【導讀】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壁采煤 （德國克勞斯茨爾礦業(yè)大學，克勞斯茨爾 策勒菲特爾礦業(yè)學院） 摘要 ：國際煤炭交易市場上的煤炭價格在低水平上的低迷使得德國的硬煤生產企業(yè)利潤減少，因此，這些企業(yè)不得不通過提高工作面的產出量，同時減少工作面的數量來降低開采成本。這種集約化生產可以通過引入高效長壁采煤法來實現。 長壁采煤法的成功之處在于依靠了關鍵因素如地質條件、設備和采區(qū)布置。本論文論述的是在深井中使用高效長壁采煤法采煤，同時介紹設備的標準參數和長壁采煤工藝的系數。 關鍵詞 ：高效；長壁；極深 1 概述 德國硬煤采掘工業(yè)的經濟條件最近幾年有很明顯的改變。 1990 年以前德國的硬煤采掘工業(yè) 有一個有保證的銷售市場。 “ Jahrhundertvertrag”公司獲得了重工業(yè)、鋼鐵行業(yè)以及能源供應商們的買單。最近幾年歐盟的發(fā)展和能源市場的普遍自由化導致歐洲和世界范圍內的競爭加劇。這種由于國外進口硬煤的價格低廉而使得激烈程度不斷上升的競爭，迫使德國的硬煤工業(yè)予以回應。雖然煤炭企業(yè)的數量從 1990 年的 147 家減少到 1997 年的 64 家，降低了 56%，但是煤炭的產出量此時減少了 4 700 萬 t，降低了 32%。這種生產廠家的集中仍然會繼續(xù)。另外，生產費用的降低和生產效率的提高要求采煤技術的創(chuàng)新和工作面的設備得到發(fā)展。這些發(fā)展的目標是補 償因為使用相當先進的現代技術和采煤方法所帶來的競爭性的弊端。 硬煤開采在德國已經具有百年的歷史了。圖 1 顯示了德國的硬煤盆地。 500 年以前只有每層的露頭部分進行開采。從 19 世紀中期開始，工業(yè)革命及其導致對能源的需求量使得儲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，平均采掘深度已經從 333m 增加到 1959 年的 648m，現今已達到 1000m。一些長壁工作面的深度接近 1450m。同時帶來的一個問題就是不斷增加的殘留儲量。圖 2 顯示了魯爾工業(yè)區(qū)北部的煤層下沉狀況。 在深部儲量上開設新的工業(yè)廣場和煤礦，進行深部儲量的開采，并和老煤礦來把運出的煤炭運到選煤廠。這里主要的問題是提高這些存在的起初是為小容量而設計的工作面來實現高效長壁工作面。 圖 1 德國硬煤盆地 圖 2 魯爾區(qū)北部煤層的下沉狀況 2 高效長壁采煤作業(yè) 在德語中，對于“高效長壁采煤法”沒有明確的定義。通常我們這樣來描述：該長壁工作面日凈產量幾乎在 16 000 t 高質量煤炭。這意味著預計原煤日產量將要達到 30 000 t。這些方法可以用以下的簡單指標來概述。 ? 凈產量（有效產量）：從大于 1000 m 的極 深條件下開采出 16 000 t 高品質煤 ? 總產量（總的產量）：約為于凈產量的 倍 ? 日產 30,000t 原煤 ? 工作面長度：接近 480 m（計劃 600 m） ? 電力消耗：長壁工作面接近 4,500 kW ? 工作長度：數公里 ? 工作面推進空頂面積增量：約 16 m2/min 至 25 m2/min ? 支護能力：至少是工作面推進空頂面積增量的 倍，接近 30 m2/min ? 長壁工作面的生產率：大于 200 t ./MS（歐洲紀錄： Ensdorf 礦的 452 t ./MS） ? 采空區(qū)處理：頂板垮落開采 ? 開拓設計：使用盤區(qū)巷道和斜巷 為了在現有的礦井重引進高效長壁工作面，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計和新工作面的定位并于老礦井相聯(lián)系。 礦井設計的要求 德國煤炭儲量的埋藏的極深條件對煤礦的設計有很大的影響。因此，每條巷道，不管是運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來建造。每米巷道的建造費用已接近 15,000 德國馬克（ 9,000 美元）。試圖重置巷道片幫拱形支護或者將巷道建成矩形斷面而不是拱形斷面，都不會達到穩(wěn)定巷道或者是減少建設費用等所有預期目的。 與長壁工作面有關的煤礦設計需滿足以下的要求： — 與長壁工作面有效的物料運輸相適應的基礎設施 ? 為長時間有效率的工作縮短工人的行走時間 ? 用運人機車和膠帶運輸快速運送工人 ? 大斷面的運輸，例如輸送整套的支架設備 ? 高效的物料運輸，從地表倉庫到長壁工作面最長時間為 3 小時 — 與采煤相適應的基礎設施 ? 充分的輸送膠帶尺寸性分析 ? 如果可能，用斜面運輸以避免垂直運輸 ? 如果需要，貯料倉為運輸卸貨的單一化 — 足 夠的通風區(qū)域 ? 氣候環(huán)境的控制，例如采掘時巖層和采落煤炭的溫度，采煤機的廢熱 ? 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，若今后要考慮設計和發(fā)展新的煤田和相聯(lián)的礦井時，就可以將其設計成為有經濟能力和沒有困擾因素的高效長壁工作面。 高效長壁工作面和采區(qū)設計的關系 煤田設計和礦井長壁采煤方法設計的關系與采煤設計本身的發(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行開拓 ? 膠帶輸送機輸送：從水平到立井沒有交叉點 ? 從水平到立井的運輸巷和軌巷沒有交叉點 — 可能的話，平行端頭用運輸大巷直接連接 ? 從長壁中一次性采出煤炭 ? 到長壁工作面更快的物料運輸，以減少運輸時間 ? 減少步行時間，延長有效工作時間 ? 減少通風環(huán)流 在一定環(huán)境下，均衡運輸量是很有必要的。特別要注意礦井中老區(qū)域的運輸能力較小的膠帶輸送機的連續(xù)運行和準備，均衡運輸量是必要的。 長壁工作面的設計 在超過 1000 m 的深度下，要在惡劣的地質和氣候環(huán)境下實現高效長壁工作面采煤，就需要特殊的長壁工作面設計。這些長壁到運輸大巷通常被分割為幾個回采工作面。這樣做的優(yōu)點在于，在煤炭開采以前，就能知道煤層的狀況。例如煤層瓦斯含量。 富含瓦斯的長壁工作面，在開采以前可