的刨煤机。

50年代初,英国和德国相继研制出了-滚筒式采煤机,在这种采煤机上安装有截煤滚筒,这是一种圆筒形部件,其上安装有截齿,用截煤滚筒实现落煤和装煤。

这种采煤机与可弯曲输送机配套,奠定了煤炭开采机械化的基础。

这种采煤机的主要缺点有二点:其一是截煤滚筒的高度不能在使用中调整,对煤层厚度及其变化适应性差;其二是截煤滚筒的装煤效果不佳,限制了采煤机生产率的提高。

进入60年代,英国、德国、法国和前苏联先后对采煤机的截割滚筒做出革命性改进。

其一是截煤滚筒可以在使用中调整其高度,完全解决对煤层赋存条件的适应性;其二是把圆筒形截割滚筒改进成螺旋叶片式截煤滚筒,即螺旋滚筒,极大地提高了装煤效果。

这两项关键的改进是滚筒式采煤机称为现代化采煤机械的基础。

可调高螺旋滚筒采煤机或刨煤机与液压支架和可弯曲输送机配套,构成综合机械化采煤设备,使煤炭生产进入高产、高效、安全和可靠的现代化发展阶段。

从此,综合机械化采煤设备成为各国地下开采煤矿的发展方向。

自70年代以来,综合机械化采煤设备朝着大功率、遥控、遥测方向发展,其性能日臻完善,生产率和可靠性进一步提高。

工矿自动检测、故障诊断以及计算机数据处理和数显等先进的监控技术已经在采煤机上的到应用。

第二章国内大功率大采高采煤机发展概况我国煤矿综合机械化采煤设备的研制水平, 经过几十年的引进技术、消化吸收和自主研发, 已有长足进步。

综采放顶煤支架技术处于国际领先水平; 国产综采设备的主要技术参数已接近或达到本世纪初的国际先进水平; 国产综采设备的机电一体化程度和可靠性接近或达到上世纪90年代中期的国际先进水平; 国产设备的价格约是引进设备的1 /2。

采煤机技术发展历程(一)

采煤机技术发展历程(一)

采煤机技术发展历程(一)采煤机是煤炭开采的核心装备,为实现煤炭开采机械化、自动化发挥了关键作用。

采煤机的创新发展已走过150年历程,形成了机型丰富、功能齐全的机型系列,成为现代煤矿必不可少的基础装备。

在采煤机的发展过程中,包含着机械设计的创新智慧,展现了采矿机械的制造技术,是机械工程技术发展的重要方面之一。

博古以通今。

查阅现有资料,找不到一份比较全面回顾采煤机发展的文献,因此,笔者沿着采煤机研发时间轴,对众多采煤机研发历程进行了梳理,为采煤机的创新溯本求源,并为进一步创制新型采煤机提供启发。

鉴史以求新。

第一台采煤机出自何时?采煤机推陈出新的节点在何处?人类创造采煤机的灵感和技巧有哪些?这是一位煤机人应当了解的学科信息。

为此,笔者从浩瀚的公开文字和图片中挖掘采煤机研发信息,并通过分析和梳理,形成了采煤机技术发展历程系列介绍,从中可以洞见采煤机技术进步对煤炭开采工艺的变革驱动,感悟人们在采煤机创造之中展现的技术哲学。

采煤机技术发展历程系列包含10个部分:截煤机、刨煤机、钻煤机、滚筒采煤机、连续采煤机、露天采煤机、电牵引采煤机,以及采煤机可靠性、煤岩界面探测、采煤机自动化,限于期刊篇幅,将分期发表,本篇介绍截煤机、刨煤机、钻煤机的发展历程。

1 采煤机技术创新脉络采煤机是用于煤层切削、装载一体化作业的采矿机械,依靠切削机具(截齿)来切削“煤层工件”,包括截割、行走、装载、动力、控制等组成部件,由不同部件组合就形成了各种形式的采煤机。

