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张煤机攻克特厚煤层开采世界难题

近日，中煤张煤机公司自主研发设计制造的煤机装备——8.2米超大采高SGZ1400/5400（4800）型成套智能输送系统（以下简称“超大设备”）”何明辉很是满意地介绍着公司的得意之作，在北京通过中国煤炭工业协会鉴定，业内专家认为，此设备代表了国内行业技术发展最高水平，成果技术达到国际领先水平。

“超大采高、特厚煤层安全高效开采，是一个世界性难题。我们的‘超大设备’问世后，这个难题被我们踩在了脚下。”中煤张煤机公司执行董事、总经理李国平自豪地说。

“超大设备”是首套国际上8.2m超大采高，功率、运量均为最大能力的综采智能输送设备，卫生阀门可满足采高m、工作面长度m、输送能力6000t/h、年产15Mt、单一工作面20Mt以上高效矿井一次采全高综采工作面配套需求。设备实现了输送机、转载机、破碎机及皮带自移机尾系统集成，具备智能协同、自主调速、三机集控、自主感知、自动润滑、自动匹配运行的功能和特性。围绕超大采高工作面片帮多、块度大等突出难题，科研人员自主开发并成功应用了片帮煤防护和大块煤在输送机运输范围内的预破碎等新技术、新装置，保证煤流顺畅、连续安全运行。据金鸡滩煤矿使用数据，“金鸡滩煤矿”可达到日产5.7万实验结果输出结果可任意设置：最大力值、伸长率吨、月产150万吨的水平。

中煤张煤机公司副总经理穆润青说：“基于‘超大设备’良好的配套性能、先进的技术指标和高可靠性，除配套金鸡滩矿8.2米Z=2（L0+B0）超大采高工作面使用外，我们还为神东煤炭集团提供了两套同型号设备，为企业新增销售额的同时，进一步推动了超大采高综采技术的进步与发展。”

近年来，围绕能源供给侧结构性改革和煤炭绿色、安全、节能、高效的开采方向，煤炭资源进一步深度整合，煤炭企业兼并重组、提高行业集中度、建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系，成为当前和今后一段时期的重大任务。“十三五”期间，国家重点建设的14个大型煤炭基地生产能力达到全国的95%以上，这14个亿吨级大型煤炭基地当中，神东、陕北、黄陇等矿区煤炭赋存主要以厚及特厚煤层为主。

但是，厚煤层、大采高煤层，特别是超大采高煤层的开采难度巨大。由于工作面采高增大会导致煤层稳定性变差，与传统工作面相比煤层稳定性控制难度会产生质的改变，控制不当对煤矿生产及安全影响较大。因此，通常情况下，对于6米以下的煤层采用一次采全高开采工艺；6米以上煤层多采用放顶煤开采，但其开采效率、煤炭回收率，都远远不及一次采全高工艺。

张煤机以国家需要为己任，依托国家级企业技术中心、国家测试中心、博士后科研工作站及国家能源采掘装备研发实验中心，立项开展超大采高成套智能输送系统研制工作，特别是围绕8米以上超大采高割煤块度大、片帮多、超大及大块煤多，容易造成输送卡组及输送转载点拥堵，使设备开机率下降等实际情况，研究攻克超大采高一次采全高工艺下的输送安全防护、破碎等技术及相关的诸多技术瓶颈，全力解决行业技术难题。

项目从2013年开始，科研人员围绕超大采高工作面的特殊需求，创新了智能驱动、自动调速控制现代理论和方法，并成功开发了重载刮板输送机新型高强耐磨钢板、高强高韧性铸造槽帮新材料等新材料、新工艺。2015年8月初，张煤机公司中标陕西未来能源化工有限公司金鸡滩煤矿的超大采高SGZ1400/5400(4800)型成套智能输送系统。他们提出了大煤块预破碎的解决方案，并通过三维仿真设计、传感数据分析等手段，研发出“一种具有大块煤预破碎功能的过渡槽及刮板输送机”技术，并获得国家发明专利。该成套智能输送系统中研发过程中，共有14项研究成果获得国家发明专利、实用新型专利和外观设计专利。

中国煤炭机械工业协会理事长张勇表示：“‘超大设备’的研制成功，标志着我国煤机装备技术在绿色、环保、高效、节能发展该业务重点是移动和轻型汽车等行业方个性童鞋向上又迈出了一大步，对提升我国煤矿机械装备水特殊租赁平、引领世界煤炭安全绿色开采具有重大促进作用。”