時(shí)間：2022-06-02 00:10:57
序論：在您撰寫礦山機(jī)械論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1.1可靠性設(shè)計(jì)在進(jìn)行礦山機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，衡量產(chǎn)品質(zhì)量的最重要一項(xiàng)指標(biāo)是可靠性。要想做到可靠性設(shè)計(jì)，則需要通過試驗(yàn)及統(tǒng)計(jì)分析對(duì)礦山機(jī)械的載荷、工況、長度及材料機(jī)械性能等數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并作為可靠性的重要依據(jù)。根據(jù)具體的分析和計(jì)算，建立可靠性模型，確定設(shè)備的使用壽命，對(duì)其可靠性進(jìn)行全面的掌握，對(duì)于一些可靠性較為薄弱的環(huán)節(jié)則可以加以進(jìn)一步改進(jìn)，以便于更好的提高礦山機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量，提升設(shè)備的安全可靠性，以便于確保礦山機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)過程中的安全能夠得到較好的保障。
1.2CAD技術(shù)目前在設(shè)計(jì)人員進(jìn)行礦山機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，必不可少的會(huì)使用到CAD技術(shù)。這是充分的利用計(jì)算機(jī)軟、硬件來實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)的一種技術(shù)，利用CAD技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、工程分析、繪畫及文檔制作，為設(shè)計(jì)帶來了很大的便利。不僅可以確保模塊和一體化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，而且直接導(dǎo)入計(jì)算機(jī)內(nèi)的產(chǎn)品模型，在加工中心直接利用傳入的加工代碼進(jìn)行機(jī)械的加工。應(yīng)用CAD技術(shù)，有效的將設(shè)計(jì)和制造兩個(gè)環(huán)節(jié)更好的銜接起來，對(duì)礦山機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率和加工效率都有較明顯的改善。
1.3有限元法礦山作業(yè)時(shí)環(huán)境較為復(fù)雜，機(jī)械作業(yè)時(shí)受力情況也無法進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算和分析，在結(jié)構(gòu)和載荷上都具有復(fù)雜性。在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中通常都是通過幾個(gè)截面來進(jìn)行簡化計(jì)算，這不僅無論確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，而且僅僅通過對(duì)幾個(gè)截面的設(shè)計(jì)校核，無法對(duì)每個(gè)部件的應(yīng)力分布情況進(jìn)行準(zhǔn)確的確定。所以在現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，往往利用有限元法，通過計(jì)算機(jī)來對(duì)每個(gè)部件的應(yīng)力情況及薄弱點(diǎn)進(jìn)行分析，這樣能夠更好的對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，確保設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品質(zhì)量能夠更好的滿足礦山開采的要求。
1.4優(yōu)化設(shè)計(jì)目前數(shù)學(xué)專業(yè)也隨著時(shí)代前進(jìn)而向前發(fā)展，比如最優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型。礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中的優(yōu)化設(shè)計(jì)就是將設(shè)計(jì)中遇到的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，然后應(yīng)用數(shù)學(xué)優(yōu)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)計(jì)算技術(shù)，從可行域中找出最優(yōu)解。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)問題越復(fù)雜，越能體現(xiàn)出優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，它大大減輕了設(shè)計(jì)工作者的負(fù)擔(dān)。優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)在推進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平等方面都具有重要作用。
1.5綠色設(shè)計(jì)隨著當(dāng)今世界對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，大家也開始呼喚設(shè)計(jì)界的綠色環(huán)保。綠色設(shè)計(jì)，不僅是指在設(shè)計(jì)過程中整個(gè)機(jī)械設(shè)備要經(jīng)濟(jì)環(huán)保，做到可回收、可維護(hù)、可拆卸、可重復(fù)利用等，而且在機(jī)械施工過程中，要做到減少噪聲污染，提高工作效率，最大限度地節(jié)約能源。在滿足使用性能和安全性能的同時(shí)，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品也要具有良好的環(huán)境屬性，這是現(xiàn)代設(shè)計(jì)中必要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
1.6人機(jī)工程設(shè)計(jì)技術(shù)礦山機(jī)械運(yùn)行的環(huán)境比較惡劣，操作機(jī)器人員需要集中精神進(jìn)行細(xì)心操作，一個(gè)簡單的失誤有可能造成安全事故。所以在設(shè)計(jì)中有了人機(jī)工程設(shè)計(jì)技術(shù)，它的目標(biāo)就在考慮施工環(huán)境的前提下，怎么樣將機(jī)械產(chǎn)品最合乎人的操作習(xí)慣，盡量滿足人的舒適度，減少人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。比如合理的檔位高度和位置設(shè)計(jì)可以減少操作人員的強(qiáng)度以及避免操作失誤，保證操作人員的安全。
2礦山機(jī)械設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的幾個(gè)方面
首先，要強(qiáng)調(diào)以人為本的設(shè)計(jì)理念。以人為本是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)理念中很重要的一個(gè)方面。以人為本涉及到很多方面，例如噪音的消除、機(jī)械形態(tài)的柔和型、操作控制系統(tǒng)的安全性和操作起來的簡便性和舒適度。消除噪音是一個(gè)非常重要的方面，工作人員在一個(gè)充滿噪聲的環(huán)境里，不可能保持一個(gè)良好的工作狀態(tài)。操作工人極易出現(xiàn)錯(cuò)誤操作而導(dǎo)致事故發(fā)生。因此在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，必須找到最合適的工作頻率，降低噪聲對(duì)工作人員的影響。除此之外，我國機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化程度比較低，很多都需要人工操作，因此有一個(gè)方便舒適的的操作系統(tǒng)很重要。其次，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法集先進(jìn)性、智能性、系統(tǒng)性、動(dòng)態(tài)性和綜合性等特點(diǎn)于一身。礦山機(jī)械的設(shè)計(jì)人員一定要清楚的掌握幾個(gè)數(shù)據(jù)，例如人體的一些生理指標(biāo)，各個(gè)部位的尺寸等，還要了解礦山的一些基本知識(shí)等情況，設(shè)計(jì)出來的工作界面要簡潔大方，讓工作人員很好的操作，又能保持一種良好的情緒和工作狀態(tài)。
3結(jié)束語
一、煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中的重要作用
煤炭是我國的主要能源，是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展不可缺少的物資基礎(chǔ)。我國煤炭資源豐富，煤炭資源分布面積約60多萬平方公里，占國土面積的6%。根據(jù)第三次全國煤炭資源預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)，全國煤炭資源總量5.57萬億噸，煤炭資源潛力巨大，煤炭資源總量居世界第一。已查明資源中精查資源量僅占25%，詳查資源僅占17%。探明儲(chǔ)量達(dá)到10202億噸。其中可開采儲(chǔ)量1891億噸，占18%，人均占有量僅145噸，低于世界平均水平。國務(wù)院制訂的《能源中長期發(fā)展規(guī)劃綱要（2004-2020）》（草案）指出“要大力調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，堅(jiān)持以煤炭為主體，電力為中心，油氣和新能源全面發(fā)展的戰(zhàn)略”。鑒于我國“多煤、貧油、少氣（天然氣）”的特點(diǎn)，在今后一段相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，能源結(jié)構(gòu)仍然以煤炭為主，煤炭在一次能源消耗中占70%左右。2004年煤炭占我國一次能源生產(chǎn)的70%以上，在我國能源結(jié)構(gòu)上占主要地位，有舉足輕重的作用。
根據(jù)我國全面建設(shè)小康社會(huì)的需求，煤炭消費(fèi)的趨勢(shì)將有明顯上升。在煤炭消費(fèi)用戶的構(gòu)成中，電力、冶金、建材、化工4個(gè)行業(yè)煤炭消費(fèi)量占煤炭消費(fèi)總量從1990年的50%提高到2004年的84%，其中電力占51.8%，冶金11.64%，年占27%提高到2004年的51%，將近增長一倍。
二、我國煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
進(jìn)入21世紀(jì)，我國煤炭工業(yè)快速發(fā)展，2000年全國產(chǎn)煤9.9億噸，2001年產(chǎn)煤11.04億噸，2002年13.8億噸，2003年16.67億噸。2004年全國產(chǎn)煤19.56億噸，占全國一次性能源生產(chǎn)總量的74.3%，當(dāng)年煤炭銷售量為18.91億噸，占全國一次性能源消費(fèi)總量的65%，生產(chǎn)力水平顯著提高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得重大進(jìn)展。一些企業(yè)開始跨地區(qū)、跨行業(yè)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)合，煤、電、化、路、港、航產(chǎn)業(yè)鏈開始形成，形成了一批在國內(nèi)領(lǐng)先、在國際上具有一定競(jìng)爭(zhēng)力的大集團(tuán)，如神華集團(tuán)、山西焦煤集團(tuán)、兗州礦業(yè)集團(tuán)等。我國煤炭產(chǎn)量急劇上升，得到了全世界的關(guān)注。
煤炭是我國能源安全的基石。煤炭工業(yè)是我國重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，我國的煤炭產(chǎn)量已是世界第一位，是煤炭生產(chǎn)大國，現(xiàn)在我國煤炭工業(yè)已具備了設(shè)計(jì)、施工、裝備及管理千萬噸露天煤礦和大中型礦井的能力?，F(xiàn)代化綜采設(shè)備、綜掘設(shè)備和大型高效露天剝、采、運(yùn)、支成套設(shè)備在大中型煤礦大量使用。同時(shí)，我國煤炭開采技術(shù)裝備總體水平低，煤炭生產(chǎn)技術(shù)裝備是機(jī)械化、部分機(jī)械化和手工作業(yè)并存的多層次結(jié)構(gòu)。技術(shù)和裝備水平低。全國煤礦非機(jī)械化采煤60%。大中型國有重點(diǎn)煤礦裝備水平較先進(jìn)，但設(shè)備老化程度較大；小型礦井生產(chǎn)技術(shù)裝備水平極低，煤礦生產(chǎn)工藝落后，作業(yè)人員過多、效率低。保障煤炭供應(yīng)是國家加強(qiáng)煤炭工業(yè)宏觀調(diào)控的重點(diǎn)之一，挖掘煤炭生產(chǎn)潛力，加快大型煤炭基地建設(shè)，是重要措施。為此，只有大幅提高大中型煤礦產(chǎn)量，才能在保障煤炭穩(wěn)定供應(yīng)的前提條件下，遏制小煤礦發(fā)展和淘汰小煤礦，完成煤炭生產(chǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整。1998年12月以來，國家對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重大調(diào)整，關(guān)閉了五萬多處小煤礦，淘汰了一批落后的生產(chǎn)能力，通過宏觀調(diào)控，煤炭生產(chǎn)形勢(shì)好轉(zhuǎn)，供求關(guān)系趨于平衡。目前我國煤炭生產(chǎn)企業(yè)2.5萬多家，其中規(guī)模以上的企業(yè)約占60%左右，2005年計(jì)劃關(guān)閉2000多家小煤礦。
三、我國煤炭工業(yè)存在的問題和與國際先進(jìn)產(chǎn)煤國家的差距