采煤机技术的创新遵循了功能机构结构的思维范式,功能是采煤机针对不同形态煤层所需具备的截割能力,机构是形成所需截割能力的机械装置,结构是多个机械装置集成起来的机器整体形式。

1.1 5项采煤功能地下煤层在空间分布上呈现各种变化,从其空间几何及材料特性来区分,采煤机会遇到不同的煤层切削功能需求。

(1)厚薄煤层切削。

煤层厚度分为6个级别,即厚度小于0.8 m的极薄煤层,厚度0.8~1.3 m的薄煤层,厚度1.3~3.5 m的中厚煤层,厚度3.5~5 m的厚煤层,厚度5~8 m的超厚煤层和厚度大于8 m的特厚煤层,煤层厚度对采煤机的可采高度提出功能需求,这是采煤机最为重要的功能特性。

采煤机械ppt课件

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采煤机械ppt课件•采煤机械概述•采煤机械主要类型及特点•采煤机械工作原理与结构组成•采煤机械操作方法与维护保养目录•采煤机械安全使用与事故预防措施•采煤机械发展趋势及前景展望01采煤机械概述定义与分类定义采煤机械是指用于煤矿井下或露天矿场进行煤炭开采的专用机械设备。

分类根据采煤工艺和煤层赋存条件的不同,采煤机械可分为滚筒式采煤机、刨煤机、钻削式采煤机等。

发展历程及现状发展历程从手工采煤到机械化采煤,经历了多个阶段的发展,包括引进国外技术、自主研发和创新等。

现状目前,我国采煤机械化程度不断提高,采煤机械的种类和性能也不断完善,为煤炭生产的高效、安全和环保提供了有力保障。

采煤机械在煤炭生产中的地位和作用地位采煤机械是煤炭生产的核心设备之一,其性能和质量直接影响到煤炭生产的效率、安全和成本。

作用提高煤炭生产效率,降低工人劳动强度,改善作业环境,提高煤矿安全水平。

同时,采煤机械的发展也推动了煤炭工业的科技进步和产业升级。

02采煤机械主要类型及特点滚筒式采煤机结构简单,工作可靠滚筒式采煤机主要由截割部、牵引部和电动机组成,结构相对简单,易于维护。

适应性强适用于各种硬度的煤层,截割能力强,可截割夹矸和过断层。

效率高滚筒式采煤机牵引速度较快,生产效率高。

刨煤机主要由截割部、行走部和液压系统组成,结构紧凑,占用空间小。

结构紧凑,体积小自动化程度高适用于薄煤层刨煤机可实现远程控制,自动化程度高,降低了工人的劳动强度。

刨煤机适用于开采薄煤层,可提高煤炭资源利用率。

030201刨煤机钻削式采煤机钻孔直径可达1m 以上,适用于开采厚煤层。

钻孔直径大钻削式采煤机采用高效钻头,钻孔速度快,提高了生产效率。

钻孔速度快钻削式采煤机在钻孔过程中产生的煤尘较少,有利于改善工作环境。

煤尘污染小钻削式采煤机03综采放顶煤液压支架综采放顶煤液压支架是一种先进的支护设备,可与采煤机配合使用,实现高效、安全的煤炭开采。

01连续采煤机连续采煤机可实现连续开采,生产效率高,但结构复杂,维护成本高。

《采煤概论》课件

《采煤概论》课件

采煤生产成本控制是降低煤炭生产成 本的重要手段,通过优化采煤工艺、 提高资源利用率等方式,降低采煤成 本,提高经济效益。
采煤生产管理
采煤生产管理包括人员管理、设备管 理、安全管理等方面,通过科学的管 理手段,提高采煤生产的效率和安全 性。
