【導(dǎo)讀】aswell.methods.around1,450m..northerndirection.

　　

【正文】 gate chain conveyor width with. a conveyor belt speed of rn/s proceeds by the means of unbound side discharge. The conveyor hauls on a 1,200 mm wide conveyor belt, with a speed of m/s, and a haulage capacity of 2,200 t/h, the limits of the capacity of the longwall system. Through the use of overhanged loading sections of the stage loader and belt storage, the shortening of the belts was no longer coupled with the face advance. The newly developed SaartechEcker Shield16 18/40 was introduced for face support. This shield support with its small transport height of1,650 mm, large operating range froml,800 to4,000 mm, and large support resistance of, 700 kN (507 kN on the front tip of the canopy and a load density of 574 kN/m2) corresponded exactly to the demands of a face support at great depths. Based on the modem concept of a carriage road shifted into the shield, a large support advance, and an earlier roof support through the use of forepole canopy, this shield type has proved to be useful for other new longwalls in the Saar area and worldwide. Figure 9 shows a crosssection of the longwall system. Clearly identifiable are the generous dimensions of the longwall as well as the operator friendly and safe Location of the carriage road in the shield. Figure 8: Shearer loader Eickhoff SL 500 Figure 9: Crosssection of the Longwall 2021 Figure 10: Longwall 2021 Figure 10 takes a look into the longwall during the extraction. The size of this high performance longwall equipment is clearly seen when pared with the shearer operator. The shield column could be extended into the top as well as into the bottom road using the new gate shields first used in this double longwall. The personnel and time intensive conventional single leg support of the beltentry could be fone. For the continuous performance trials with these high performance longwalls in 1997, each individual longwall ran a daily output of over 18,500 t which corresponds to a gross output of about 27,000 t. The goal of guaranteeing a daily output of 12,000 t from a longwall was achieved. In the meantime, a record daily output of 23,700 t was set inEurope by the new panel West on the Ensdorf colliery. 