1、我國煤炭企業(yè)規(guī)模小、產(chǎn)業(yè)集中度低我國煤炭企業(yè)的突出特點(diǎn)是，規(guī)模小、效率低、安全狀況不好，產(chǎn)業(yè)集中度低。據(jù)煤炭行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，2002年國有重點(diǎn)煤礦占52%，國有地方煤礦占18%，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦占30%。按井型劃分，大型礦井占32%，中型礦井占18%，小型礦井（含鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦）占48%。2004年，全國約有煤礦2.5萬處，95%以上的小煤礦，礦井年產(chǎn)能力不足3萬噸的礦井約占40%，煤炭產(chǎn)業(yè)的集中度只有15%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界主要產(chǎn)煤國家的水平。國際先進(jìn)的產(chǎn)煤國家，煤炭產(chǎn)業(yè)規(guī)模集中化，世界排名前10名的大公司，依靠核心競(jìng)爭(zhēng)力，做強(qiáng)做大，提高了全球煤炭產(chǎn)業(yè)的集中化程度。2003年10大煤炭公司的煤炭產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的18.81%，有5家公司的煤炭產(chǎn)量超過1億噸，其中排名第一的皮博迪公司達(dá)到1.83億噸，力拓公司達(dá)到1.43億噸，美國前4家企業(yè)的煤炭產(chǎn)量占本國煤炭總量的46.9%。
2、我國煤炭裝備落后，機(jī)械化、自動(dòng)化程度低、缺少大型成套設(shè)備.我國煤礦生產(chǎn)基礎(chǔ)薄弱、國有煤礦連續(xù)緊張生產(chǎn)的礦井占總數(shù)的近50%，礦井主要生產(chǎn)設(shè)備嚴(yán)重老化，超期服役的占30-40%，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦設(shè)備簡陋、生產(chǎn)條件差，有的根本沒有機(jī)械設(shè)備，僅為人工開采，不符合有關(guān)煤炭法規(guī)要求，當(dāng)前我國資源破壞和浪費(fèi)嚴(yán)重。部分煤炭企業(yè)存在著“采厚棄薄”、“吃肥丟瘦”等浪費(fèi)資源現(xiàn)象，全國煤礦平均資源回收率為30-35%左右，資源富集地區(qū)的小型礦井資源會(huì)回收率只有10-15%。據(jù)煤炭行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，2002年我國國有重點(diǎn)煤礦采煤機(jī)械化程度為77.78%，綜合采煤機(jī)械化為62.98%，掘進(jìn)機(jī)械化程度為81.15%，綜合掘井機(jī)械化程度為15.03%，地方國有煤礦機(jī)械化程度更低。當(dāng)前全國采煤機(jī)械化程度僅為42%，除國有大中型煤礦采掘機(jī)械化程度達(dá)到75%之外，大多數(shù)煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平低，裝備差、效率低。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，基本上是非機(jī)械化開采。2004年鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦產(chǎn)量占我國煤炭總產(chǎn)量的39%。對(duì)不適宜用放頂采煤的5.5米以上煤層，要采用一次采全高是最合理有效的采煤方法，但目前國內(nèi)沒有相適應(yīng)的高產(chǎn)高效的綜采成套設(shè)備。而國外美國久益（JOY）公司、德國德伯特（DBT）公司和德國艾克夫（Eickhoff）公司，都具有成熟的高煤層一次采全高的高產(chǎn)、高效綜采成套設(shè)備。神華集團(tuán)引進(jìn)的成套設(shè)備年產(chǎn)突破1085萬噸，工作面長度突破300米，最長的工作面已超過400米，工作面總裝機(jī)功率已超過5000kw。而國際先進(jìn)的產(chǎn)煤國家，煤炭生產(chǎn)呈現(xiàn)出大功率重型化、自動(dòng)化、集約化、按照環(huán)保的特點(diǎn)。國外先進(jìn)的采煤設(shè)備向大功率、重型化發(fā)展，設(shè)備儲(chǔ)備系數(shù)大、運(yùn)行可靠性高。DBT（德國德伯特）、JOY（美國久誼）和Eickhoof（德國艾克夫）等采礦設(shè)備公司都制造出具有自動(dòng)化功能的產(chǎn)品。美國聯(lián)邦2號(hào)礦在工作面實(shí)現(xiàn)了跟機(jī)自動(dòng)移架。澳大利亞Batana煤礦實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)割煤和跟機(jī)自動(dòng)移架。特別是信息技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，先進(jìn)煤礦廣泛采集工作面設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境安全檢測(cè)信息，在工作面集中顯現(xiàn)并通過以太網(wǎng)傳輸?shù)降孛嬗?jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)輸和故障診斷。運(yùn)輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)均無人值守。實(shí)行集中遠(yuǎn)程操作、視頻監(jiān)視，輔助有專人巡視。井巷布置集約化，生產(chǎn)系統(tǒng)和環(huán)節(jié)少、實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)高度集中。通常是一礦、一井、一面生產(chǎn)。有些先進(jìn)的長壁工作面每班只需6人，其中采煤機(jī)司機(jī)2人，維修工1人，機(jī)頭集中操作工1人，另外2人替換休息。高度重視工作環(huán)境的改善和人體安全防護(hù)。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)安全信息，監(jiān)測(cè)探頭遍布整個(gè)礦井。液壓支架具有跟機(jī)自動(dòng)噴霧和移架自動(dòng)噴霧功能；采煤機(jī)上方安裝導(dǎo)風(fēng)板，減少煤塵進(jìn)入人行空間。采煤機(jī)運(yùn)行的下風(fēng)側(cè)幾乎無人作業(yè)。
3、煤礦安全生產(chǎn)事故多我國煤礦安全生產(chǎn)方面，重大瓦斯事故多發(fā)，煤礦事故的總死亡人數(shù)達(dá)到了高峰，2004年我國生產(chǎn)約20億噸煤，事故死亡約六千人，這幾年煤炭產(chǎn)量大幅度增長，煤礦百萬噸死亡率還是下降的。由1994年的5.59人下降到2004年3.08人，美國生產(chǎn)約10億噸煤死27-31人，百萬噸死亡率約為0.039；波蘭百萬噸死亡率為0.09；南非百萬噸死亡率為0.13；俄羅斯百萬噸死亡率為0.34。我國百萬噸死亡率是美國的約100倍，俄羅斯的約10倍，印度的約12倍，大大超過煤炭先進(jìn)生產(chǎn)國家。據(jù)有關(guān)專家講，礦井安全檢測(cè)儀表，安全設(shè)備均在設(shè)計(jì)中作了考慮，多數(shù)事故都是礦井管理問題，真正因設(shè)備問題而發(fā)生事故較少。先進(jìn)產(chǎn)煤國家依靠大型、強(qiáng)力綜采技術(shù)裝備已經(jīng)完成從普通綜采機(jī)械化向礦井高效集約化和自動(dòng)化生產(chǎn)的過渡。高產(chǎn)高效煤礦的建設(shè)不僅提高煤炭生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)煤礦集約化生產(chǎn)，并為煤礦生產(chǎn)過程中的安全監(jiān)測(cè)、監(jiān)控創(chuàng)造條件，從而有效的預(yù)防和控制煤礦安全生產(chǎn)事故。先進(jìn)產(chǎn)煤國家安全生產(chǎn)上十分重視，不僅有健全的安全生產(chǎn)法規(guī)體系，還有嚴(yán)細(xì)的生產(chǎn)安全措施，嚴(yán)格的煤礦生產(chǎn)準(zhǔn)入制度，而且實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)安全信息，監(jiān)測(cè)探頭遍布整個(gè)礦井，保證了安全生產(chǎn)。
四、煤炭工業(yè)發(fā)展對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備的需求
1、我國煤炭工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
據(jù)煤炭行業(yè)發(fā)展規(guī)劃相關(guān)內(nèi)容，“十一五”期間，我國將新建煤礦3億噸左右，其中投產(chǎn)2億噸。國家將在“十一五”期間，對(duì)煤炭行業(yè)的工業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，大力整合、改造、關(guān)閉小煤礦，同時(shí)適度加快大型煤炭基地的建設(shè)，開工一批現(xiàn)代化大型煤礦、置換落后的生產(chǎn)能力。“十一五”期間煤炭行業(yè)現(xiàn)代企業(yè)制度要進(jìn)一步得到完善，大型煤炭企業(yè)集團(tuán)基本形成，到2010年要形成5-6個(gè)億噸級(jí)生產(chǎn)能力的特大型企業(yè)集團(tuán)，5-6個(gè)5000萬噸級(jí)生產(chǎn)能力的大型企業(yè)，產(chǎn)量將占全國煤炭總產(chǎn)量的60%左右。通過新建和老礦井技術(shù)改造，全國將建成300處高產(chǎn)高效礦井，高產(chǎn)高效的礦井產(chǎn)量將占全國總產(chǎn)量的50%左右。“十一五”期間，國家將建設(shè)神東、晉北、晉東、蒙東（東北）、云貴、河南、魯西、晉中、兩淮、黃隴（華亭）、翼中、寧東、陜北等13個(gè)大型煤炭基地，這些基地的儲(chǔ)量，占全國儲(chǔ)量的70%以上，作為煤炭供應(yīng)規(guī)劃和建設(shè)的核心。初步預(yù)測(cè)全國煤炭需求量：2010年為25-27億噸、2020年為30-32億噸，均占能源需求量的60%以上。據(jù)相關(guān)部分統(tǒng)計(jì)，2004年國有重點(diǎn)煤礦原煤產(chǎn)量9.22億噸，超過其核定生產(chǎn)能力50%以上，煤炭生產(chǎn)能力嚴(yán)重不足。經(jīng)測(cè)算，到2020年，新建和在建的國有煤礦的生產(chǎn)能力約為7.1億噸。如果屆時(shí)中國小煤礦的產(chǎn)量仍保持目前的6億噸，按需求預(yù)測(cè)的高端方案，未來20年中國需新增煤礦產(chǎn)能17億噸，年均8500萬噸；按需求預(yù)測(cè)的低端方案，未來20年中國需新增煤礦產(chǎn)能13億噸，年均6500萬噸。2、對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備的需求
“十一五”期間，煤炭工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平將明顯提高。國家將建成140個(gè)高效安全現(xiàn)代化礦井，國家將加大對(duì)煤礦建設(shè)項(xiàng)目的支持力度，已先后有17個(gè)煤炭建設(shè)項(xiàng)目，由國家開發(fā)銀行出具貸款承諾，還將100多個(gè)高檔普采工作面升為綜采工作面，100多個(gè)普采工作面升為高檔普采工作面。這樣，中國大型煤礦采掘機(jī)械化程度將達(dá)到95%。中型煤礦的機(jī)械化程度將達(dá)到80%以上；大型煤礦國內(nèi)先進(jìn)水平裝備率達(dá)到20%，國際先進(jìn)水平裝備率達(dá)到6%，中型煤礦國內(nèi)先進(jìn)水平裝備率達(dá)到10%，小型煤礦機(jī)械化、半機(jī)械化程度達(dá)30%以上。據(jù)此分析，煤炭需求的急劇增長，上述煤礦采掘機(jī)械化指標(biāo)還會(huì)有所突破，這為煤礦裝備的發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)前景。
（1）井下綜采重點(diǎn)設(shè)備
我國煤炭開采90%以上的井工開采的，井工開采占煤炭開采的主導(dǎo)地位。為迅速提高我國綜合裝備水平，要以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，采取跨越式發(fā)展模式。在“十一五”期間應(yīng)以日產(chǎn)2.5-3萬噸（年產(chǎn)1000萬噸左右）的綜采成套設(shè)備國產(chǎn)化為突破口，全國實(shí)現(xiàn)綜采成套設(shè)備國產(chǎn)化，推動(dòng)我國礦山機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。
預(yù)計(jì)從2004年到2020年，每年新增綜采工作面成套設(shè)備為30套、普采工作面成套設(shè)備50套，每年設(shè)備更新量約為現(xiàn)有的基數(shù)的六分之一。粗略估算，2010年采煤成套設(shè)備年需求量將達(dá)到500臺(tái)套左右。高產(chǎn)高效綜采技術(shù)的核心是井下工作面綜合機(jī)械化采煤輸送設(shè)備，主要有采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架和帶式輸送機(jī)。急需開發(fā)研究的電牽引采煤機(jī)：裝機(jī)總功率為2000kw左右，供電電壓為3.3KV、采高范圍為5-6m，生產(chǎn)能力達(dá)3000t/h左右。
重型刮板輸送機(jī)：輸送能力3000-5000t/h，鋪設(shè)長度250-400m，鏈速1.4m/s，裝機(jī)功率3×700或2×1000kw，供電電壓為3.3KV。
液壓支架：最大工作阻力12000KN，立柱最大缸徑ф480mm，支護(hù)高度6m，架間距1.75-2m，支架降移升時(shí)間8-12s，采用電液控制系統(tǒng)。
大型帶式輸送機(jī)：裝機(jī)功率1500-4000KN，電壓3.3KV，帶寬≥1.4m，帶速≥5m/s，運(yùn)量≥5000t/h，距離50000m以上，托輥壽命5萬小時(shí)以上，減速器壽命7萬小時(shí)以上。
（2）井下綜掘設(shè)備
我國目前綜掘機(jī)械化程度比較低，僅為12.81%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上綜采機(jī)械化的發(fā)展，其中掘進(jìn)機(jī)雖有較大的發(fā)展，但整體技術(shù)水平仍比國際先進(jìn)水平有較大差距。
需研究開發(fā)先進(jìn)的掘進(jìn)機(jī)：其截割功率300kw以上，截割斷面最大可達(dá)42m2，經(jīng)濟(jì)截割硬度達(dá)f12，可靠性要求，齒輪壽命在20000h以上，軸承壽命在30000h以上，力爭(zhēng)整機(jī)掘進(jìn)10000米無故障。
同時(shí)要結(jié)合我國國情和煤礦實(shí)際工礦，開發(fā)研制集切割、裝運(yùn)、行走、錨桿支護(hù)、機(jī)載、除塵等功能為一體的掘錨聯(lián)合裝備機(jī)組，可大大提高掘進(jìn)速度。
（3）全自動(dòng)刨媒設(shè)備
