卡伯勒唐斯煤矿(Carborough Downs Mine,简称CDM)位于昆士兰州中部的鲍文盆地,莫兰巴(Moranbah)以东约20公里,距离沿海城市麦基(Mackay)西南180公里。 CDM煤矿原为房柱式开采,2006年开始技改,2007年1月巴西淡水河谷(Vale)从美国AMCI(American Metals & Coal International Group,美国金属与煤炭国际集团)收购CDM煤矿,2009年9月15日开始长壁生产,2016年12月淡水河谷又将CDM90%的股权出售给AMCI的子公司Fitzroy。 2009年澳大利亚煤机设备厂商Inbye Mining Services赢得CDM成套长壁合同,金额1.31亿澳元(折合人民币超过8亿元)。(2007年Inbye将股份出售给波兰Kopex和澳大利亚Nepean公司,2011年Nepean公司控股Inbye。Nepean公司近年来进行了一系列并购,包括2016年并购Ellton,2017年收购山特维克芬兰输送机业务。) 成套综采设备如下: 采煤机:艾柯夫SL1000,截割电机900kW,总功率2190kW。 液压支架:波兰Tagor,149架,ZY12380/24/53D,中心距2.0m 支架控制和输送机液控:德国蒂芬巴赫(Tiefenbach) 刮板机:Inbye,槽宽1100mm,装机功率3000kW,链条48mm 转载机:Inbye,槽宽1350mm,装机功率400kW,链条38mm 破碎机:Inbye,400kW 单轨吊:Macquarie Manufacturing 移变、开关和控制箱:MI Power 照明:Burn Brite 气体监测:Trolex/Austdac 信号和控制系统: Austdac 泵站: Inoxihp Australia,4台乳化液泵站,1台HP set泵站,两台喷雾泵站 工作面条件: 工作面长度:300-350m,首采面300m 煤层厚度:4.5-5.7m 生产能力:最大生产能力4500t/h,年产量490万吨。 煤质:冶金用煤 三机地面联调,国外称之为mini-build。 注:上图左侧绿色部分叫flushing shield 德国艾柯夫SL1000采煤机。 波兰Tagor支架,采用两级护帮机构,立柱为Durachrom不锈钢包覆。 德国蒂芬巴赫电液控制系统。 刮板机电机选用莫莉电机,起动采用福伊特Voith软起动。 MI Power工作面电气系统。 Inoxihp泵站供液系统。 上述成套设备的最大特点是:综采三机不是由单一厂家供货,不像之前介绍的布尔加矿(久益成套)、纳拉布莱(卡特彼勒成套)。
该矿的先进之处在于,该矿是第一次作为新商业安装的一部分购买了LASC,包括采煤机位置监测系统(SPMS),支架控制工作面自动调直模块(AFA)和采煤机控制基于INS的自动水平控制模块(INS)。 LASC系统的总体架构如下: 整个系统网络通信原理如下: 采煤机操作可视化: 采煤机切割流程定义模型: 采煤机自动化割煤参数设置: 根据摇臂高度和卧底量确定实际采高:
基于INS的采煤机水平自动控制: 自动化开采还有一个重要前提,要对工作面的顶底板模型有个预知,一般根据地质钻孔、3维地震探测等确定,CDM的地质模型已经精确到20mX20m的网格。 并且探测到了工作面有一条断层侵入: 实际开采中是这样的: LW1工作面生产中遇到断层的照片: CDM煤矿在煤层识别和煤岩识别方面采用了“Optical Marker Band”技术,可以通过相机对煤层中的地质标志进行识别,以确定实际煤层厚度。 其原理如下: LW3工作面模型如下: 根据Optical Marker Band确定的实际模型如下: 上图中粉红色线条为“marker band”特征线,左上部可看到一段煤岩分界线,与预先的模型存在差别,并发现局部有侵入。 下图为推进440m的工作面模型与实际对比: 下图为推进1066m的工作面模型与实际对比: 无人工作面为什么需要拉直系统呢?见下图: 如上图示意:当无人工作面自动割煤第三刀时,已经有1整架下滑了,当割到第4刀是,已经有1.5架下滑了。 每刀割煤后,LASC系统可对工作面的状态数据进行更新和可视化: 工作面顶底板曲线: 刮板输送机三个方向的偏转角度: 工作面拉直: 工作面当前状态: 工作面自动拉直应用: 红线上方为激活LASC工作面自动拉直系统后的使用效果。 多数生产时间,采煤机已经通过LASC增强功能完全自动化,使得Carborough Downs在应用最新自动化技术方面处于领先地位。 NEPEAN 公司重新设计了该技术,并将其称为“Navix系统”。Navix™ ST-110系统兼容LASC的惯性导航接口,可以实现与惯性单元和其它长壁系统的互联。Nepean/Inbye可以提供完整的LASC系统,包括INU惯性导航单元、Navix™ ST-110、LASC处理服务器、软件包、连接采煤机和支架的通信网络。 如对本文相关技术有兴趣,欢迎探讨交流,老王可分享相关技术资源!Email:1927959925@qq.com
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