4 OUTLOOK In recent years, the German hardcoal industry has put great effort in attempting to provide a secure future for German coal in spite of significant petition from inexpensive coal importers. In particular, the introduction of the most modem extraction technology has allowed for reduction of production costs almost to the levels of the world markets. Due to the great depths of the deposits, special demands set put on the layout of the longwall operations and the development of newer equipment. The positive results from the introduction of the first high performance longwall operations in Germany have lead to the standard use of this technology for the extraction of deposits at very great depths. The constant development of the installed technology and the adaptation of the winning method to the particular demands of these depths increases the possibility for the German hardcoal industry to offer hardcoal to the German economy at petitive prices into the future. 中文譯文 極深條件下的高效長(zhǎng)壁采煤 （德國(guó)克勞斯茨爾礦業(yè)大學(xué)，克勞斯茨爾 策勒菲特爾礦業(yè)學(xué)院） 摘要 ：國(guó)際煤炭交易市場(chǎng)上的煤炭?jī)r(jià)格在低水平上的低迷使得德國(guó)的硬煤生產(chǎn)企業(yè)利潤(rùn)減少，因此，這些企業(yè)不得不通過提高工作面的產(chǎn)出量，同時(shí)減少工作面的數(shù)量來降低開采成本。這種集約化生產(chǎn)可以通過引入高效長(zhǎng)壁采煤法來實(shí)現(xiàn)。 長(zhǎng)壁采煤法的成功之處在于依靠了關(guān)鍵因素如地質(zhì)條件、設(shè)備和采區(qū)布置。本論文論述的是在深井中使用高效長(zhǎng)壁采煤法采煤，同時(shí)介紹設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和長(zhǎng)壁采煤工藝的系數(shù)。 關(guān)鍵詞 ：高效；長(zhǎng)壁；極深 1 概述 德國(guó)硬煤采掘工業(yè)的經(jīng)濟(jì)條件最近幾年有很明顯的改變。 1990 年以前德國(guó)的硬煤采掘工業(yè) 有一個(gè)有保證的銷售市場(chǎng)。 “ Jahrhundertvertrag”公司獲得了重工業(yè)、鋼鐵行業(yè)以及能源供應(yīng)商們的買單。最近幾年歐盟的發(fā)展和能源市場(chǎng)的普遍自由化導(dǎo)致歐洲和世界范圍內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)加劇。這種由于國(guó)外進(jìn)口硬煤的價(jià)格低廉而使得激烈程度不斷上升的競(jìng)爭(zhēng)，迫使德國(guó)的硬煤工業(yè)予以回應(yīng)。雖然煤炭企業(yè)的數(shù)量從 1990 年的 147 家減少到 1997 年的 64 家，降低了 56%，但是煤炭的產(chǎn)出量此時(shí)減少了 4 700 萬 t，降低了 32%。這種生產(chǎn)廠家的集中仍然會(huì)繼續(xù)。另外，生產(chǎn)費(fèi)用的降低和生產(chǎn)效率的提高要求采煤技術(shù)的創(chuàng)新和工作面的設(shè)備得到發(fā)展。這些發(fā)展的目標(biāo)是補(bǔ) 償因?yàn)槭褂孟喈?dāng)先進(jìn)的現(xiàn)代技術(shù)和采煤方法所帶來的競(jìng)爭(zhēng)性的弊端。 硬煤開采在德國(guó)已經(jīng)具有百年的歷史了。圖 1 顯示了德國(guó)的硬煤盆地。 500 年以前只有每層的露頭部分進(jìn)行開采。從 19 世紀(jì)中期開始，工業(yè)革命及其導(dǎo)致對(duì)能源的需求量使得儲(chǔ)量的面積不斷增加并且使得開采深度不斷加深。從 1920 年開始，平均采掘深度已經(jīng)從 333m 增加到 1959 年的 648m，現(xiàn)今已達(dá)到 1000m。一些長(zhǎng)壁工作面的深度接近 1450m。同時(shí)帶來的一個(gè)問題就是不斷增加的殘留儲(chǔ)量。圖 2 顯示了魯爾工業(yè)區(qū)北部的煤層下沉狀況。 在深部?jī)?chǔ)量上開設(shè)新的工業(yè)廣場(chǎng)和煤礦，進(jìn)行深部?jī)?chǔ)量的開采，并和老煤礦來把運(yùn)出的煤炭運(yùn)到選煤廠。這里主要的問題是提高這些存在的起初是為小容量而設(shè)計(jì)的工作面來實(shí)現(xiàn)高效長(zhǎng)壁工作面。 圖 1 德國(guó)硬煤盆地 圖 2 魯爾區(qū)北部煤層的下沉狀況 2 高效長(zhǎng)壁采煤作業(yè) 在德語(yǔ)中，對(duì)于“高效長(zhǎng)壁采煤法”沒有明確的定義。