我國薄煤層儲(chǔ)量約占總儲(chǔ)量的21%左右，但是由于煤層薄，作業(yè)空間小，工作條件惡劣，薄煤層高產(chǎn)高效開采技術(shù)一直是我國煤炭工業(yè)研究探討的重要難題。刨煤機(jī)作為一種“淺截深、多循環(huán)”的采煤設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)薄煤層高產(chǎn)高效的有效途徑。提高薄煤層機(jī)械化水平加快薄煤層資源的開采進(jìn)度，不僅可以充分利用有限的資源，提高礦井整體生產(chǎn)能力，同時(shí)，也有利于保障煤礦的安全生產(chǎn)。開發(fā)研制大功能、高強(qiáng)度、高效率、緊湊型的全自動(dòng)刨煤成套設(shè)備勢(shì)在必行。全自動(dòng)刨煤成套設(shè)備（采高0.6-1.8m），主要包括刨煤機(jī)、配套刮板輸送機(jī)、薄煤層液壓支架、順槽轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等產(chǎn)品。我國目前主要從德國DBT進(jìn)口主機(jī)——刨煤機(jī)及配套刮板輸送機(jī)，由北京煤炭機(jī)械廠配套薄煤層液壓支架，張家口煤礦機(jī)械有限公司配套轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)。到目前已進(jìn)口六套（鐵法2套、晉城、西山、陽泉、大同各1套）。開發(fā)研制的全自動(dòng)刨煤成套設(shè)備：其生產(chǎn)能力1000噸/小時(shí)，鋪設(shè)長度250-300米，適應(yīng)煤層厚度0.8-2米，適應(yīng)煤質(zhì)硬度F≤3.5，適應(yīng)煤層傾角≤25度，功率2×400kw（刨頭部分）、刨煤方式為雙速混合式，上行速度0.88米，下行速度1.76米，刨深≤120毫米，上行90毫米，下行30毫米、下鏈牽引，牽引鏈38毫米D級(jí)，刨煤機(jī)采用智能控制系統(tǒng)，能自動(dòng)監(jiān)視故障性質(zhì)和位置。
（4）礦井提升設(shè)備
目前我國約90%的原煤是靠井工開采的，礦井提升設(shè)備是井工開采的咽喉設(shè)備，它不僅關(guān)系到礦井的產(chǎn)煤量，而且直接影響到人身和整個(gè)礦井的安全。我國煤炭產(chǎn)量到2020年將達(dá)20-32億噸，估計(jì)每年需新增大型、特大型礦井提升機(jī)約30臺(tái)套，考慮到更新改造，綜合估算在“十一五”期間平均年需各類提升機(jī)150-180臺(tái)套，其中大型和特大型約占20%，中小型約占80%，每年新增提升機(jī)產(chǎn)值5.4億元左右。開發(fā)研制適用于年產(chǎn)1000萬噸的特大型礦井提升設(shè)備，其規(guī)格為6×4、7×4多繩提升機(jī)、最大拖動(dòng)功率單機(jī)為6000KW、雙機(jī)為2×4000KW、最大提升速度14×16米/秒，整機(jī)使用壽命為25年。
采用恒力矩、恒減速液壓控制系統(tǒng)：采用計(jì)算機(jī)數(shù)字控制自動(dòng)化運(yùn)行，提升速度及容器位置的監(jiān)控全由電氣自動(dòng)檢測(cè)、反饋、調(diào)整。實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的全自動(dòng)化監(jiān)控運(yùn)行。
（5）露天礦井開采成套設(shè)備
露天開采占我國煤炭總開采量的10%左右。露天開采與井工開采相比具有煤炭資源利用率高，開采成本低，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和工作人員更加安全等優(yōu)點(diǎn)。所以，發(fā)展露天開采更有其井工開采無法相比的作用和意義。大型露天礦設(shè)備從設(shè)計(jì)、制造到使用的技術(shù)性強(qiáng)，世界各國都爭(zhēng)相把最先進(jìn)的技術(shù)成果用在大型露天礦設(shè)備上，因此發(fā)展大型露天礦設(shè)備可以帶動(dòng)機(jī)械、電氣、液壓、信息等行業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)和促進(jìn)我國民族工業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前世界露天礦開采特點(diǎn)是：高度集中化開采與集約化經(jīng)營；開采工藝的多樣化；企業(yè)管理的計(jì)算機(jī)化與智能礦山；合理充分利用資源，重建生態(tài)環(huán)境保持可持續(xù)發(fā)展等幾個(gè)方面。在我國大型煤炭基地建設(shè)總體規(guī)劃方案中，神東、晉北、蒙東（東北）、云貴、黃隴（華亭）、陜西等基地都建有大型露天煤礦，僅霍林河、伊敏河、勝利、平朔哈爾烏蘇2000萬t采選項(xiàng)目中16-45m3礦用挖掘機(jī)市場(chǎng)需求量就可達(dá)30-50億元；哈爾烏、武家塔、馬家塔采選項(xiàng)目等需大型拉鏟15-20億元，又比如對(duì)半連續(xù)開采工藝設(shè)備僅蒙東要建7個(gè)5000萬t級(jí)煤炭基地，建設(shè)一批保證勝利一二三號(hào)、百音花、伊敏河、寶日希勒一號(hào)和二號(hào)等超過千瓦噸級(jí)大型露天煤礦，加上神府、哈爾烏蘇和原有五大露天煤礦的改建及二、三期擴(kuò)建，移動(dòng)式、半移動(dòng)式破碎站需求量在40-60臺(tái)（套）之間，要求移動(dòng)式（半移動(dòng)式）破碎站的生產(chǎn)能力達(dá)到每小時(shí)2000-4000噸（碎煤），最高達(dá)到每小時(shí)6000噸（碎巖）。在上述煤礦建設(shè)中對(duì)礦用卡車的需求量，估計(jì)，“十一五”期間需100t級(jí)礦用車在250輛左右。當(dāng)前需要開發(fā)研制斗容28m3、45m3的大型機(jī)械式正鏟，斗容70m3、90m3、100m3臂長約為100m的大型拉鏟，降低電能消耗17%，減少機(jī)械零部件應(yīng)力載荷約30%，提高零部件使用壽命，使平均無故障時(shí)間達(dá)到國際先進(jìn)水平。開發(fā)研制斗輪挖掘機(jī)，爭(zhēng)取與國外合作制造3600m3大型斗輪挖掘機(jī)，達(dá)到國際先進(jìn)水平。開發(fā)研制移動(dòng)式、半移動(dòng)式大型破碎站，其生產(chǎn)能力4000-6000-8000t/h，破碎物料強(qiáng)度≤150Mpa，給料粒度1500×1500×1500-2500×2500×2500mm，排料粒度≤350mm，立機(jī)形式新型雙齒輥破碎機(jī)（中心距1500-1800mm，輥長2500-4000mm，功率2×300-2×500KW）。開發(fā)研制帶寬2m的大型帶式輸送機(jī)，功率3×1400KW，運(yùn)輸量12000t/h，半固定式單機(jī)長8820m，移置式單機(jī)長5270m，在-45℃低溫下能正常運(yùn)行。爭(zhēng)取與國外合作，開發(fā)研制載重170-360t的大型電動(dòng)輪自卸車，并達(dá)到國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。
（6）煤炭洗選加工設(shè)備煤炭清潔洗選加工技術(shù)是資源綜合利用的基礎(chǔ)，是提高煤炭熱效率的有效途徑，也是保障國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需要，煤炭洗選加工業(yè)在政策扶持、科技進(jìn)步、市場(chǎng)拉動(dòng)、投資增加和環(huán)保要求的推動(dòng)下，呈現(xiàn)出快速發(fā)展、總體推進(jìn)、擴(kuò)量提質(zhì)、增效降污的可喜局面，原煤入洗比例不斷提高。到2004年末，全國共有年入洗3萬噸及以上的選煤廠2000余座，設(shè)計(jì)能力7.5億噸以上，原煤入洗量為5億噸左右。2005年，全國原煤入洗能力將突破8億噸，入洗量將達(dá)到6億噸，入洗比例達(dá)40%，根據(jù)煤炭工業(yè)規(guī)劃，到2010年原煤入洗率達(dá)50%，原煤入洗量提高到11億噸，煉焦煤全部入洗，動(dòng)力煤入洗率達(dá)到40%以上。據(jù)此計(jì)算，每年將新增8000-10000萬噸原煤入洗，按400萬噸規(guī)模洗選煤廠計(jì)算，每年將新增25座大型洗選煤廠，加上現(xiàn)有洗選煤廠的技術(shù)改造每年約需洗選煤設(shè)備250套左右，洗選煤設(shè)備的發(fā)展?jié)摿艽?。為適應(yīng)煤洗選加工的要求，應(yīng)開發(fā)研制單機(jī)處理能力為1000-2000m3/h的新型浮選機(jī)，其主要參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制。開發(fā)研制篩子面積≥28m3的高可靠性大型直線振動(dòng)篩。開發(fā)研制入料粒度25-400mm、處理能力為300-400T/h的高效液壓動(dòng)篩淘汰機(jī)。開發(fā)研制篩籃直徑≥1.4米，處理能力≥300T/h的大型臥式振動(dòng)離心脫水機(jī)和400m2高效精煤壓濾機(jī)、處理能力≥35T/h的沉降式離心脫水機(jī)等高效脫水設(shè)備。開發(fā)研究并解決300-400萬噸/年的大型選煤廠的集中控制和智能化管理技術(shù)與裝備，實(shí)現(xiàn)選煤的全過程的主要工藝參數(shù)，煤炭灰分、水分、發(fā)熱量、懸浮液密度、入料濃度、流量、旋流器入口壓力、跳汰機(jī)床層厚度、松散度、浮選加藥量、耙工濃縮機(jī)溢流水的濁度、皮帶輸送機(jī)的煤流量等指標(biāo)的在線檢測(cè)、實(shí)現(xiàn)跳淘機(jī)、浮選機(jī)、重介旋流器、壓濾機(jī)等主要分選設(shè)備單機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)和選煤廠全廠的綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：礦山機(jī)械;機(jī)械安全
1礦山機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀
經(jīng)過幾十年的努力,我國礦山機(jī)械行業(yè)得到大力發(fā)展,但與國外同行業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展水平相比,有相當(dāng)大的差距,尤其是在露天挖掘設(shè)備和井下運(yùn)設(shè)備等方面差距尤其明顯，對(duì)礦山機(jī)械產(chǎn)品而言,在制造質(zhì)量、外觀形狀可靠性、壽命、設(shè)計(jì)水平和試驗(yàn)手段等方面與先進(jìn)工業(yè)國家相比尚有一定的差距;我國加入WTO后,為了加快基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展,必須加快礦山機(jī)械的開發(fā)與研究速度。
近年來,我國礦山機(jī)械行業(yè)通過對(duì)產(chǎn)品和技術(shù)的引進(jìn),或者與國外著名廠商的合作、合資,加速了產(chǎn)品的更新?lián)Q代,礦山機(jī)械行業(yè)有了長足的進(jìn)步,傳統(tǒng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能和外觀有了提高和改進(jìn),制造工藝技術(shù)水平有了提升。
但是隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,生命的安全與財(cái)產(chǎn)安全問題越來越受到人們的重視,機(jī)械安全也逐漸形成了一門獨(dú)立的學(xué)科,并得到了社會(huì)的認(rèn)同。首先,處在重載、高速等環(huán)境下工作的礦山機(jī)械如果存在隱患而不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),就可能導(dǎo)致如絞車損壞、鋼絲繩斷裂、跑車、皮帶機(jī)著火等惡性事故的發(fā)生;其次,隨著采礦工業(yè)機(jī)械化程度的提高,特別是大型和重型機(jī)械進(jìn)入采礦場(chǎng)所,安全隱患對(duì)其操作和周圍人員傷害的可能性也在增大。
尤為重要的是,煤礦都不同程度地存在瓦斯、煤塵突出的危險(xiǎn),一旦遇到明火就會(huì)爆炸,引發(fā)重、特大安全事故,造成嚴(yán)重的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失,為了堅(jiān)決消滅引爆火源,井下設(shè)備必須具有良好的防爆性能“每年由礦山機(jī)械設(shè)備隱患導(dǎo)致的安全事故都給煤炭企業(yè)造成巨大損失,也給煤炭從業(yè)人員的人身安全造成嚴(yán)重威脅,礦山機(jī)的安全問題越來越引起了人們的高度重視。
2礦山機(jī)械安全技術(shù)的現(xiàn)狀
2.1礦山機(jī)械設(shè)備的裝備水平參差不齊
我國礦山機(jī)械設(shè)備的裝備水平參差不齊，現(xiàn)役煤炭生產(chǎn)礦井大體可以分為4類:老礦及改擴(kuò)建礦；現(xiàn)代化礦井;大型(超大型)現(xiàn)代礦井；鄉(xiāng)鎮(zhèn)中小型礦井。
(1)老礦及改擴(kuò)建礦多建于解放初期,有的甚至是解放前期,由于資金和企業(yè)觀念上的問題,仍然保留著建井初期的裝備,設(shè)備非常落后,安全設(shè)計(jì)欠缺,雖然進(jìn)行過一些技術(shù)改造仍無法滿足安全生產(chǎn)的要求；
(2)現(xiàn)代化礦井大多建于20世紀(jì)80年代中、后期,廣泛采用了當(dāng)時(shí)較為先進(jìn)的綜采機(jī)械,其中國產(chǎn)設(shè)備占了主導(dǎo)地位,完全采用國產(chǎn)裝備的高產(chǎn)高效工作面不斷涌現(xiàn),機(jī)電一體化在礦山機(jī)械設(shè)備上逐步實(shí)現(xiàn)；
(3)大型、超大型礦井是近年來出現(xiàn)的,普遍引進(jìn)了國外先進(jìn)的綜采設(shè)備；
(4)在我國現(xiàn)有的2.5萬個(gè)煤礦中有2.3萬個(gè)是鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，小型礦井,幾乎都由個(gè)人承包經(jīng)營,生產(chǎn)條件簡陋,生產(chǎn)方式原始,普遍沒有綜采機(jī)械。
2.2礦山機(jī)械的研發(fā)和生產(chǎn)能力不斷增強(qiáng)
經(jīng)過二十幾年的研究、開發(fā),我國的交流電牽引采煤機(jī)已逐步走向成熟,掘進(jìn)機(jī)從輕型發(fā)展到了中、重型,切割對(duì)象從煤拓展到了巖石,長距離的帶式輸送機(jī)的質(zhì)量也有了很大的提高，多數(shù)國產(chǎn)設(shè)備也已經(jīng)有了在線檢測(cè)和實(shí)時(shí)監(jiān)控,安全性大為提高。
3存在的主要問題
3.1我國礦山機(jī)械的安全狀況不容樂觀
我國的現(xiàn)代化礦井裝備水平雖然有了很大提高,但同發(fā)達(dá)國家相比還有相當(dāng)大的差距;現(xiàn)代化的綜采設(shè)備普及率還較低,有些礦井雖采用了引進(jìn)的先進(jìn)設(shè)備,但由于對(duì)其他國家技術(shù)的消化還不徹底,仍不能進(jìn)行正常使用和維護(hù),一些先進(jìn)的功能沒有充分發(fā)揮出來,更有甚者,由于盲目追求生產(chǎn),忽視安全,把安全監(jiān)測(cè)裝置當(dāng)成影響生產(chǎn)的累贅而拆除,造成很大安全隱患,設(shè)備故障不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。為了追求利益的最大化,原有設(shè)備沒有淘汰,到了設(shè)計(jì)壽命仍在超期服役，大部分設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),帶來很多安全隱患。井下惡劣的工作環(huán)境也是造成設(shè)備安全性降低的重要因素,潮濕、粉塵、輻射等因素的影響,導(dǎo)致安全監(jiān)測(cè)設(shè)備的可靠性下降；部分管理人員盲目追求生產(chǎn),存在僥幸心理,致使出現(xiàn)故障的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)得不到及時(shí)維護(hù)和更換,也是造成設(shè)備安全性降低,也是安全事故屢發(fā)的原因之一。3.2礦山機(jī)械安全檢測(cè)技術(shù)需要完善
