我國(guó)煤炭開發(fā)投資劇增礦山規(guī)模不斷擴(kuò)大生產(chǎn)效率迅速提高近10年來我國(guó)煤炭產(chǎn)量平均年增長(zhǎng)率為13%

煤炭開采的高速發(fā)展促進(jìn)了煤礦裝備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展泵閥交易網(wǎng)特別是在井下煤礦綜采設(shè)備的使用和研發(fā)方面取得了較大進(jìn)展從裝備水平看國(guó)產(chǎn)煤礦裝備在可靠性智能化和信息化等方面雖然還落后于國(guó)際先進(jìn)水平但在近幾年不斷提高不斷總結(jié)在裝備研發(fā)設(shè)計(jì)制造及調(diào)試等環(huán)節(jié)都已獲得顯著突破縮短了與先進(jìn)國(guó)家的差距

煤機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)采煤機(jī)刮板輸送機(jī)掘進(jìn)機(jī)和液壓支架俗稱三機(jī)一架是井下煤礦采煤工作面的主要生產(chǎn)設(shè)備它們的技術(shù)裝備水平直接關(guān)系著生產(chǎn)效率和安全環(huán)保是煤礦裝備發(fā)展的核心問題業(yè)內(nèi)已形成共識(shí)井下煤礦綜采工藝及其設(shè)備是企業(yè)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效和安全環(huán)保的最給力手段世界主要產(chǎn)煤國(guó)家都在不斷增大井下煤礦綜采生產(chǎn)的比例目前俄羅斯是85.9%波蘭是92.3%而美國(guó)英國(guó)德國(guó)日本都在98%以上但我國(guó)井下煤礦綜采比例還較低國(guó)有煤礦的綜采比例僅為52.5%地方煤礦更低一些

據(jù)統(tǒng)計(jì)按照全國(guó)井下煤礦的總產(chǎn)量計(jì)算綜采產(chǎn)煤量只占28%左右這種落后的生產(chǎn)技術(shù)水平與世界產(chǎn)煤大國(guó)極不相稱近幾年行內(nèi)企業(yè)審時(shí)度勢(shì)找出差距綜采設(shè)備正在朝著成套化大型化機(jī)電一體化的方向大步前進(jìn)

采煤機(jī)

在國(guó)內(nèi)外煤礦的采煤工作面目前使用的采煤機(jī)主要有滾筒采煤機(jī)和刨煤機(jī)我國(guó)的大中型煤礦的綜采工作面絕大多數(shù)使用滾筒采煤機(jī)并以電牽引采煤機(jī)為主,刨煤機(jī)開采方法和裝備技術(shù)還未得以廣泛應(yīng)用近年研制的滾筒采煤機(jī)多采用積木式結(jié)構(gòu)各單元之間沒有機(jī)械動(dòng)力傳動(dòng)工作系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠主要部件和電機(jī)可以左右互換使用特別是現(xiàn)代最新滾筒采煤機(jī)截割電機(jī)在搖臂上橫向布置機(jī)身為框架結(jié)構(gòu)各主要部件安裝在框架內(nèi)搖臂鉸接在框架的兩端泵閥交易網(wǎng)通過控制液壓系統(tǒng)和調(diào)節(jié)液壓缸行程即可改變截割滾筒的工作高度而且給設(shè)備拆裝和維修帶來極大方便

電牽引采煤機(jī)采用的調(diào)速系統(tǒng)主要有直流傳統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)電磁滑差離合器調(diào)速系統(tǒng)和開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)稱SRD它們的調(diào)速原理不盡相同但基本都可分為控制部分和牽引電機(jī)部分簡(jiǎn)化了調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)提高了精確性和可靠性在這幾種電牽引調(diào)速系統(tǒng)中交流變頻調(diào)速技術(shù)在采煤機(jī)上的應(yīng)用已趨向成熟SRD技術(shù)在采煤機(jī)上的應(yīng)用日益廣泛

十二五期間我國(guó)要根據(jù)綜采設(shè)備配套規(guī)格要求合理增大采煤機(jī)的裝機(jī)總功率大幅提高牽引力大于1200kN和牽引速度大于29m/min加快移架速度支架隨機(jī)支護(hù)縮短頂板空頂時(shí)間為增大支架步距和滾筒截深創(chuàng)造條件完善和改進(jìn)截割滾筒增大截割深度相應(yīng)提高滾筒軸軸承和搖臂等構(gòu)件強(qiáng)度齒輪軸及軸承的使用壽命應(yīng)超過30000h加速開發(fā)難采煤層需要的機(jī)型監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)向智能化發(fā)展新型的電牽引采煤機(jī)應(yīng)具有基于微處理機(jī)的監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)交互式人機(jī)對(duì)話無線電隨機(jī)控制遠(yuǎn)程控制工況自行監(jiān)測(cè)及狀態(tài)顯示故障診斷及預(yù)警數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)及傳輸?shù)榷喾N功能以保證采煤機(jī)滾筒沿工作面煤層自動(dòng)調(diào)節(jié)采高并具有最低維修工作量和最高利用率始終處于最佳工況｜