通常我們這樣來描述：該長(zhǎng)壁工作面日凈產(chǎn)量幾乎在 16 000 t 高質(zhì)量煤炭。這意味著預(yù)計(jì)原煤日產(chǎn)量將要達(dá)到 30 000 t。這些方法可以用以下的簡(jiǎn)單指標(biāo)來概述。 ? 凈產(chǎn)量（有效產(chǎn)量）：從大于 1000 m 的極 深條件下開采出 16 000 t 高品質(zhì)煤 ? 總產(chǎn)量（總的產(chǎn)量）：約為于凈產(chǎn)量的 倍 ? 日產(chǎn) 30,000t 原煤 ? 工作面長(zhǎng)度：接近 480 m（計(jì)劃 600 m） ? 電力消耗：長(zhǎng)壁工作面接近 4,500 kW ? 工作長(zhǎng)度：數(shù)公里 ? 工作面推進(jìn)空頂面積增量：約 16 m2/min 至 25 m2/min ? 支護(hù)能力：至少是工作面推進(jìn)空頂面積增量的 倍，接近 30 m2/min ? 長(zhǎng)壁工作面的生產(chǎn)率：大于 200 t ./MS（歐洲紀(jì)錄： Ensdorf 礦的 452 t ./MS） ? 采空區(qū)處理：頂板垮落開采 ? 開拓設(shè)計(jì)：使用盤區(qū)巷道和斜巷 為了在現(xiàn)有的礦井重引進(jìn)高效長(zhǎng)壁工作面，有必要采取一些修改措施。首先是要優(yōu)化新工作面和附加礦井的開拓設(shè)計(jì)和新工作面的定位并于老礦井相聯(lián)系。 礦井設(shè)計(jì)的要求 德國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量的埋藏的極深條件對(duì)煤礦的設(shè)計(jì)有很大的影響。因此，每條巷道，不管是運(yùn)輸大巷還是短期使用平巷都要用可延伸并且昂貴的巷道片幫拱形支護(hù)來建造。每米巷道的建造費(fèi)用已接近 15,000 德國(guó)馬克（ 9,000 美元）。試圖重置巷道片幫拱形支護(hù)或者將巷道建成矩形斷面而不是拱形斷面，都不會(huì)達(dá)到穩(wěn)定巷道或者是減少建設(shè)費(fèi)用等所有預(yù)期目的。 與長(zhǎng)壁工作面有關(guān)的煤礦設(shè)計(jì)需滿足以下的要求： — 與長(zhǎng)壁工作面有效的物料運(yùn)輸相適應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施 ? 為長(zhǎng)時(shí)間有效率的工作縮短工人的行走時(shí)間 ? 用運(yùn)人機(jī)車和膠帶運(yùn)輸快速運(yùn)送工人 ? 大斷面的運(yùn)輸，例如輸送整套的支架設(shè)備 ? 高效的物料運(yùn)輸，從地表倉(cāng)庫(kù)到長(zhǎng)壁工作面最長(zhǎng)時(shí)間為 3 小時(shí) — 與采煤相適應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施 ? 充分的輸送膠帶尺寸性分析 ? 如果可能，用斜面運(yùn)輸以避免垂直運(yùn)輸 ? 如果需要，貯料倉(cāng)為運(yùn)輸卸貨的單一化 — 足 夠的通風(fēng)區(qū)域 ? 氣候環(huán)境的控制，例如采掘時(shí)巖層和采落煤炭的溫度，采煤機(jī)的廢熱 ? 瓦斯泄漏的控制 — 足夠的能源供給 ? 電力 ? 高壓氣體和高壓水 ? 冷卻，降塵和疏通噴嘴所用的水 ? 制冷能力和空氣調(diào)節(jié) 一旦上述的要求都滿足，很大的情況下，若今后要考慮設(shè)計(jì)和發(fā)展新的煤田和相聯(lián)的礦井時(shí)，就可以將其設(shè)計(jì)成為有經(jīng)濟(jì)能力和沒有困擾因素的高效長(zhǎng)壁工作面。 高效長(zhǎng)壁工作面和采區(qū)設(shè)計(jì)的關(guān)系 煤田設(shè)計(jì)和礦井長(zhǎng)壁采煤方法設(shè)計(jì)的關(guān)系與采煤設(shè)計(jì)本身的發(fā)展有著緊密地聯(lián)系。因此，以下的有求是必須考慮的（ 1）： — 極深條件下用斜井連接礦井和煤層工作面的進(jìn)行開拓 ? 膠帶輸送機(jī)輸送：從水平到立井沒有交叉點(diǎn) ? 從水平到立井的運(yùn)輸巷和軌巷沒有交叉點(diǎn) — 可能的話，平行端頭用運(yùn)輸大巷直接連接 ? 從長(zhǎng)壁中一次性采出煤炭 ? 到長(zhǎng)壁工作面更快的物料運(yùn)輸，以減少運(yùn)輸時(shí)間 ? 減少步行時(shí)間，延長(zhǎng)有效工作時(shí)間 ? 減少通風(fēng)環(huán)流 在一定環(huán)境下，均衡運(yùn)輸量是很有必要的。特別要注意礦井中老區(qū)域的運(yùn)輸能力較小的膠帶輸送機(jī)的連續(xù)運(yùn)行和準(zhǔn)備，均衡運(yùn)輸量是必要的。 長(zhǎng)壁工作面的設(shè)計(jì) 在超過 1000 m 的深度下，要在惡劣的地質(zhì)和氣候環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高效長(zhǎng)壁工作面采煤，就需要特殊的長(zhǎng)壁工作面設(shè)計(jì)。這些長(zhǎng)壁到運(yùn)輸大巷通常被分割為幾個(gè)回采工作面。這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于，在煤炭開采以前，就能知道煤層的狀況。例如煤層瓦斯含量。 富含瓦斯的長(zhǎng)壁工作面，在開采以前可