礦山機(jī)械設(shè)備長期處于重載和交變載荷狀態(tài)下工作,容易產(chǎn)生各種安全隱患,如果沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn),設(shè)備仍然處在重載、高速等環(huán)境下工作,就有可能導(dǎo)致惡性事故的發(fā)生。雖然現(xiàn)代化的測(cè)試技術(shù)與設(shè)備在不斷更新,但由于礦山機(jī)械設(shè)備本身的復(fù)雜性及其工作環(huán)境的復(fù)雜性和大量不可預(yù)測(cè)的偶發(fā)事件的存在,礦山機(jī)械安全檢測(cè)技術(shù)仍然需要不斷完善和提高,特別是在靈敏度和可靠性方面,許多復(fù)雜的難題有待進(jìn)一步研究。
3.3機(jī)械安全設(shè)計(jì)方法不夠成熟
雖然目前許多機(jī)械在安全設(shè)計(jì)方面已有比較成熟的理論與方法,但是對(duì)于有些大型、復(fù)雜的關(guān)鍵礦山機(jī)械設(shè)備,目前安全設(shè)計(jì)只有理論,還沒有成熟的、理想的安全設(shè)計(jì)方法。如:迄今為止,我國的輸送機(jī)動(dòng)特性研究僅停留于理論分析階段,急需相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究和驗(yàn)證;在掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)方面,現(xiàn)在還沒有適合我國地質(zhì)條件的完整的截割、裝運(yùn)及行走的載荷譜,這些都對(duì)安全設(shè)計(jì)產(chǎn)生了一定的制約。與國外的機(jī)械安全設(shè)計(jì)相比有較大的差距。
3.4礦山機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)急需完善和嚴(yán)格執(zhí)行
已經(jīng)制定的礦山機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)涉及礦用絞車、礦井提升機(jī)、礦用提升絞車、窄軌運(yùn)輸車輛、地下鏟運(yùn)機(jī)、礦用炮孔鉆機(jī)、礦用人車、液壓防爆提升機(jī)和液壓防爆提升絞車等,為設(shè)計(jì)、制造和使用部門提供了一個(gè)總體框架和指導(dǎo)原則,并使產(chǎn)品在預(yù)定使用范圍內(nèi)得到安全保證。但礦山機(jī)械產(chǎn)品的品種達(dá)數(shù)百種,現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)僅涉及了礦山機(jī)械產(chǎn)品的一部分,遠(yuǎn)不能滿足礦山機(jī)械產(chǎn)品的安全要求。雖然大家都知道安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化是煤礦安全的基本保證,但是在煤炭需求旺盛的情況下,人們?nèi)菀讓?duì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作產(chǎn)生松懈思想和厭倦情緒,加上不菲的投入,更會(huì)促使煤礦管理者在產(chǎn)量、進(jìn)尺與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化面前,忽視質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化,導(dǎo)致安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的滑坡,埋下事故隱患。
3.5從業(yè)人員素質(zhì)亟待提高
統(tǒng)計(jì)資料表明,80%以上的礦山傷亡事故是人為因素造成的,由于礦山工作的艱苦和危險(xiǎn)性,礦山機(jī)械的從業(yè)人員的組成復(fù)雜,部分機(jī)械設(shè)備操作人員文化素質(zhì)低,對(duì)設(shè)備的安全性能了解不夠,自我保護(hù)意識(shí)淡薄,習(xí)慣性野蠻操作等是造成礦山機(jī)械安全事故的重要因素。必須通過培訓(xùn)、教育等手段,不斷強(qiáng)化操作人員的責(zé)任心和安全意識(shí),掌握設(shè)備的安全操作要領(lǐng),才能提高駕馭設(shè)備的能力;必須嚴(yán)格按規(guī)程操作,杜絕麻痹心理,才能減少或杜絕設(shè)備傷害事故的發(fā)生。另外,煤炭企業(yè)的管理人員過多地強(qiáng)調(diào)產(chǎn)量,追求經(jīng)濟(jì)利益的最大化,安全觀念不強(qiáng),對(duì)從業(yè)人員的上崗培訓(xùn)不到位,致使部分操作人員不能很好地掌握先進(jìn)設(shè)備的使用方法,導(dǎo)致現(xiàn)有的設(shè)備也不能發(fā)揮應(yīng)有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
4解決措施
4.1建立礦山機(jī)械安全設(shè)計(jì)體系
礦山機(jī)械和大多數(shù)現(xiàn)代機(jī)械的發(fā)展方向一樣,趨向于大型、重載和高速化、智能化與微型化。由于涉及安全的問題很多,單一學(xué)科的理論與方法已經(jīng)不能解決問題,要盡快建立一個(gè)適應(yīng)我國國情的礦山機(jī)械安全設(shè)計(jì)體系,包括理論、原理和方法,為礦山機(jī)械安全設(shè)計(jì)提供方法論的指導(dǎo);對(duì)礦山機(jī)械安全設(shè)計(jì)的共性、基礎(chǔ)性問題進(jìn)行研究,特別是針對(duì)井下可燃性氣體的礦山機(jī)械本質(zhì)安全性設(shè)計(jì)方面加大研究力度,并建立礦山機(jī)械安全行業(yè)數(shù)據(jù)庫;建立低成本、適用性強(qiáng)的礦山機(jī)械安全設(shè)計(jì)體系,通過設(shè)計(jì)消除已判定的危害或減少有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn),提高本質(zhì)安全水平。
4.2轉(zhuǎn)變企業(yè)觀念
由于礦山機(jī)械安全問題的依附性、隱性和安全事故致因的復(fù)雜性,需要企業(yè)技術(shù)和管理人員轉(zhuǎn)變企業(yè)觀念,共同承擔(dān)安全責(zé)任,增強(qiáng)安全意識(shí)。
4.3加大安全資金投入,改善機(jī)械設(shè)備現(xiàn)狀
針對(duì)目前在礦山機(jī)械安全方面欠賬嚴(yán)重的狀況,國家應(yīng)該在政策方面加強(qiáng)引導(dǎo),在法規(guī)方面加大控制力度,在資金方面積極扶持國有重點(diǎn)煤礦和地方煤礦進(jìn)行安全技術(shù)改造,企業(yè)在利用國家政策技改資金的同時(shí),自身也應(yīng)下大力氣,多方籌措資金,補(bǔ)足安全欠賬缺口,下決心報(bào)廢一切超期服役的設(shè)備,或進(jìn)行必要的裝備技術(shù)改造,從而切實(shí)改善礦山機(jī)械設(shè)備安全現(xiàn)狀。
4.4進(jìn)一步制定和完善礦山機(jī)械安全的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)
我國礦山機(jī)械行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作者應(yīng)密切關(guān)注國際機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展動(dòng)向,及時(shí)跟蹤各先進(jìn)工業(yè)化國家的重型礦山機(jī)械及相關(guān)行業(yè)的安全技術(shù)法規(guī)與安全標(biāo)準(zhǔn)情況,加大安全標(biāo)準(zhǔn)的制定力度,積極制定與國際接軌的安全標(biāo)準(zhǔn),使安全標(biāo)準(zhǔn)能覆蓋絕大多數(shù)礦山機(jī)械產(chǎn)品,監(jiān)察機(jī)關(guān)也應(yīng)加大執(zhí)法力度,保證法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格執(zhí)行。
4.5加強(qiáng)對(duì)礦山機(jī)械安全技術(shù)人才的培養(yǎng)和從業(yè)人員培訓(xùn)
隨著我國礦山機(jī)械設(shè)備和科學(xué)技術(shù)的不斷改進(jìn)和發(fā)展,由機(jī)械化向半自動(dòng)化和自動(dòng)化的方向邁進(jìn),對(duì)人的智力和技術(shù)水平的要求也更高、更嚴(yán)格。為了在生產(chǎn)工作中做到安全、高效,促進(jìn)我國機(jī)械安全體系的建立和貫徹落實(shí),就必須從現(xiàn)在起加快對(duì)從事設(shè)計(jì)、科研等工作的礦山機(jī)械安全技術(shù)人才的培養(yǎng),加強(qiáng)對(duì)作業(yè)人員和技術(shù)工人的選擇和培訓(xùn),全面提高礦山機(jī)械從業(yè)人員的技術(shù)水平和安全意識(shí),繼續(xù)推進(jìn)煤礦安全培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),更好地提高安全意識(shí)和安全設(shè)計(jì)的技術(shù)水平。
參考文獻(xiàn)
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目前，礦山機(jī)械生產(chǎn)實(shí)習(xí)主要還是沿襲傳統(tǒng)的教學(xué)模式和管理方法，在取得一定實(shí)習(xí)效果的同時(shí)，也暴露出一些問題，影響了實(shí)習(xí)質(zhì)量，亟待解決。
(一)實(shí)習(xí)單位缺乏積極性，生產(chǎn)實(shí)習(xí)難以開展
市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下，多數(shù)企業(yè)以創(chuàng)造最大產(chǎn)值，追求最大利潤為根本目標(biāo)，大學(xué)生來單位實(shí)習(xí)并不能創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值，反而會(huì)給企業(yè)帶來生產(chǎn)上和管理上的諸多不便，特別是礦山機(jī)械生產(chǎn)實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)環(huán)境多為煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)及煤機(jī)制造一線，危險(xiǎn)因素較多，安全風(fēng)險(xiǎn)較高，極易危及學(xué)生人身安全，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響整個(gè)礦井的正常生產(chǎn)及井下工人的生命安全，導(dǎo)致越來越多的廠礦企業(yè)不再愿意接收大學(xué)生來廠(礦)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí);即便同意安排學(xué)生實(shí)習(xí)，也缺乏積極性，多為應(yīng)付搪塞，給實(shí)習(xí)工作的正常開展和高技能專業(yè)人才培養(yǎng)帶來了困難。
(二)實(shí)習(xí)模式不合理，影響實(shí)習(xí)效果
由于經(jīng)費(fèi)和實(shí)習(xí)條件的限制，礦山機(jī)械生產(chǎn)實(shí)習(xí)已經(jīng)演變?yōu)樽唏R觀花式的參觀瀏覽，基本上“上午一車間，下午一車間，兩天一工廠”;而企業(yè)安排的工作人員也多為臨時(shí)指派，大部分時(shí)間只是充當(dāng)“向?qū)А?學(xué)生只是疲于奔波于各車間之間，對(duì)機(jī)械設(shè)備只能從外觀、功能上獲得直觀的感性認(rèn)識(shí)，并不能真正達(dá)到掌握設(shè)備原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)理念等實(shí)習(xí)目的。整個(gè)實(shí)習(xí)過程在匆忙、無序中進(jìn)行，缺乏必要工作計(jì)劃和時(shí)間安排，更談不上實(shí)習(xí)的合理性和系統(tǒng)性，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果。
(三)生產(chǎn)實(shí)習(xí)缺乏知識(shí)準(zhǔn)備，難以把握重點(diǎn)
在實(shí)習(xí)過程中知識(shí)準(zhǔn)備的缺失表現(xiàn)在以下幾方面:(1)帶隊(duì)教師和企業(yè)指導(dǎo)人員缺乏必要的專業(yè)知識(shí)，或?qū)?shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備、生產(chǎn)過程、工藝流程等沒有提前進(jìn)行了解準(zhǔn)備，以至于無法回答學(xué)生的提問，更談不上為學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)剖析、講解;(2)學(xué)生沒有專業(yè)知識(shí)的預(yù)備，在實(shí)習(xí)過程中看到陌生的機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，大部分同學(xué)都只是在“看熱鬧”，即使有少數(shù)同學(xué)會(huì)留心學(xué)習(xí)，但由于基本知識(shí)的缺失，也會(huì)讓他們無法準(zhǔn)確把握實(shí)習(xí)的重點(diǎn)。
(四)教學(xué)與實(shí)習(xí)內(nèi)容脫節(jié)
礦山機(jī)械生產(chǎn)實(shí)習(xí)中，教師和學(xué)生會(huì)遇到一種尷尬的局面，那就是“課本上講的東西現(xiàn)場(chǎng)找不到，現(xiàn)場(chǎng)用的設(shè)備課本上卻沒有講”。課堂教學(xué)與實(shí)習(xí)內(nèi)容出現(xiàn)了嚴(yán)重的脫節(jié)，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:(1)課本知識(shí)的更新嚴(yán)重滯后于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，比如現(xiàn)代化礦井主副提升機(jī)基本都已采用電機(jī)直聯(lián)主軸裝置的拖動(dòng)方式，而課本上還停留在電機(jī)+齒輪減速器+主軸裝置的驅(qū)動(dòng)模式;(2)礦山機(jī)械教學(xué)與現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)系不夠密切，教學(xué)內(nèi)容把握的重點(diǎn)與煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不符，例如教材上的關(guān)于礦井壓氣設(shè)備主要介紹活塞式壓氣機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)，而現(xiàn)代化礦井的新型壓氣機(jī)多采用離心式或螺桿式結(jié)構(gòu)，已較少采用活塞式壓氣機(jī)。