刮板輸送機(jī)

在綜采設(shè)備系統(tǒng)中刮板輸送機(jī)不但是采煤工作面擔(dān)負(fù)運(yùn)煤的運(yùn)輸設(shè)備還是采煤機(jī)的運(yùn)行軌道和液壓支架的移動(dòng)支點(diǎn)在綜采設(shè)備的運(yùn)行過程中還要懸掛工作設(shè)備的電纜水管及信號(hào)網(wǎng)線等所以刮板輸送機(jī)是否穩(wěn)定可靠和高效運(yùn)行直接影響著煤礦企業(yè)的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益

目前國(guó)內(nèi)研制的刮板輸送機(jī)主要有雙邊鏈雙中鏈和單條鏈3種在重型刮板輸送機(jī)上多數(shù)采用雙邊鏈結(jié)構(gòu)型式刮板輸送機(jī)中部槽結(jié)構(gòu)已由傳統(tǒng)的擋板結(jié)構(gòu)改進(jìn)成框架結(jié)構(gòu)C型槽結(jié)構(gòu)或整體焊接結(jié)構(gòu)中板厚度為45～50mm大功率和大運(yùn)量的刮板輸送機(jī)中部槽的兩側(cè)槽幫分別與擋鏟板鑄成一體再采用高強(qiáng)度無螺栓連接在中部槽上配有鑄造側(cè)開口槽不但簡(jiǎn)化了維護(hù)檢修并可與多種采煤機(jī)掩護(hù)式液壓支架配套使用

近年來隨著礦業(yè)裝備技術(shù)的不斷進(jìn)步一些新技術(shù)也已不斷地應(yīng)用于刮板輸送機(jī)例如將液力耦合器限矩摩擦離合器調(diào)速耦合器等軟起動(dòng)技術(shù)用于設(shè)備的過載保護(hù)將液壓緊鏈器自動(dòng)伸縮機(jī)尾等機(jī)電一體化技術(shù)用于設(shè)備的自動(dòng)化控制而且針對(duì)速度溫度電流及探傷等現(xiàn)代監(jiān)控檢測(cè)裝置也在不斷地用于刮板輸送機(jī)目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的刮板輸送機(jī)已普遍采用新結(jié)構(gòu)新工藝和新材料使產(chǎn)品不斷更新技術(shù)性能日趨完善可靠性和使用壽命顯著提高

掘進(jìn)機(jī)

經(jīng)過10余年的引進(jìn)消化鑒別吸收和積極自主研發(fā)我國(guó)已形成年產(chǎn)1000～1200臺(tái)掘進(jìn)機(jī)整機(jī)制造能力根據(jù)不同煤礦的地質(zhì)條件和回采工藝特點(diǎn)研制出20多種機(jī)型其截割功率從30～200kW已形成系列化產(chǎn)品特別是近幾年研制的以EBJ-160TP型掘進(jìn)機(jī)為代表的換代機(jī)型可滿足煤巷和半煤巷掘進(jìn)作業(yè)要求它以中型和重型設(shè)備為主可截割的巖石硬度為f6～f12截割功率在160～170kW范圍整機(jī)重量為35～36t隨著巖巷掘進(jìn)工藝技術(shù)的發(fā)展重型懸臂式大斷面巖巷掘進(jìn)機(jī)也已研制成功例如EBH315型掘進(jìn)機(jī)其

截割功率可達(dá)315～320kW最大截割斷面為38～40㎡截割破巖壓力可達(dá)100～120MPa其主要技術(shù)指標(biāo)均已接近世界先進(jìn)水平

液壓支架

目前我國(guó)井下煤礦液壓支架的品種和類型比較齊全基本能夠滿足不同地區(qū)不同地質(zhì)條件的煤礦生產(chǎn)需求最大液壓支架的支護(hù)高度已超過7m中心距為2m最大工作阻力為13000kN支護(hù)強(qiáng)度為1.0～1.1MPa多數(shù)為兩柱和四柱掩護(hù)式支架工作壽命循環(huán)次數(shù)超過35000次快速移架的液壓系統(tǒng)已將支架完成降移升循環(huán)時(shí)間縮短至10～12s可滿足采煤機(jī)截深800～1000mm的工作需求

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的中厚煤層液壓支架其設(shè)計(jì)制造技術(shù)已經(jīng)比較成熟具有整體頂梁簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)較大工作阻力可靠性和電液控制性能較好等特點(diǎn)特別是對(duì)于中厚煤層傾角超過35°和大采高的長(zhǎng)壁采煤工藝其綜采裝備技術(shù)已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位對(duì)于工作面端頭與平巷的超前支護(hù)這一回采難題我國(guó)現(xiàn)已開發(fā)了多種型式的端頭液壓支架和平巷超前支架實(shí)現(xiàn)了工作面端頭平巷的超前機(jī)械化支護(hù)｜