采煤生产中的信息化管理
信息化管理概述
信息化管理是指利用信息技术手段,对采煤生产过程进行实时监控、数据采集和分析,以 提高生产效率和降低成本的管理方式。
资源的最大化利用,降低开采成本。
03
绿色开采
环境保护意识的提高使得绿色开采成为采煤技术的重要发展方向。通过
采取一系列环保措施,减少采煤对环境的影响,实现煤炭资源的可持续
开发利用。
采煤技术的前沿研究
无人开采技术
无人开采技术是当前采煤技术研究的热点之一。通过引入自动化和智能化技术,实现采煤工作面的无人化作业,提高 采煤效率和安全性。
采煤技术的重要性
总结词
采煤技术的重要性
详细描述
采煤技术是国家能源战略的重要组成部分,对于保障国家能源安全、促进经济发展具有重要意义。同时,采煤技 术的发展也推动了相关产业的发展,如煤炭运输、煤炭加工和火力发电等。随着环境保护意识的提高,采煤技术 也在不断向绿色、环保方向发展,以降低对环境的负面影响。
信息化管理系统
信息化管理系统包括矿井安全监控系统、人员定位系统、生产调度系统等,通过这些系统 的协同工作,实现对采煤生产的全面监控和管理。
信息化管理的优势
信息化管理可以提高采煤生产的自动化程度和智能化水平,减少人为因素对生产的影响, 提高生产效率和安全性。同时,信息化管理还可以为决策者提供更加准确和及时的数据支 持,提高决策的科学性和有效性。
采煤工艺流程

采煤机技术发展历程(一)———截煤机、刨煤机、钻煤机

采煤机技术发展历程(一)———截煤机、刨煤机、钻煤机
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6):1-15

编者按:众所周知,采煤机是井工煤矿 “三大机”之首,但详细了解其创新发展历程的人并
不多.目前智慧煤矿建设正如火如荼地 进 行 着, 而 采 煤 机 的 智 能 化 是 关 键 中 的 关 键. 从 本 期 开
中国煤炭第 46 卷第 6 期 2020 年 6 月
铣削式 4 个阶段,如图 1 所示,这是采煤机切削机
具的创新脉络.
轮与履带链之间的啮合,连续不断地把履带从后方
卷起,使接触地面 的 履 带 对 地 面 形 成 摩 擦 推 动 力,
从而使采煤机 向 前 行 走, 这 种 行 走 方 式 机 动 性 好,
3)钻削式采煤机.属于钻进式采煤机,把带
有钻头的螺旋筒钻入煤层,由螺旋筒中部的刀齿切
割破煤.
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4)铣削 式 采 煤 机.属 于 浅 截 式 滚 筒 采 煤 机,
滚筒外表面的螺旋导板上排列截齿,依靠滚动截齿
对煤层进行周铣切削,通过螺旋导板把落煤装入输
送机.
图 2 采煤机行走机构的 4 种形式

3 4 种行走机构
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采煤机的发展史

采煤机的发展史

国内采煤机的发展历史与分析高伟岸-1210110203-露天采矿2012第一章采煤机的发展史20世纪40年代初,英国和前苏联相继研制出了链式采煤机,这种采煤机是通过截链截落煤,在截链上安装有被称为截齿的专用截煤工具,其工作效率低。