二、生產(chǎn)實(shí)習(xí)的改革措施
鑒于目前礦山機(jī)械生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題，我們提出了以下幾點(diǎn)改革措施。
(一)明確各方權(quán)與責(zé)，建立新型實(shí)習(xí)關(guān)系
加強(qiáng)學(xué)生的安全教育，嚴(yán)格遵守實(shí)習(xí)紀(jì)律，服從企業(yè)工作人員和帶隊(duì)教師的安排，最大程度地避免干擾實(shí)習(xí)單位的正常生產(chǎn)秩序;學(xué)校要加強(qiáng)與實(shí)習(xí)單位的溝通聯(lián)系，明確生產(chǎn)實(shí)習(xí)目的和責(zé)任，爭(zhēng)取實(shí)習(xí)單位的理解和支持;在履行必要的實(shí)習(xí)手續(xù)和支付應(yīng)有的實(shí)習(xí)報(bào)酬的同時(shí)，還要給予實(shí)習(xí)單位招聘畢業(yè)生，職工培訓(xùn)及科研合作等方面的優(yōu)先權(quán);企事業(yè)單位要具有社會(huì)責(zé)任感，理解生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的意義和必要性，積極為高校生產(chǎn)實(shí)習(xí)提供必要的場(chǎng)所和條件，為高等教育事業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量。從而建立一種學(xué)生、高校及企業(yè)之間三方和諧共贏的新型實(shí)習(xí)關(guān)系。
(二)改革實(shí)習(xí)模式，做好知識(shí)準(zhǔn)備
鑒于礦山機(jī)械生產(chǎn)實(shí)習(xí)的單位多位于遠(yuǎn)離城市的偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村，宜采用蹲廠駐礦的實(shí)習(xí)模式，避免走馬觀花式的參觀每天需要奔波往返于校企之間，不僅節(jié)約了寶貴的時(shí)間，提高了實(shí)習(xí)效率，而且還能有效排除網(wǎng)絡(luò)、游戲、娛樂等外界干擾，使學(xué)生們能在短時(shí)間內(nèi)集中精力完成實(shí)習(xí)任務(wù)。礦山機(jī)械生產(chǎn)實(shí)習(xí)的對(duì)象是煤礦機(jī)械裝備以及整個(gè)礦山生產(chǎn)系統(tǒng)，包含設(shè)備眾多，涉及知識(shí)面廣，涵蓋了機(jī)械工程、電氣自動(dòng)化、采礦工程、通風(fēng)與安全、土木工程、地質(zhì)水文、環(huán)境科學(xué)等多學(xué)科的綜合知識(shí)。這就要求指導(dǎo)教師、企業(yè)帶隊(duì)人員和學(xué)生等礦山機(jī)械生產(chǎn)實(shí)習(xí)的參與者都必須具備充分的知識(shí)準(zhǔn)備。因此做好知識(shí)準(zhǔn)備，是礦山機(jī)械生產(chǎn)實(shí)習(xí)順利開展的必要前提，和實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的根本保證?？梢詮囊韵氯矫骈_展工作:(1)調(diào)整專業(yè)課程安排。除了要在實(shí)習(xí)之前需要完成《流體力學(xué)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《工程材料》等基礎(chǔ)課程之外，還要將《采掘機(jī)械》、《提升運(yùn)輸機(jī)械》等礦山機(jī)械專業(yè)課程安排在生產(chǎn)實(shí)習(xí)同一學(xué)期(三年級(jí)第二學(xué)期)，這樣可以利用專業(yè)課向?qū)W生傳授礦山機(jī)械專業(yè)知識(shí)，為學(xué)生打下必要的實(shí)習(xí)基礎(chǔ)，而后續(xù)專業(yè)課程也可以對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)和深入。此外，專業(yè)課程的教材也將是礦山機(jī)械生產(chǎn)實(shí)習(xí)不可或缺的優(yōu)秀指導(dǎo)資料。(2)學(xué)校安排礦山機(jī)械相關(guān)專業(yè)教師帶隊(duì)，實(shí)習(xí)單位也應(yīng)指派業(yè)務(wù)能力強(qiáng)，表述能力好、熟悉現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的工程技術(shù)人員協(xié)助指導(dǎo);指導(dǎo)人員還要提前對(duì)實(shí)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行了解，認(rèn)真做好備課工作，做到“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”。(3)學(xué)生也要根據(jù)不同實(shí)習(xí)場(chǎng)所做好預(yù)習(xí)工作。
(三)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，開展現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)
(1)生產(chǎn)實(shí)習(xí)要密切聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，兼顧現(xiàn)有礦山裝備水平和先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，統(tǒng)籌規(guī)劃課堂教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)，及時(shí)對(duì)專業(yè)大綱、教材、實(shí)踐內(nèi)容以及指導(dǎo)材料進(jìn)行調(diào)整、更新，確保學(xué)生能夠緊跟礦山機(jī)械的發(fā)展步伐。(2)指導(dǎo)教師要結(jié)合后續(xù)專業(yè)課程的特點(diǎn)和教學(xué)要求，把握重點(diǎn)，開展現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。借助于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)物，加深學(xué)生對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備的理解。(3)開展現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)交流，指導(dǎo)教師針對(duì)每天實(shí)習(xí)不同內(nèi)容，提出相關(guān)問題，讓學(xué)生帶著任務(wù)、問題去車間、下礦井尋找答案;學(xué)生遇到問題，由指導(dǎo)教師或企業(yè)工作人員進(jìn)行解答，鼓勵(lì)學(xué)生去多看、多問、多想，最大限度地發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性。(4)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)過程中，還要加強(qiáng)管理，在確保學(xué)生人身安全的同時(shí)，還保證現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)活動(dòng)的順利開展。
(四)進(jìn)行科學(xué)考核，掌控實(shí)習(xí)質(zhì)量
實(shí)習(xí)考核是保證生產(chǎn)實(shí)習(xí)質(zhì)量的重要一環(huán)，要完善質(zhì)量監(jiān)控，嚴(yán)格考核程序，進(jìn)行科學(xué)考核。考核內(nèi)容涵蓋學(xué)生在整個(gè)實(shí)習(xí)過程的方方面面，包括乘車、出勤、住宿、參觀、學(xué)習(xí)等各個(gè)環(huán)節(jié)?？己说姆绞桨?(1)考勤及實(shí)踐表現(xiàn);(2)書面總結(jié)材料(作業(yè)、實(shí)習(xí)報(bào)告等)及質(zhì)量評(píng)定;(3)個(gè)人匯報(bào)和答辯。為了保證礦山機(jī)械生產(chǎn)實(shí)習(xí)考核的公正性和科學(xué)性，一方面要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的考核力度，細(xì)化考核指標(biāo)，建立科學(xué)合理的評(píng)價(jià)體系;另一方面實(shí)習(xí)考核工作由學(xué)校指導(dǎo)教師和企業(yè)單位的帶隊(duì)人員共同完成，并且允許學(xué)生對(duì)有異議的成績進(jìn)行申訴，成績不合格者則需要進(jìn)行重修。
三、結(jié)論
一、煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中的重要作用
煤炭是我國的主要能源，是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展不可缺少的物資基礎(chǔ)。我國煤炭資源豐富，煤炭資源分布面積約60多萬平方公里，占國土面積的6%。根據(jù)第三次全國煤炭資源預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)，全國煤炭資源總量5.57萬億噸，煤炭資源潛力巨大，煤炭資源總量居世界第一。已查明資源中精查資源量僅占25%，詳查資源僅占17%。探明儲(chǔ)量達(dá)到10202億噸。其中可開采儲(chǔ)量1891億噸，占18%，人均占有量僅145噸，低于世界平均水平。國務(wù)院制訂的《能源中長期發(fā)展規(guī)劃綱要（2004-2020）》（草案）指出“要大力調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，堅(jiān)持以煤炭為主體，電力為中心，油氣和新能源全面發(fā)展的戰(zhàn)略”。鑒于我國“多煤、貧油、少氣（天然氣）”的特點(diǎn)，在今后一段相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，能源結(jié)構(gòu)仍然以煤炭為主，煤炭在一次能源消耗中占70%左右。2004年煤炭占我國一次能源生產(chǎn)的70%以上，在我國能源結(jié)構(gòu)上占主要地位，有舉足輕重的作用。
根據(jù)我國全面建設(shè)小康社會(huì)的需求，煤炭消費(fèi)的趨勢(shì)將有明顯上升。在煤炭消費(fèi)用戶的構(gòu)成中，電力、冶金、建材、化工4個(gè)行業(yè)煤炭消費(fèi)量占煤炭消費(fèi)總量從1990年的50%提高到2004年的84%，其中電力占51.8%，冶金11.64%，年占27%提高到2004年的51%，將近增長一倍。
二、我國煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
進(jìn)入21世紀(jì)，我國煤炭工業(yè)快速發(fā)展，2000年全國產(chǎn)煤9.9億噸，2001年產(chǎn)煤11.04億噸，2002年13.8億噸，2003年16.67億噸。2004年全國產(chǎn)煤19.56億噸，占全國一次性能源生產(chǎn)總量的74.3%，當(dāng)年煤炭銷售量為18.91億噸，占全國一次性能源消費(fèi)總量的65%，生產(chǎn)力水平顯著提高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得重大進(jìn)展。一些企業(yè)開始跨地區(qū)、跨行業(yè)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)合，煤、電、化、路、港、航產(chǎn)業(yè)鏈開始形成，形成了一批在國內(nèi)領(lǐng)先、在國際上具有一定競(jìng)爭(zhēng)力的大集團(tuán)，如神華集團(tuán)、山西焦煤集團(tuán)、兗州礦業(yè)集團(tuán)等。我國煤炭產(chǎn)量急劇上升，得到了全世界的關(guān)注。
煤炭是我國能源安全的基石。煤炭工業(yè)是我國重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，我國的煤炭產(chǎn)量已是世界第一位，是煤炭生產(chǎn)大國，現(xiàn)在我國煤炭工業(yè)已具備了設(shè)計(jì)、施工、裝備及管理千萬噸露天煤礦和大中型礦井的能力?，F(xiàn)代化綜采設(shè)備、綜掘設(shè)備和大型高效露天剝、采、運(yùn)、支成套設(shè)備在大中型煤礦大量使用。同時(shí)，我國煤炭開采技術(shù)裝備總體水平低，煤炭生產(chǎn)技術(shù)裝備是機(jī)械化、部分機(jī)械化和手工作業(yè)并存的多層次結(jié)構(gòu)。技術(shù)和裝備水平低。全國煤礦非機(jī)械化采煤60%。大中型國有重點(diǎn)煤礦裝備水平較先進(jìn)，但設(shè)備老化程度較大；小型礦井生產(chǎn)技術(shù)裝備水平極低，煤礦生產(chǎn)工藝落后，作業(yè)人員過多、效率低。保障煤炭供應(yīng)是國家加強(qiáng)煤炭工業(yè)宏觀調(diào)控的重點(diǎn)之一，挖掘煤炭生產(chǎn)潛力，加快大型煤炭基地建設(shè)，是重要措施。為此，只有大幅提高大中型煤礦產(chǎn)量，才能在保障煤炭穩(wěn)定供應(yīng)的前提條件下，遏制小煤礦發(fā)展和淘汰小煤礦，完成煤炭生產(chǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整。1998年12月以來，國家對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重大調(diào)整，關(guān)閉了五萬多處小煤礦，淘汰了一批落后的生產(chǎn)能力，通過宏觀調(diào)控，煤炭生產(chǎn)形勢(shì)好轉(zhuǎn)，供求關(guān)系趨于平衡。目前我國煤炭生產(chǎn)企業(yè)2.5萬多家，其中規(guī)模以上的企業(yè)約占60%左右，2005年計(jì)劃關(guān)閉2000多家小煤礦。
三、我國煤炭工業(yè)存在的問題和與國際先進(jìn)產(chǎn)煤國家的差距
