提出了基于Zigbee无线传感器网络系统架构,主要介绍了对煤矿井下温度、湿度和瓦斯气体浓度监测的无线传感器网络体系设计及无线传感器网络系统数据采集与传输的软硬件,并将数据传送到上位机,由上位机对数据进行分析并对井下环境进行评价。实现了监测信号的获取和无线传输,解决了大量监测点的无线组网,在矿井监测系统中得到成功应用。

在当代煤炭开采行业中，资源整合矿井的综采设备集团化管理拥有显著优点，尤其体现在设备的优化配置、集中管理以及生产效率提升等方面。通过优化配置模式，煤炭企业可以充分利用单体设备的技术性能，并使得设备之间的参数达到合理匹配，从而减少重复投资的浪费。这种模式不仅能够提高设备效率，完成矿山的各项生产指标，还能在较大程度上实现高产高效。 煤炭资源整合和企业兼并重组的行动，如山西省发起的煤炭资源整合行动，目的在于解决煤矿企业存在的小散乱问题，提升煤炭产业的集中度和产业水平。资源整合矿井通过集团化管理，优化设备配置，不仅能够集中优势资源，而且能够形成一种洁净生产、安全生产和综合利用的发展格局。 在综采设备选型与配套的过程中，需要根据采掘工作面的地质条件和开采工艺，从几何尺寸、性能、生产能力以及寿命四个方面进行配套，以确保设备性能的充分发挥。西山煤电集团本部矿井通过多年的实践，形成了自己的一套综采设备配置模式，成功运作成为山西省资源整合矿井的范例。 综采设备的选型是综采工作面设备配套的关键环节，它关系到综采工作面能否正常生产。若选型不当，将会导致设备无法正常工作，需要更换设备，造成资金浪费和生产损失，还可能造成设备积压。同时，由于配套不当，采、运、支机械设备的动作不协调，会带来诸如三角煤割不透等问题，造成经济损失。 典型的综采机械化采煤成套设备包括采煤机、刮板输送机、工作面液压支架、端头支护设备、顺槽转载机、破碎机、带式输送机、乳化液泵站、液压安全绞车及配电设备等。这些设备的选型和配套，应基于煤层赋存条件和矿井的生产技术条件，以获得良好的使用效果。 在进行综采设备配套时，工作面液压支架、采煤机和刮板输送机三者之间的整体配套尤为重要，因为它们是综采设备配套中变化最多且最重要的部分。经过长期的综采实践，西山煤电集团公司本部各矿的综采设备配置已经形成了一定的模式，如表1所示，该表列出了不同日产能力的综采设备现状，包括煤厚、面长、支架型号、刮板输送机型号、采煤机型号、供电电压以及装机总功率等参数。 资源整合矿井综采设备集团化管理的优点主要体现在以下几个方面： 1. 设备配置合理化：通过优化配置模式，实现设备技术性能的充分发挥，减少重复投资，降低资源浪费。 2. 生产效率提升：合理选型和配套综采设备，确保设备在生产过程中动作协调一致，降低故障率，提高生产效率。 3. 经济效益增加：集中管理优势有助于实现规模化生产，降低单位成本，提升整体经济效益。 4. 安全生产保障：通过综合考量安全因素，提高工作面设备的安全性能，实现洁净生产与安全生产。 5. 资源集中高效利用：集团化管理有利于资源的统一调度和高效利用，推动整个煤炭产业的可持续发展。 资源整合矿井综采设备的集团化管理，能够有效地提升煤炭开采的经济效益和生产效率，对我国煤炭行业实现规模化、现代化发展具有重要的促进作用。

针对目前综采设备管理方式存在准确性差、效率低、时效性差等问题,设计了一种综采设备多元预警管理系统。该系统通过采集设备、人员、生产、工作面等多元数据,全面分析设备事故、设备异常及维护、设备修理及更换等数据规律,综合评估设备运行状况,实现对设备事故的预警预报、有计划地主动检修、备品配件采购指导。该系统有效降低了综采设备故障率,提高了企业的设备管理水平。