同时德国研制出了用刨削方式落煤的刨煤机。

50年代初,英国和德国相继研制出了-滚筒式采煤机,在这种采煤机上安装有截煤滚筒,这是一种圆筒形部件,其上安装有截齿,用截煤滚筒实现落煤和装煤。

这种采煤机与可弯曲输送机配套,奠定了煤炭开采机械化的基础。

这种采煤机的主要缺点有二点:其一是截煤滚筒的高度不能在使用中调整,对煤层厚度及其变化适应性差;其二是截煤滚筒的装煤效果不佳,限制了采煤机生产率的提高。

进入60年代,英国、德国、法国和前苏联先后对采煤机的截割滚筒做出革命性改进。

其一是截煤滚筒可以在使用中调整其高度,完全解决对煤层赋存条件的适应性;其二是把圆筒形截割滚筒改进成螺旋叶片式截煤滚筒,即螺旋滚筒,极大地提高了装煤效果。

这两项关键的改进是滚筒式采煤机称为现代化采煤机械的基础。

可调高螺旋滚筒采煤机或刨煤机与液压支架和可弯曲输送机配套,构成综合机械化采煤设备,使煤炭生产进入高产、高效、安全和可靠的现代化发展阶段。

从此,综合机械化采煤设备成为各国地下开采煤矿的发展方向。

自70年代以来,综合机械化采煤设备朝着大功率、遥控、遥测方向发展,其性能日臻完善,生产率和可靠性进一步提高。

工矿自动检测、故障诊断以及计算机数据处理和数显等先进的监控技术已经在采煤机上的到应用。

第二章国内大功率大采高采煤机发展概况我国煤矿综合机械化采煤设备的研制水平, 经过几十年的引进技术、消化吸收和自主研发, 已有长足进步。

综采放顶煤支架技术处于国际领先水平; 国产综采设备的主要技术参数已接近或达到本世纪初的国际先进水平; 国产综采设备的机电一体化程度和可靠性接近或达到上世纪90年代中期的国际先进水平; 国产设备的价格约是引进设备的1 /2。

采煤机械PPT课件

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(一)单滚筒采煤机的组成与功用
1.单滚筒采煤机的组成
单滚筒采煤机的组成可分为四大部分截煤部、牵引 部、电动机和辅助装置 。
(二)单滚筒采煤机在工作面的工作情况
4、双滚筒采煤机
双滚筒采煤机有两个滚筒,一个沿顶板采煤,另一 个沿底板采煤。因此,能一次采全高,适应范围大、 生产率高。综合机械化采煤工作面主要采用双滚筒 采煤机。
一、机械化采煤的主要设备
采煤机械:把煤由煤层中采落下来 的机械称为采煤机械。
➢ 机械化采煤工艺包括:落煤、装煤、 运输、支护、采空区处理。其中采 煤机完成了落煤和装煤两道工序。
(一)采煤机
采煤机械,现在主要有滚筒式采煤机和 刨煤机。目前我国使用最多的是滚筒式采煤 机,也有少量的刨煤机。
滚筒式采煤机的采高范围大,对各种煤层 适应性强,能截割硬煤,并能适应较复杂的 顶底板条件因而得到了广泛的应用。
7.操作方便
牵引部应有手动操作、远程操作等装置,尽量做到集 中控制。
二、采煤机的牵引机构
采煤机的牵引机构有钢丝绳牵引,锚链牵引和无链牵引 三种形式。随着采煤机的不断发展,由于钢丝绳牵引机 构的牵引力小,容易发生断绳事故,并且断裂后不易重 新连接,故这种牵引机构已逐渐被淘汰。目前广泛使用 的是无链牵引。
(1)以适应不同的煤层和有关地质条件。
(2)能充分利用煤壁的压张效应,降低能耗,提高 块煤率,减少煤尘。
(3)能装煤和自开缺口。
(4)载荷均匀分布,机械效率高。
(5)结构简单,工作可靠,拆装维修方便。
(二)机械化采煤工作面
普采工作面(普采、高档普采)、综 采工作面
螺旋滚筒由 轮毂、螺旋 叶片和端盘 组成。
➢ 留三角煤进刀方式
➢ 是指采煤机斜切进刀达到截深以后,不反向割三角煤,待采煤机割 到工作面顶端后,再反向空行(或装煤)割掉三角煤。