1、我國煤炭企業(yè)規(guī)模小、產(chǎn)業(yè)集中度低我國煤炭企業(yè)的突出特點(diǎn)是，規(guī)模小、效率低、安全狀況不好，產(chǎn)業(yè)集中度低。據(jù)煤炭行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，2002年國有重點(diǎn)煤礦占52%，國有地方煤礦占18%，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦占30%。按井型劃分，大型礦井占32%，中型礦井占18%，小型礦井（含鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦）占48%。2004年，全國約有煤礦2.5萬處，95%以上的小煤礦，礦井年產(chǎn)能力不足3萬噸的礦井約占40%，煤炭產(chǎn)業(yè)的集中度只有15%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界主要產(chǎn)煤國家的水平。國際先進(jìn)的產(chǎn)煤國家，煤炭產(chǎn)業(yè)規(guī)模集中化，世界排名前10名的大公司，依靠核心競(jìng)爭(zhēng)力，做強(qiáng)做大，提高了全球煤炭產(chǎn)業(yè)的集中化程度。2003年10大煤炭公司的煤炭產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的18.81%，有5家公司的煤炭產(chǎn)量超過1億噸，其中排名第一的皮博迪公司達(dá)到1.83億噸，力拓公司達(dá)到1.43億噸，美國前4家企業(yè)的煤炭產(chǎn)量占本國煤炭總量的46.9%。
2、我國煤炭裝備落后，機(jī)械化、自動(dòng)化程度低、缺少大型成套設(shè)備.我國煤礦生產(chǎn)基礎(chǔ)薄弱、國有煤礦連續(xù)緊張生產(chǎn)的礦井占總數(shù)的近50%，礦井主要生產(chǎn)設(shè)備嚴(yán)重老化，超期服役的占30-40%，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦設(shè)備簡陋、生產(chǎn)條件差，有的根本沒有機(jī)械設(shè)備，僅為人工開采，不符合有關(guān)煤炭法規(guī)要求，當(dāng)前我國資源破壞和浪費(fèi)嚴(yán)重。部分煤炭企業(yè)存在著“采厚棄薄”、“吃肥丟瘦”等浪費(fèi)資源現(xiàn)象，全國煤礦平均資源回收率為30-35%左右，資源富集地區(qū)的小型礦井資源會(huì)回收率只有10-15%。據(jù)煤炭行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，2002年我國國有重點(diǎn)煤礦采煤機(jī)械化程度為77.78%，綜合采煤機(jī)械化為62.98%，掘進(jìn)機(jī)械化程度為81.15%，綜合掘井機(jī)械化程度為15.03%，地方國有煤礦機(jī)械化程度更低。當(dāng)前全國采煤機(jī)械化程度僅為42%，除國有大中型煤礦采掘機(jī)械化程度達(dá)到75%之外，大多數(shù)煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平低，裝備差、效率低。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，基本上是非機(jī)械化開采。2004年鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦產(chǎn)量占我國煤炭總產(chǎn)量的39%。對(duì)不適宜用放頂采煤的5.5米以上煤層，要采用一次采全高是最合理有效的采煤方法，但目前國內(nèi)沒有相適應(yīng)的高產(chǎn)高效的綜采成套設(shè)備。而國外美國久益（JOY）公司、德國德伯特（DBT）公司和德國艾克夫（Eickhoff）公司，都具有成熟的高煤層一次采全高的高產(chǎn)、高效綜采成套設(shè)備。神華集團(tuán)引進(jìn)的成套設(shè)備年產(chǎn)突破1085萬噸，工作面長度突破300米，最長的工作面已超過400米，工作面總裝機(jī)功率已超過5000kw。而國際先進(jìn)的產(chǎn)煤國家，煤炭生產(chǎn)呈現(xiàn)出大功率重型化、自動(dòng)化、集約化、按照環(huán)保的特點(diǎn)。國外先進(jìn)的采煤設(shè)備向大功率、重型化發(fā)展，設(shè)備儲(chǔ)備系數(shù)大、運(yùn)行可靠性高。DBT（德國德伯特）、JOY（美國久誼）和Eickhoof（德國艾克夫）等采礦設(shè)備公司都制造出具有自動(dòng)化功能的產(chǎn)品。美國聯(lián)邦2號(hào)礦在工作面實(shí)現(xiàn)了跟機(jī)自動(dòng)移架。澳大利亞Batana煤礦實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)割煤和跟機(jī)自動(dòng)移架。特別是信息技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，先進(jìn)煤礦廣泛采集工作面設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境安全檢測(cè)信息，在工作面集中顯現(xiàn)并通過以太網(wǎng)傳輸?shù)降孛嬗?jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)輸和故障診斷。運(yùn)輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)均無人值守。實(shí)行集中遠(yuǎn)程操作、視頻監(jiān)視，輔助有專人巡視。井巷布置集約化，生產(chǎn)系統(tǒng)和環(huán)節(jié)少、實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)高度集中。通常是一礦、一井、一面生產(chǎn)。有些先進(jìn)的長壁工作面每班只需6人，其中采煤機(jī)司機(jī)2人，維修工1人，機(jī)頭集中操作工1人，另外2人替換休息。高度重視工作環(huán)境的改善和人體安全防護(hù)。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)安全信息，監(jiān)測(cè)探頭遍布整個(gè)礦井。液壓支架具有跟機(jī)自動(dòng)噴霧和移架自動(dòng)噴霧功能；采煤機(jī)上方安裝導(dǎo)風(fēng)板，減少煤塵進(jìn)入人行空間。采煤機(jī)運(yùn)行的下風(fēng)側(cè)幾乎無人作業(yè)。
3、煤礦安全生產(chǎn)事故多我國煤礦安全生產(chǎn)方面，重大瓦斯事故多發(fā)，煤礦事故的總死亡人數(shù)達(dá)到了高峰，2004年我國生產(chǎn)約20億噸煤，事故死亡約六千人，這幾年煤炭產(chǎn)量大幅度增長，煤礦百萬噸死亡率還是下降的。由1994年的5.59人下降到2004年3.08人，美國生產(chǎn)約10億噸煤死27-31人，百萬噸死亡率約為0.039；波蘭百萬噸死亡率為0.09；南非百萬噸死亡率為0.13；俄羅斯百萬噸死亡率為0.34。我國百萬噸死亡率是美國的約100倍，俄羅斯的約10倍，印度的約12倍，大大超過煤炭先進(jìn)生產(chǎn)國家。據(jù)有關(guān)專家講，礦井安全檢測(cè)儀表，安全設(shè)備均在設(shè)計(jì)中作了考慮，多數(shù)事故都是礦井管理問題，真正因設(shè)備問題而發(fā)生事故較少。先進(jìn)產(chǎn)煤國家依靠大型、強(qiáng)力綜采技術(shù)裝備已經(jīng)完成從普通綜采機(jī)械化向礦井高效集約化和自動(dòng)化生產(chǎn)的過渡。高產(chǎn)高效煤礦的建設(shè)不僅提高煤炭生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)煤礦集約化生產(chǎn)，并為煤礦生產(chǎn)過程中的安全監(jiān)測(cè)、監(jiān)控創(chuàng)造條件，從而有效的預(yù)防和控制煤礦安全生產(chǎn)事故。先進(jìn)產(chǎn)煤國家安全生產(chǎn)上十分重視，不僅有健全的安全生產(chǎn)法規(guī)體系，還有嚴(yán)細(xì)的生產(chǎn)安全措施，嚴(yán)格的煤礦生產(chǎn)準(zhǔn)入制度，而且實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)安全信息，監(jiān)測(cè)探頭遍布整個(gè)礦井，保證了安全生產(chǎn)。
四、煤炭工業(yè)發(fā)展對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備的需求
1、我國煤炭工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
據(jù)煤炭行業(yè)發(fā)展規(guī)劃相關(guān)內(nèi)容，“十一五”期間，我國將新建煤礦3億噸左右，其中投產(chǎn)2億噸。國家將在“十一五”期間，對(duì)煤炭行業(yè)的工業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，大力整合、改造、關(guān)閉小煤礦，同時(shí)適度加快大型煤炭基地的建設(shè)，開工一批現(xiàn)代化大型煤礦、置換落后的生產(chǎn)能力?！笆晃濉逼陂g煤炭行業(yè)現(xiàn)代企業(yè)制度要進(jìn)一步得到完善，大型煤炭企業(yè)集團(tuán)基本形成，到2010年要形成5-6個(gè)億噸級(jí)生產(chǎn)能力的特大型企業(yè)集團(tuán)，5-6個(gè)5000萬噸級(jí)生產(chǎn)能力的大型企業(yè)，產(chǎn)量將占全國煤炭總產(chǎn)量的60%左右。通過新建和老礦井技術(shù)改造，全國將建成300處高產(chǎn)高效礦井，高產(chǎn)高效的礦井產(chǎn)量將占全國總產(chǎn)量的50%左右?！笆晃濉逼陂g，國家將建設(shè)神東、晉北、晉東、蒙東（東北）、云貴、河南、魯西、晉中、兩淮、黃隴（華亭）、翼中、寧東、陜北等13個(gè)大型煤炭基地，這些基地的儲(chǔ)量，占全國儲(chǔ)量的70%以上，作為煤炭供應(yīng)規(guī)劃和建設(shè)的核心。初步預(yù)測(cè)全國煤炭需求量：2010年為25-27億噸、2020年為30-32億噸，均占能源需求量的60%以上。據(jù)相關(guān)部分統(tǒng)計(jì)，2004年國有重點(diǎn)煤礦原煤產(chǎn)量9.22億噸，超過其核定生產(chǎn)能力50%以上，煤炭生產(chǎn)能力嚴(yán)重不足。經(jīng)測(cè)算，到2020年，新建和在建的國有煤礦的生產(chǎn)能力約為7.1億噸。如果屆時(shí)中國小煤礦的產(chǎn)量仍保持目前的6億噸，按需求預(yù)測(cè)的高端方案，未來20年中國需新增煤礦產(chǎn)能17億噸，年均8500萬噸；按需求預(yù)測(cè)的低端方案，未來20年中國需新增煤礦產(chǎn)能13億噸，年均6500萬噸。
2、對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備的需求
“十一五”期間，煤炭工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平將明顯提高。國家將建成140個(gè)高效安全現(xiàn)代化礦井，國家將加大對(duì)煤礦建設(shè)項(xiàng)目的支持力度，已先后有17個(gè)煤炭建設(shè)項(xiàng)目，由國家開發(fā)銀行出具貸款承諾，還將100多個(gè)高檔普采工作面升為綜采工作面，100多個(gè)普采工作面升為高檔普采工作面。這樣，中國大型煤礦采掘機(jī)械化程度將達(dá)到95%。中型煤礦的機(jī)械化程度將達(dá)到80%以上；大型煤礦國內(nèi)先進(jìn)水平裝備率達(dá)到20%，國際先進(jìn)水平裝備率達(dá)到6%，中型煤礦國內(nèi)先進(jìn)水平裝備率達(dá)到10%，小型煤礦機(jī)械化、半機(jī)械化程度達(dá)30%以上。據(jù)此分析，煤炭需求的急劇增長，上述煤礦采掘機(jī)械化指標(biāo)還會(huì)有所突破，這為煤礦裝備的發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)前景。
（1）井下綜采重點(diǎn)設(shè)備
我國煤炭開采90%以上的井工開采的，井工開采占煤炭開采的主導(dǎo)地位。為迅速提高我國綜合裝備水平，要以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，采取跨越式發(fā)展模式。在“十一五”期間應(yīng)以日產(chǎn)2.5-3萬噸（年產(chǎn)1000萬噸左右）的綜采成套設(shè)備國產(chǎn)化為突破口，全國實(shí)現(xiàn)綜采成套設(shè)備國產(chǎn)化，推動(dòng)我國礦山機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。
預(yù)計(jì)從2004年到2020年，每年新增綜采工作面成套設(shè)備為30套、普采工作面成套設(shè)備50套，每年設(shè)備更新量約為現(xiàn)有的基數(shù)的六分之一。粗略估算，2010年采煤成套設(shè)備年需求量將達(dá)到500臺(tái)套左右。高產(chǎn)高效綜采技術(shù)的核心是井下工作面綜合機(jī)械化采煤輸送設(shè)備，主要有采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架和帶式輸送機(jī)。急需開發(fā)研究的電牽引采煤機(jī)：裝機(jī)總功率為2000kw左右，供電電壓為3.3KV、采高范圍為5-6m，生產(chǎn)能力達(dá)3000t/h左右。
重型刮板輸送機(jī)：輸送能力3000-5000t/h，鋪設(shè)長度250-400m，鏈速1.4m/s，裝機(jī)功率3×700或2×1000kw，供電電壓為3.3KV。
液壓支架：最大工作阻力12000KN，立柱最大缸徑ф480mm，支護(hù)高度6m，架間距1.75-2m，支架降移升時(shí)間8-12s，采用電液控制系統(tǒng)。
大型帶式輸送機(jī)：裝機(jī)功率1500-4000KN，電壓3.3KV，帶寬≥1.4m，帶速≥5m/s，運(yùn)量≥5000t/h，距離50000m以上，托輥壽命5萬小時(shí)以上，減速器壽命7萬小時(shí)以上。
（2）井下綜掘設(shè)備
我國目前綜掘機(jī)械化程度比較低，僅為12.81%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上綜采機(jī)械化的發(fā)展，其中掘進(jìn)機(jī)雖有較大的發(fā)展，但整體技術(shù)水平仍比國際先進(jìn)水平有較大差距。
需研究開發(fā)先進(jìn)的掘進(jìn)機(jī)：其截割功率300kw以上，截割斷面最大可達(dá)42m2，經(jīng)濟(jì)截割硬度達(dá)f12，可靠性要求，齒輪壽命在20000h以上，軸承壽命在30000h以上，力爭(zhēng)整機(jī)掘進(jìn)10000米無故障。
同時(shí)要結(jié)合我國國情和煤礦實(shí)際工礦，開發(fā)研制集切割、裝運(yùn)、行走、錨桿支護(hù)、機(jī)載、除塵等功能為一體的掘錨聯(lián)合裝備機(jī)組，可大大提高掘進(jìn)速度。
（3）全自動(dòng)刨媒設(shè)備