應(yīng)該可以看到三機(jī)一架在井下煤礦采場(chǎng)實(shí)施綜采工藝是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程所有相關(guān)設(shè)備的布置和運(yùn)行都是相互聯(lián)系和相互制約的單靠某一設(shè)備的結(jié)構(gòu)先進(jìn)性能好子系統(tǒng)優(yōu)化并不能獲得工作面綜采工藝整體系統(tǒng)的優(yōu)化狀態(tài)只有截割煤層快-煤流輸送及時(shí)-移架推槽迅速-煤巷掘進(jìn)超前才能使煤礦的綜采工藝實(shí)現(xiàn)高效高產(chǎn)所以綜采工藝要求井下煤機(jī)必須是三機(jī)一架齊步前進(jìn)以系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)指導(dǎo)煤機(jī)裝備制造業(yè)的發(fā)展壯大

市場(chǎng)容量分析

由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源的大量需求和政府對(duì)煤炭生產(chǎn)的高度重視煤機(jī)裝備制造業(yè)和產(chǎn)品市場(chǎng)正面臨著難得的發(fā)展機(jī)遇十二五期間地方中小煤礦的整合國(guó)有煤礦的集團(tuán)化將會(huì)給煤機(jī)裝備制造業(yè)壯大和國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)開拓帶來黃金發(fā)展時(shí)期

十一五期間煤炭消耗量在能源生產(chǎn)中占73%以上未來5年國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)煤炭的需求仍是大幅增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)預(yù)計(jì)產(chǎn)量同比增長(zhǎng)25%至2015年煤炭年產(chǎn)量將接近40億t據(jù)勘查統(tǒng)計(jì)我國(guó)煤炭保有儲(chǔ)量為9950億t其中65%需以井下開采進(jìn)行生產(chǎn)因此大力發(fā)展井下煤礦裝備是必然趨勢(shì)而高效綜采設(shè)備研制更是位居首位目前全國(guó)在用采煤設(shè)備為1300多套刮板輸送機(jī)近40萬m液壓支架20多萬架煤巖巷掘進(jìn)設(shè)備900多套

十二五期間預(yù)計(jì)平均每年需求采煤設(shè)備180～220套刮板輸送機(jī)6萬～8萬m液壓支架2萬～3萬架掘進(jìn)設(shè)備110～120套全國(guó)煤機(jī)年產(chǎn)值將達(dá)到1500億～1600億元

十二五期間新增可采煤炭資源430億t以山西陜西內(nèi)蒙新疆河南河北山東和安徽為重點(diǎn)區(qū)域將建成現(xiàn)代化礦井140個(gè)其中深井煤礦16座新建煤礦投資預(yù)計(jì)增加12%實(shí)現(xiàn)投資總額可達(dá)3000億元其中設(shè)備投資為1000多億元在井下煤礦綜采設(shè)備三機(jī)一架無疑是投資重點(diǎn)

另外為了提升井下煤礦的生產(chǎn)能力和煤炭產(chǎn)量必須加速實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)現(xiàn)代化近幾年將把井下煤礦的100個(gè)普采工作面升格為高檔普采工作面把100個(gè)高檔普采工作面升格為綜采工作面所涉及的技改項(xiàng)目均總需投資150億～160億元這樣大型煤礦的機(jī)械化程度需達(dá)到95%中型煤礦的機(jī)械化程度要達(dá)到85%全國(guó)將建成10個(gè)年產(chǎn)1億t的特大型煤炭企業(yè)建成10個(gè)年產(chǎn)5000萬t的大型煤炭企業(yè)建成30個(gè)年產(chǎn)1000萬t的大中型煤炭企業(yè)這些企業(yè)的煤炭產(chǎn)量將占全國(guó)總產(chǎn)量的90%以上屆時(shí)將帶來極大的煤機(jī)需求

煤炭企業(yè)生產(chǎn)是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)之一先進(jìn)的礦業(yè)裝備是實(shí)現(xiàn)煤礦高效高產(chǎn)的重要手段因此政府制訂了大力發(fā)展煤礦裝備制造業(yè)的基本政策這一舉措是與我國(guó)成為經(jīng)濟(jì)大國(guó)和經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)密不可分的政府對(duì)煤炭生產(chǎn)和礦業(yè)裝備制造業(yè)的支持只會(huì)加強(qiáng)不會(huì)減弱煤礦設(shè)備技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品市場(chǎng)開拓具有廣闊的空間煤炭生產(chǎn)企業(yè)和礦業(yè)裝備制造行業(yè)均應(yīng)抓住這一機(jī)遇審時(shí)度勢(shì)科學(xué)發(fā)展制訂可行規(guī)劃去爭(zhēng)取更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益