在总结一般条件下综采工作面设备配套选型理论和经验的基础上,详细探讨了三软和大倾角等复杂地质条件下综采工作面设备选型的特殊要求。对于三软煤层工作面关键是要合理增大液压支架的支撑高度,及时支护顶板局部冒落所增加的空间;而对于大倾角工作面关键是要做好防止综采设备的下滑倾倒问题,只有针对其特殊性来进行生产设备的选型,才能保证煤层开采的顺利进行。

以镇城底矿22620综采面为研究对象,结合22620综采面的采煤工艺和地质条件,研究该综采面瓦斯浓度较高的原因,并对裂隙带瓦斯抽采机理进行探讨,提出巷帮裂隙带钻孔抽采、邻近工作面顶板裂隙带钻孔抽采、本煤层抽采的瓦斯治理技术,其中巷帮裂隙带抽采起到了上隅角埋管抽采的效果,在延长抽采时间的同时降低了成本。邻近工作面顶板裂隙带钻孔抽采为该综采面的正常有序推进创作了条件,瓦斯治理技术实施后监测设备显示:22620综采面回风流瓦斯浓度控制在0.34%以下,为综采面的安全高效有序生产提供了保障。

根据唐山赵各庄矿3372东上工作面的开采工艺与地质条件,通过对该工作面瓦斯来源进行探讨,并分析瓦斯积聚的原因,据此提出对角埋管抽放、高位钻孔抽放的瓦斯防治技术,其中对角埋管抽放使采空区下部瓦斯流动呈现Y型通风的流动效果。瓦斯灾害防治技术实施后,工作面上隅角瓦斯浓度保持在安全范围之内,回风流中瓦斯浓度控制在0.5%以下,保证了综采面的安全高效开采,为高瓦斯矿井大倾角综采面的瓦斯灾害防治提供了借鉴。

针对急倾斜走向长壁工作面综采设备安装因煤层倾角大,钢梁起吊工艺复杂、适应条件苛刻,平板车装运易引发平板车下道或设备倾倒等问题,通过在切眼内安设滑道,上口浇筑转运平台,采用绞车控速、滑靴导向、设备横向自溜下放的安装技术,保证了综采设备平稳运输提高安全系数的同时减少了起吊装卸工序所需人员和工时,加快了安装速度,降低了劳动强度和安装成本。

为了控制高瓦斯突出矿井屯兰矿18205综采工作面的瓦斯,以Y型通风系统为基础,底板瓦斯抽采巷瓦斯抽采为主体,配以本煤层顺层瓦斯抽采、上邻近层瓦斯抽采和沿空留巷隔离墙埋管瓦斯抽采等方法进行现场试验。采用上述治理措施后瓦斯抽采率达70%以上,工作面风排瓦斯量仅为5.93 m3/min,相对瓦斯涌出量4.51 m3/t,分别下降76.4%和70.7%,矿井瓦斯治理能力得到了总体提升。

为了探究千万吨矿井综采设备替换国产化的可能性,介绍了大同煤矿集团千万吨级矿井综放工作面配置国产和进口设备型号及主要参数,并根据塔山煤矿实际使用情况,分析了2套设备综合开机率和投资成本等方面的差异,对比了采煤机、刮板输送机等进口和国产设备性能方面的差异,结果表明:国产采煤机在整体可靠性、电压等级、装机功率等方面与进口设备差距较大,国产刮板输送机在减速器、轴承等关键部件上与进口设备差距较大,但进口设备投资成本、备件费用、采购周期、配件消耗成本远高于国产设备;液压支架总体技术与国际先进水平差距逐渐缩小,主要在油缸千斤顶的密封、高压胶管、支架用阀和电液控制系统的寿命、可靠性、质量稳定性等方面还有一定差距。随着我国制造业水平不断提升,国产综采设备整体性能也有很大进步,千万吨矿井综放设备实现全面国产化将是未来的发展趋势。

高瓦斯矿井大采高工作面采用一次采全高的方法回采时经常出现配套设备不符合采高要求,回采时工作面瓦斯涌出量大控制困难以及回采后顶板破碎难以维护等难题,从而影响着大采高综采工作面回采效率,对此潞安集团左权阜生煤业有限公司综采队通过分析研究,对1101工作面回采工艺进行优化设计,实践证明1101工作面优化后的采煤工艺提高了工作面回采率,加快了回采速度,保证了工作面回采安全,取得了显著成效。