我國薄煤層儲(chǔ)量約占總儲(chǔ)量的21%左右，但是由于煤層薄，作業(yè)空間小，工作條件惡劣，薄煤層高產(chǎn)高效開采技術(shù)一直是我國煤炭工業(yè)研究探討的重要難題。刨煤機(jī)作為一種“淺截深、多循環(huán)”的采煤設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)薄煤層高產(chǎn)高效的有效途徑。提高薄煤層機(jī)械化水平加快薄煤層資源的開采進(jìn)度，不僅可以充分利用有限的資源，提高礦井整體生產(chǎn)能力，同時(shí)，也有利于保障煤礦的安全生產(chǎn)。開發(fā)研制大功能、高強(qiáng)度、高效率、緊湊型的全自動(dòng)刨煤成套設(shè)備勢(shì)在必行。全自動(dòng)刨煤成套設(shè)備（采高0.6-1.8m），主要包括刨煤機(jī)、配套刮板輸送機(jī)、薄煤層液壓支架、順槽轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等產(chǎn)品。我國目前主要從德國DBT進(jìn)口主機(jī)——刨煤機(jī)及配套刮板輸送機(jī)，由北京煤炭機(jī)械廠配套薄煤層液壓支架，張家口煤礦機(jī)械有限公司配套轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)。到目前已進(jìn)口六套（鐵法2套、晉城、西山、陽泉、大同各1套）。開發(fā)研制的全自動(dòng)刨煤成套設(shè)備：其生產(chǎn)能力1000噸/小時(shí)，鋪設(shè)長度250-300米，適應(yīng)煤層厚度0.8-2米，適應(yīng)煤質(zhì)硬度F≤3.5，適應(yīng)煤層傾角≤25度，功率2×400kw（刨頭部分）、刨煤方式為雙速混合式，上行速度0.88米，下行速度1.76米，刨深≤120毫米，上行90毫米，下行30毫米、下鏈牽引，牽引鏈38毫米D級(jí)，刨煤機(jī)采用智能控制系統(tǒng)，能自動(dòng)監(jiān)視故障性質(zhì)和位置。
（4）礦井提升設(shè)備
目前我國約90%的原煤是靠井工開采的，礦井提升設(shè)備是井工開采的咽喉設(shè)備，它不僅關(guān)系到礦井的產(chǎn)煤量，而且直接影響到人身和整個(gè)礦井的安全。我國煤炭產(chǎn)量到2020年將達(dá)20-32億噸，估計(jì)每年需新增大型、特大型礦井提升機(jī)約30臺(tái)套，考慮到更新改造，綜合估算在“十一五”期間平均年需各類提升機(jī)150-180臺(tái)套，其中大型和特大型約占20%，中小型約占80%，每年新增提升機(jī)產(chǎn)值5.4億元左右。開發(fā)研制適用于年產(chǎn)1000萬噸的特大型礦井提升設(shè)備，其規(guī)格為6×4、7×4多繩提升機(jī)、最大拖動(dòng)功率單機(jī)為6000KW、雙機(jī)為2×4000KW、最大提升速度14×16米/秒，整機(jī)使用壽命為25年。
采用恒力矩、恒減速液壓控制系統(tǒng)：采用計(jì)算機(jī)數(shù)字控制自動(dòng)化運(yùn)行，提升速度及容器位置的監(jiān)控全由電氣自動(dòng)檢測(cè)、反饋、調(diào)整。實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的全自動(dòng)化監(jiān)控運(yùn)行。
（5）露天礦井開采成套設(shè)備
露天開采占我國煤炭總開采量的10%左右。露天開采與井工開采相比具有煤炭資源利用率高，開采成本低，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和工作人員更加安全等優(yōu)點(diǎn)。所以，發(fā)展露天開采更有其井工開采無法相比的作用和意義。大型露天礦設(shè)備從設(shè)計(jì)、制造到使用的技術(shù)性強(qiáng)，世界各國都爭(zhēng)相把最先進(jìn)的技術(shù)成果用在大型露天礦設(shè)備上，因此發(fā)展大型露天礦設(shè)備可以帶動(dòng)機(jī)械、電氣、液壓、信息等行業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)和促進(jìn)我國民族工業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前世界露天礦開采特點(diǎn)是：高度集中化開采與集約化經(jīng)營；開采工藝的多樣化；企業(yè)管理的計(jì)算機(jī)化與智能礦山；合理充分利用資源，重建生態(tài)環(huán)境保持可持續(xù)發(fā)展等幾個(gè)方面。在我國大型煤炭基地建設(shè)總體規(guī)劃方案中，神東、晉北、蒙東（東北）、云貴、黃隴（華亭）、陜西等基地都建有大型露天煤礦，僅霍林河、伊敏河、勝利、平朔哈爾烏蘇2000萬t采選項(xiàng)目中16-45m3礦用挖掘機(jī)市場(chǎng)需求量就可達(dá)30-50億元；哈爾烏、武家塔、馬家塔采選項(xiàng)目等需大型拉鏟15-20億元，又比如對(duì)半連續(xù)開采工藝設(shè)備僅蒙東要建7個(gè)5000萬t級(jí)煤炭基地，建設(shè)一批保證勝利一二三號(hào)、百音花、伊敏河、寶日希勒一號(hào)和二號(hào)等超過千瓦噸級(jí)大型露天煤礦，加上神府、哈爾烏蘇和原有五大露天煤礦的改建及二、三期擴(kuò)建，移動(dòng)式、半移動(dòng)式破碎站需求量在40-60臺(tái)（套）之間，要求移動(dòng)式（半移動(dòng)式）破碎站的生產(chǎn)能力達(dá)到每小時(shí)2000-4000噸（碎煤），最高達(dá)到每小時(shí)6000噸（碎巖）。在上述煤礦建設(shè)中對(duì)礦用卡車的需求量，估計(jì)，“十一五”期間需100t級(jí)礦用車在250輛左右。當(dāng)前需要開發(fā)研制斗容28m3、45m3的大型機(jī)械式正鏟，斗容70m3、90m3、100m3臂長約為100m的大型拉鏟，降低電能消耗17%，減少機(jī)械零部件應(yīng)力載荷約30%，提高零部件使用壽命，使平均無故障時(shí)間達(dá)到國際先進(jìn)水平。開發(fā)研制斗輪挖掘機(jī)，爭(zhēng)取與國外合作制造3600m3大型斗輪挖掘機(jī)，達(dá)到國際先進(jìn)水平。開發(fā)研制移動(dòng)式、半移動(dòng)式大型破碎站，其生產(chǎn)能力4000-6000-8000t/h，破碎物料強(qiáng)度≤150Mpa，給料粒度1500×1500×1500-2500×2500×2500mm，排料粒度≤350mm，立機(jī)形式新型雙齒輥破碎機(jī)（中心距1500-1800mm，輥長2500-4000mm，功率2×300-2×500KW）。開發(fā)研制帶寬2m的大型帶式輸送機(jī)，功率3×1400KW，運(yùn)輸量12000t/h，半固定式單機(jī)長8820m，移置式單機(jī)長5270m，在-45℃低溫下能正常運(yùn)行。爭(zhēng)取與國外合作，開發(fā)研制載重170-360t的大型電動(dòng)輪自卸車，并達(dá)到國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。
（6）煤炭洗選加工設(shè)備煤炭清潔洗選加工技術(shù)是資源綜合利用的基礎(chǔ)，是提高煤炭熱效率的有效途徑，也是保障國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需要，煤炭洗選加工業(yè)在政策扶持、科技進(jìn)步、市場(chǎng)拉動(dòng)、投資增加和環(huán)保要求的推動(dòng)下，呈現(xiàn)出快速發(fā)展、總體推進(jìn)、擴(kuò)量提質(zhì)、增效降污的可喜局面，原煤入洗比例不斷提高。到2004年末，全國共有年入洗3萬噸及以上的選煤廠2000余座，設(shè)計(jì)能力7.5億噸以上，原煤入洗量為5億噸左右。2005年，全國原煤入洗能力將突破8億噸，入洗量將達(dá)到6億噸，入洗比例達(dá)40%，根據(jù)煤炭工業(yè)規(guī)劃，到2010年原煤入洗率達(dá)50%，原煤入洗量提高到11億噸，煉焦煤全部入洗，動(dòng)力煤入洗率達(dá)到40%以上。據(jù)此計(jì)算，每年將新增8000-10000萬噸原煤入洗，按400萬噸規(guī)模洗選煤廠計(jì)算，每年將新增25座大型洗選煤廠，加上現(xiàn)有洗選煤廠的技術(shù)改造每年約需洗選煤設(shè)備250套左右，洗選煤設(shè)備的發(fā)展?jié)摿艽?。為適應(yīng)煤洗選加工的要求，應(yīng)開發(fā)研制單機(jī)處理能力為1000-2000m3/h的新型浮選機(jī)，其主要參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制。開發(fā)研制篩子面積≥28m3的高可靠性大型直線振動(dòng)篩。開發(fā)研制入料粒度25-400mm、處理能力為300-400T/h的高效液壓動(dòng)篩淘汰機(jī)。開發(fā)研制篩籃直徑≥1.4米，處理能力≥300T/h的大型臥式振動(dòng)離心脫水機(jī)和400m2高效精煤壓濾機(jī)、處理能力≥35T/h的沉降式離心脫水機(jī)等高效脫水設(shè)備。開發(fā)研究并解決300-400萬噸/年的大型選煤廠的集中控制和智能化管理技術(shù)與裝備，實(shí)現(xiàn)選煤的全過程的主要工藝參數(shù)，煤炭灰分、水分、發(fā)熱量、懸浮液密度、入料濃度、流量、旋流器入口壓力、跳汰機(jī)床層厚度、松散度、浮選加藥量、耙工濃縮機(jī)溢流水的濁度、皮帶輸送機(jī)的煤流量等指標(biāo)的在線檢測(cè)、實(shí)現(xiàn)跳淘機(jī)、浮選機(jī)、重介旋流器、壓濾機(jī)等主要分選設(shè)備單機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)和選煤廠全廠的綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
煤炭是我國的主要能源，是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展不可缺少的物資基礎(chǔ)。我國煤炭資源豐富，煤炭資源分布面積約60多萬平方公里，占國土面積的6%。根據(jù)第三次全國煤炭資源預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)，全國煤炭資源總量5.57萬億噸，煤炭資源潛力巨大，煤炭資源總量居世界第一。已查明資源中精查資源量僅占25%，詳查資源僅占17%。探明儲(chǔ)量達(dá)到10202億噸。其中可開采儲(chǔ)量1891億噸，占18%，人均占有量僅145噸，低于世界平均水平。國務(wù)院制訂的《能源中長期發(fā)展規(guī)劃綱要（2004-2020）》（草案）指出“要大力調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，堅(jiān)持以煤炭為主體，電力為中心，油氣和新能源全面發(fā)展的戰(zhàn)略”。鑒于我國“多煤、貧油、少氣（天然氣）”的特點(diǎn)，在今后一段相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，能源結(jié)構(gòu)仍然以煤炭為主，煤炭在一次能源消耗中占70%左右。2004年煤炭占我國一次能源生產(chǎn)的70%以上，在我國能源結(jié)構(gòu)上占主要地位，有舉足輕重的作用。
根據(jù)我國全面建設(shè)小康社會(huì)的需求，煤炭消費(fèi)的趨勢(shì)將有明顯上升。在煤炭消費(fèi)用戶的構(gòu)成中，電力、冶金、建材、化工4個(gè)行業(yè)煤炭消費(fèi)量占煤炭消費(fèi)總量從1990年的50%提高到2004年的84%，其中電力占51.8%，冶金11.64%，年占27%提高到2004年的51%，將近增長一倍。
二、我國煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
進(jìn)入21世紀(jì)，我國煤炭工業(yè)快速發(fā)展，2000年全國產(chǎn)煤9.9億噸，2001年產(chǎn)煤11.04億噸，2002年13.8億噸，2003年16.67億噸。2004年全國產(chǎn)煤19.56億噸，占全國一次性能源生產(chǎn)總量的74.3%，當(dāng)年煤炭銷售量為18.91億噸，占全國一次性能源消費(fèi)總量的65%，生產(chǎn)力水平顯著提高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得重大進(jìn)展。一些企業(yè)開始跨地區(qū)、跨行業(yè)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)合，煤、電、化、路、港、航產(chǎn)業(yè)鏈開始形成，形成了一批在國內(nèi)領(lǐng)先、在國際上具有一定競(jìng)爭(zhēng)力的大集團(tuán)，如神華集團(tuán)、山西焦煤集團(tuán)、兗州礦業(yè)集團(tuán)等。我國煤炭產(chǎn)量急劇上升，得到了全世界的關(guān)注。
煤炭是我國能源安全的基石。煤炭工業(yè)是我國重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，我國的煤炭產(chǎn)量已是世界第一位，是煤炭生產(chǎn)大國，現(xiàn)在我國煤炭工業(yè)已具備了設(shè)計(jì)、施工、裝備及管理千萬噸露天煤礦和大中型礦井的能力?，F(xiàn)代化綜采設(shè)備、綜掘設(shè)備和大型高效露天剝、采、運(yùn)、支成套設(shè)備在大中型煤礦大量使用。同時(shí)，我國煤炭開采技術(shù)裝備總體水平低，煤炭生產(chǎn)技術(shù)裝備是機(jī)械化、部分機(jī)械化和手工作業(yè)并存的多層次結(jié)構(gòu)。技術(shù)和裝備水平低。全國煤礦非機(jī)械化采煤60%。大中型國有重點(diǎn)煤礦裝備水平較先進(jìn)，但設(shè)備老化程度較大；小型礦井生產(chǎn)技術(shù)裝備水平極低，煤礦生產(chǎn)工藝落后，作業(yè)人員過多、效率低。保障煤炭供應(yīng)是國家加強(qiáng)煤炭工業(yè)宏觀調(diào)控的重點(diǎn)之一，挖掘煤炭生產(chǎn)潛力，加快大型煤炭基地建設(shè)，是重要措施。為此，只有大幅提高大中型煤礦產(chǎn)量，才能在保障煤炭穩(wěn)定供應(yīng)的前提條件下，遏制小煤礦發(fā)展和淘汰小煤礦，完成煤炭生產(chǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整。1998年12月以來，國家對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重大調(diào)整，關(guān)閉了五萬多處小煤礦，淘汰了一批落后的生產(chǎn)能力，通過宏觀調(diào)控，煤炭生產(chǎn)形勢(shì)好轉(zhuǎn)，供求關(guān)系趨于平衡。目前我國煤炭生產(chǎn)企業(yè)2.5萬多家，其中規(guī)模以上的企業(yè)約占60%左右，2005年計(jì)劃關(guān)閉2000多家小煤礦。
三、我國煤炭工業(yè)存在的問題和與國際先進(jìn)產(chǎn)煤國家的差距