采煤机优质课件

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自动化运输技术
采用皮带输送机、刮板输送机等自动化运输设备,实现煤炭的连续、 高效运输,降低人工成本和运输损耗。
2024/1/27
26
绿色环保技术在采煤机中应用
2024/1/27
高效除尘技术
采用高效除尘器、喷雾降尘等技术,降低采煤机工作过程中的粉 尘污染,改善作业环境。
噪声控制技术
通过优化机械结构、采用低噪声材料等措施,降低采煤机的噪声污 染,保护工人听力健康。
19
05
采煤机性能评价与选型依据
2024/1/27
20
性能评价指标及Βιβλιοθήκη 法采煤效率以单位时间内采出的煤量来衡量,高效率是优质采煤机的重要指标。
2024/1/27
截割功率
表示采煤机截割部的工作能力,直接影响采煤机的截割速度和牵引速 度。
牵引力
决定采煤机能否在复杂地质条件下正常工作,足够的牵引力是确保采 煤机稳定工作的关键。
将电机的动力传递给牵引 机构,包括减速器、联轴 器和传动轴等部件。
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电气控制系统
控制系统
采用PLC或工业计算机等控制核 心,实现对采煤机的全面监控和
自动化控制。
传感器与执行器
包括位置传感器、速度传感器、 电流传感器等,用于实时监测采 煤机状态并反馈给控制系统;执 行器则根据控制指令调整采煤机
的工作参数。
可靠性
采煤机在长时间、高强度工作条件下的稳定性和耐用性,通过故障率 、平均无故障工作时间等指标来评价。
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不同类型采煤机性能比较
滚筒式采煤机
截割效率高,适用于中厚煤层开采,但结构复杂 ,维护成本高。
刨煤机
结构简单,维护方便,适用于薄煤层开采,但截 割效率相对较低。
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20世纪80年代,我国开始引进连续采煤机。以单机为主, 共引进32台。使用较好的是大同矿务局大沟煤矿。
90年代,以配套引进为主。黄陵矿区和神华公司先后引 进27台套连续采煤机。
我 国 引 进 的 连 续 采 煤 机 有 JOY 公 司 生 产 的 12ED15 型 、 12CM18_10D型、12CM27_11E型和CM800型等。
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国产化725钻式采煤机
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螺旋钻采煤机的特点
螺旋钻采煤机适用于薄煤层开采或回收煤柱。中厚煤层 开 采 时 可 用 于 开 采 解 放 层 。 采 宽 1.905~2.105m 。 采 深 向 上 85m,向下45m。准备巷道净断面不小于11.2m2,巷道坡±30, 卧底不小于0.6m,通风依赖于全矿井通风负压。煤层厚度 0.6~0.9m , 煤 层 倾 角 0~ ±150 , 煤 的 切 割 阻 力 不 大 于 350KN/m。煤的硬度系数f<6。
结构简单,便于维护,易于操作。人员不用跟机操作, 容易实现工作面自动化管理。煤块率高,煤粉率低。截深 小,工作面煤壁压力释放和瓦斯渗出量均匀,适合高瓦斯 矿井开采,充分利用地压,采煤能耗低。刨头不带动力, 两端靠电机牵引,因此电缆不需要进工作面,安全性高。
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三、螺旋钻采煤机发展史
自二十世纪七十年代开始,原苏联在螺旋钻采煤机方面 做了大量的研究工作。到20世纪90年代末,乌克兰在原有 的基础上研制出两种螺旋钻采煤机。
从20世纪60年代至今,连续采煤机已经发展为第三代产品。 第三代连续采煤机采用滚筒式截割部。代表产品是60年代末 出现的10CM、11CM型连续采煤机。70年代末,在11CM的基 础上,又研制出了12CM型和14CM 型连续采煤机。
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Joy公司生产的12CM27型连续采煤机
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14CM型连续采煤机
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1965年,我国开始引进德国刨煤机,并在徐州矿务局韩 桥矿首次使用。
2010年,三一重工自行研制出第一台国产刨煤机。图示 为三一重工制造的BH38/2×400型刨煤机。并在铁煤集团进 行工业性试验。
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刨煤机的特点
刨煤机适用于薄煤层开采,煤层倾角小于25度,低板 硬度大于煤层硬度,且低板较稳定的煤层。
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1968年我国生产的MLQ_80型浅割式滚筒采煤机
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1964年,世界上开始出现双滚筒采煤机,并实现了 滚筒高度的实时调节,解决了采高调整问题。牵引部采 用液压牵引机构。
1976年 西德艾柯 夫公司研 制成世界 上第一台 直 流 (他激)电牵引采煤机——EDW-150-2L型采煤机。该 采煤机牵引部采用直流电机纵向布置。适用于采高为 1.5~3.4m的煤层。
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连续采煤机的特点
连续采煤机主要适用于煤层倾角小于17度的房柱 式开采中。可采高度为1.4米—4.6米。但其截割功率 不大,一般为3*170KW,故生产效率不高。生产能力 为 每小时8—27吨。
连续采煤机能够完成准备巷道的快速掘进任务, 其掘进效率比目前采用的悬臂式掘进机高3-4倍,并 能解决”三下”采煤问题。亦可用于村庄下压煤煤柱的 条带式、房柱式开采。
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链式截煤机的特点
截割部采用链式结构,由框型截盘、截链和截齿组成。 牵引部采用钢丝绳牵引,通过齿轮传动。利用牙嵌式离 合器进行有级调速。采煤机功率小,采高不可变,截链 式工作机构磨损快,能耗大。截煤时产生的煤粉多。分 段牵引作业,工作面不能连续生产。生产效率和功效低。
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二、刨煤机发展史
同一时期,德国研制出了用刨削方式落煤的刨煤机。该 图所示为德国生产的DBT型薄煤层采煤机。
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螺旋钻采煤法在我国刚刚起步,主要用于极薄煤层开采, 1998年徐州矿务局和新汶矿业集团先后从俄罗斯进口两台螺 旋钻采煤机,为我国薄煤层开采揭开了新的一页。
2005年国产725型螺旋钻机在协庄矿井下工业试验成功, 标志着我国在螺旋钻采煤机的研制中迈出了坚实的一步。
我 国 自 行 研 制 的 螺 旋 钻 采 煤 机 还 有 ZMY550/165 型 、 MZ264/276型等。
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三一重装生产的ML340连续采煤机
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四、滚筒式采煤机的发展过程
50年代初期, 英国和德国相继研制出了滚筒式采煤机。 该时期的采煤机采用链牵引方式,单滚筒割煤,且滚筒 高度不可调。
60年代初,我国开始自行研制采煤机,1964年在消 化吸收波兰KWB_32型单滚筒采煤机的基础上,生产出 MLQ_64型采煤机。1968年生产出MLQ_80型浅割式滚 筒采煤机。
煤炭科学总院太原分院在1990年就开始进行连续采煤机 的研究工作。曾完成了轻型连续采煤机的设计、和引进设备 的国产化大修工作。
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2008年EML340型连续采煤机是神东煤炭分公司和 煤科总院太原研究院共同研发的国内首台连续采煤 机试验成功。
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河北天择公司的LMG950可调高式滚筒露天采煤机研 究项目于2011年1月15日一次性通过了中国煤炭工业协 会组织的专家鉴定委员会鉴定,达到国际先进水平。
螺旋采煤机生产效率低。而且螺旋机构发热较快,因此 一般用于无瓦斯煤尘突出危险和自燃倾向的极薄煤层开采。
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四、连续采煤机发展史
1949年美国LEE-NORSE公司制造出了世界上第一台连续型 采煤机—CM28H 型连续采煤机。同一时期,美国JOY公司生产 出了3JCM和6CM型截链式连续采煤机。
20世纪50年代,出现了第二代连续采煤机。第二代连续采 煤机以利诺斯公司生产的8CM型摆动式截割头连续采煤机为 代表。
采煤机发展史
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前言:采煤机的分类
链式截煤机 刨煤机
钻式采煤机
连续采煤机 (周铣)
筒滚式采煤机 (端机发展史
1932年,世界上第一台采煤机由原苏联制造成功。并在 斯巴顿煤矿投入使用。这种采煤机采用链式结构,称为链 式截煤机。
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我国与1952年购进并使用链式截煤机—顿巴斯采煤机。鸡西 煤矿机械厂于1954年仿制出第一台国产深截式采煤机。首先在 黑龙江矿务局和开滦煤矿使用。图示为鸿川机械制造有限公司 制造的MJ37型链式截煤机。
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