1、我國煤炭企業(yè)規(guī)模小、產(chǎn)業(yè)集中度低我國煤炭企業(yè)的突出特點(diǎn)是，規(guī)模小、效率低、安全狀況不好，產(chǎn)業(yè)集中度低。據(jù)煤炭行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，2002年國有重點(diǎn)煤礦占52%，國有地方煤礦占18%，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦占30%。按井型劃分，大型礦井占32%，中型礦井占18%，小型礦井（含鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦）占48%。2004年，全國約有煤礦2.5萬處，95%以上的小煤礦，礦井年產(chǎn)能力不足3萬噸的礦井約占40%，煤炭產(chǎn)業(yè)的集中度只有15%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界主要產(chǎn)煤國家的水平。國際先進(jìn)的產(chǎn)煤國家，煤炭產(chǎn)業(yè)規(guī)模集中化，世界排名前10名的大公司，依靠核心競(jìng)爭(zhēng)力，做強(qiáng)做大，提高了全球煤炭產(chǎn)業(yè)的集中化程度。2003年10大煤炭公司的煤炭產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的18.81%，有5家公司的煤炭產(chǎn)量超過1億噸，其中排名第一的皮博迪公司達(dá)到1.83億噸，力拓公司達(dá)到1.43億噸，美國前4家企業(yè)的煤炭產(chǎn)量占本國煤炭總量的46.9%。
2、我國煤炭裝備落后，機(jī)械化、自動(dòng)化程度低、缺少大型成套設(shè)備.我國煤礦生產(chǎn)基礎(chǔ)薄弱、國有煤礦連續(xù)緊張生產(chǎn)的礦井占總數(shù)的近50%，礦井主要生產(chǎn)設(shè)備嚴(yán)重老化，超期服役的占30-40%，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦設(shè)備簡陋、生產(chǎn)條件差，有的根本沒有機(jī)械設(shè)備，僅為人工開采，不符合有關(guān)煤炭法規(guī)要求，當(dāng)前我國資源破壞和浪費(fèi)嚴(yán)重。部分煤炭企業(yè)存在著“采厚棄薄”、“吃肥丟瘦”等浪費(fèi)資源現(xiàn)象，全國煤礦平均資源回收率為30-35%左右，資源富集地區(qū)的小型礦井資源會(huì)回收率只有10-15%。據(jù)煤炭行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，2002年我國國有重點(diǎn)煤礦采煤機(jī)械化程度為77.78%，綜合采煤機(jī)械化為62.98%，掘進(jìn)機(jī)械化程度為81.15%，綜合掘井機(jī)械化程度為15.03%，地方國有煤礦機(jī)械化程度更低。當(dāng)前全國采煤機(jī)械化程度僅為42%，除國有大中型煤礦采掘機(jī)械化程度達(dá)到75%之外，大多數(shù)煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平低，裝備差、效率低。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，基本上是非機(jī)械化開采。2004年鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦產(chǎn)量占我國煤炭總產(chǎn)量的39%。對(duì)不適宜用放頂采煤的5.5米以上煤層，要采用一次采全高是最合理有效的采煤方法，但目前國內(nèi)沒有相適應(yīng)的高產(chǎn)高效的綜采成套設(shè)備。而國外美國久益（JOY）公司、德國德伯特（DBT）公司和德國艾克夫（Eickhoff）公司，都具有成熟的高煤層一次采全高的高產(chǎn)、高效綜采成套設(shè)備。神華集團(tuán)引進(jìn)的成套設(shè)備年產(chǎn)突破1085萬噸，工作面長度突破300米，最長的工作面已超過400米，工作面總裝機(jī)功率已超過5000kw。而國際先進(jìn)的產(chǎn)煤國家，煤炭生產(chǎn)呈現(xiàn)出大功率重型化、自動(dòng)化、集約化、按照環(huán)保的特點(diǎn)。國外先進(jìn)的采煤設(shè)備向大功率、重型化發(fā)展，設(shè)備儲(chǔ)備系數(shù)大、運(yùn)行可靠性高。DBT（德國德伯特）、JOY（美國久誼）和Eickhoof（德國艾克夫）等采礦設(shè)備公司都制造出具有自動(dòng)化功能的產(chǎn)品。美國聯(lián)邦2號(hào)礦在工作面實(shí)現(xiàn)了跟機(jī)自動(dòng)移架。澳大利亞Batana煤礦實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)割煤和跟機(jī)自動(dòng)移架。特別是信息技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，先進(jìn)煤礦廣泛采集工作面設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境安全檢測(cè)信息，在工作面集中顯現(xiàn)并通過以太網(wǎng)傳輸?shù)降孛嬗?jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)輸和故障診斷。運(yùn)輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)均無人值守。實(shí)行集中遠(yuǎn)程操作、視頻監(jiān)視，輔助有專人巡視。井巷布置集約化，生產(chǎn)系統(tǒng)和環(huán)節(jié)少、實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)高度集中。通常是一礦、一井、一面生產(chǎn)。有些先進(jìn)的長壁工作面每班只需6人，其中采煤機(jī)司機(jī)2人，維修工1人，機(jī)頭集中操作工1人，另外2人替換休息。高度重視工作環(huán)境的改善和人體安全防護(hù)。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)安全信息，監(jiān)測(cè)探頭遍布整個(gè)礦井。液壓支架具有跟機(jī)自動(dòng)噴霧和移架自動(dòng)噴霧功能；采煤機(jī)上方安裝導(dǎo)風(fēng)板，減少煤塵進(jìn)入人行空間。采煤機(jī)運(yùn)行的下風(fēng)側(cè)幾乎無人作業(yè)。
3、煤礦安全生產(chǎn)事故多我國煤礦安全生產(chǎn)方面，重大瓦斯事故多發(fā)，煤礦事故的總死亡人數(shù)達(dá)到了高峰，2004年我國生產(chǎn)約20億噸煤，事故死亡約六千人，這幾年煤炭產(chǎn)量大幅度增長，煤礦百萬噸死亡率還是下降的。由1994年的5.59人下降到2004年3.08人，美國生產(chǎn)約10億噸煤死27-31人，百萬噸死亡率約為0.039；波蘭百萬噸死亡率為0.09；南非百萬噸死亡率為0.13；俄羅斯百萬噸死亡率為0.34。我國百萬噸死亡率是美國的約100倍，俄羅斯的約10倍，印度的約12倍，大大超過煤炭先進(jìn)生產(chǎn)國家。據(jù)有關(guān)專家講，礦井安全檢測(cè)儀表，安全設(shè)備均在設(shè)計(jì)中作了考慮，多數(shù)事故都是礦井管理問題，真正因設(shè)備問題而發(fā)生事故較少。先進(jìn)產(chǎn)煤國家依靠大型、強(qiáng)力綜采技術(shù)裝備已經(jīng)完成從普通綜采機(jī)械化向礦井高效集約化和自動(dòng)化生產(chǎn)的過渡。高產(chǎn)高效煤礦的建設(shè)不僅提高煤炭生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)煤礦集約化生產(chǎn)，并為煤礦生產(chǎn)過程中的安全監(jiān)測(cè)、監(jiān)控創(chuàng)造條件，從而有效的預(yù)防和控制煤礦安全生產(chǎn)事故。先進(jìn)產(chǎn)煤國家安全生產(chǎn)上十分重視，不僅有健全的安全生產(chǎn)法規(guī)體系，還有嚴(yán)細(xì)的生產(chǎn)安全措施，嚴(yán)格的煤礦生產(chǎn)準(zhǔn)入制度，而且實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)安全信息，監(jiān)測(cè)探頭遍布整個(gè)礦井，保證了安全生產(chǎn)。
四、煤炭工業(yè)發(fā)展對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備的需求
1、我國煤炭工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
據(jù)煤炭行業(yè)發(fā)展規(guī)劃相關(guān)內(nèi)容，“十一五”期間，我國將新建煤礦3億噸左右，其中投產(chǎn)2億噸。國家將在“十一五”期間，對(duì)煤炭行業(yè)的工業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，大力整合、改造、關(guān)閉小煤礦，同時(shí)適度加快大型煤炭基地的建設(shè)，開工一批現(xiàn)代化大型煤礦、置換落后的生產(chǎn)能力。“十一五”期間煤炭行業(yè)現(xiàn)代企業(yè)制度要進(jìn)一步得到完善，大型煤炭企業(yè)集團(tuán)基本形成，到2010年要形成5-6個(gè)億噸級(jí)生產(chǎn)能力的特大型企業(yè)集團(tuán)，5-6個(gè)5000萬噸級(jí)生產(chǎn)能力的大型企業(yè)，產(chǎn)量將占全國煤炭總產(chǎn)量的60%左右。通過新建和老礦井技術(shù)改造，全國將建成300處高產(chǎn)高效礦井，高產(chǎn)高效的礦井產(chǎn)量將占全國總產(chǎn)量的50%左右?！笆晃濉逼陂g，國家將建設(shè)神東、晉北、晉東、蒙東（東北）、云貴、河南、魯西、晉中、兩淮、黃隴（華亭）、翼中、寧東、陜北等13個(gè)大型煤炭基地，這些基地的儲(chǔ)量，占全國儲(chǔ)量的70%以上，作為煤炭供應(yīng)規(guī)劃和建設(shè)的核心。初步預(yù)測(cè)全國煤炭需求量：2010年為25-27億噸、2020年為30-32億噸，均占能源需求量的60%以上。據(jù)相關(guān)部分統(tǒng)計(jì)，2004年國有重點(diǎn)煤礦原煤產(chǎn)量9.22億噸，超過其核定生產(chǎn)能力50%以上，煤炭生產(chǎn)能力嚴(yán)重不足。經(jīng)測(cè)算，到2020年，新建和在建的國有煤礦的生產(chǎn)能力約為7.1億噸。如果屆時(shí)中國小煤礦的產(chǎn)量仍保持目前的6億噸，按需求預(yù)測(cè)的高端方案，未來20年中國需新增煤礦產(chǎn)能17億噸，年均8500萬噸；按需求預(yù)測(cè)的低端方案，未來20年中國需新增煤礦產(chǎn)能13億噸，年均6500萬噸。
2、對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備的需求
“十一五”期間，煤炭工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平將明顯提高。國家將建成140個(gè)高效安全現(xiàn)代化礦井，國家將加大對(duì)煤礦建設(shè)項(xiàng)目的支持力度，已先后有17個(gè)煤炭建設(shè)項(xiàng)目，由國家開發(fā)銀行出具貸款承諾，還將100多個(gè)高檔普采工作面升為綜采工作面，100多個(gè)普采工作面升為高檔普采工作面。這樣，中國大型煤礦采掘機(jī)械化程度將達(dá)到95%。中型煤礦的機(jī)械化程度將達(dá)到80%以上；大型煤礦國內(nèi)先進(jìn)水平裝備率達(dá)到20%，國際先進(jìn)水平裝備率達(dá)到6%，中型煤礦國內(nèi)先進(jìn)水平裝備率達(dá)到10%，小型煤礦機(jī)械化、半機(jī)械化程度達(dá)30%以上。據(jù)此分析，煤炭需求的急劇增長，上述煤礦采掘機(jī)械化指標(biāo)還會(huì)有所突破，這為煤礦裝備的發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)前景。
（1）井下綜采重點(diǎn)設(shè)備
我國煤炭開采90%以上的井工開采的，井工開采占煤炭開采的主導(dǎo)地位。為迅速提高我國綜合裝備水平，要以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，采取跨越式發(fā)展模式。在“十一五”期間應(yīng)以日產(chǎn)2.5-3萬噸（年產(chǎn)1000萬噸左右）的綜采成套設(shè)備國產(chǎn)化為突破口，全國實(shí)現(xiàn)綜采成套設(shè)備國產(chǎn)化，推動(dòng)我國礦山機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。
預(yù)計(jì)從2004年到2020年，每年新增綜采工作面成套設(shè)備為30套、普采工作面成套設(shè)備50套，每年設(shè)備更新量約為現(xiàn)有的基數(shù)的六分之一。粗略估算，2010年采煤成套設(shè)備年需求量將達(dá)到500臺(tái)套左右。高產(chǎn)高效綜采技術(shù)的核心是井下工作面綜合機(jī)械化采煤輸送設(shè)備，主要有采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架和帶式輸送機(jī)。急需開發(fā)研究的電牽引采煤機(jī)：裝機(jī)總功率為2000kw左右，供電電壓為3.3KV、采高范圍為5-6m，生產(chǎn)能力達(dá)3000t/h左右。
重型刮板輸送機(jī)：輸送能力3000-5000t/h，鋪設(shè)長度250-400m，鏈速1.4m/s，裝機(jī)功率3×700或2×1000kw，供電電壓為3.3KV。
液壓支架：最大工作阻力12000KN，立柱最大缸徑ф480mm，支護(hù)高度6m，架間距1.75-2m，支架降移升時(shí)間8-12s，采用電液控制系統(tǒng)。
大型帶式輸送機(jī)：裝機(jī)功率1500-4000KN，電壓3.3KV，帶寬≥1.4m，帶速≥5m/s，運(yùn)量≥5000t/h，距離50000m以上，托輥壽命5萬小時(shí)以上，減速器壽命7萬小時(shí)以上。
（2）井下綜掘設(shè)備
我國目前綜掘機(jī)械化程度比較低，僅為12.81%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上綜采機(jī)械化的發(fā)展，其中掘進(jìn)機(jī)雖有較大的發(fā)展，但整體技術(shù)水平仍比國際先進(jìn)水平有較大差距。
需研究開發(fā)先進(jìn)的掘進(jìn)機(jī)：其截割功率300kw以上，截割斷面最大可達(dá)42m2，經(jīng)濟(jì)截割硬度達(dá)f12，可靠性要求，齒輪壽命在20000h以上，軸承壽命在30000h以上，力爭(zhēng)整機(jī)掘進(jìn)10000米無故障。
同時(shí)要結(jié)合我國國情和煤礦實(shí)際工礦，開發(fā)研制集切割、裝運(yùn)、行走、錨桿支護(hù)、機(jī)載、除塵等功能為一體的掘錨聯(lián)合裝備機(jī)組，可大大提高掘進(jìn)速度。
（3）全自動(dòng)刨媒設(shè)備
我國薄煤層儲(chǔ)量約占總儲(chǔ)量的21%左右，但是由于煤層薄，作業(yè)空間小，工作條件惡劣，薄煤層高產(chǎn)高效開采技術(shù)一直是我國煤炭工業(yè)研究探討的重要難題。刨煤機(jī)作為一種“淺截深、多循環(huán)”的采煤設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)薄煤層高產(chǎn)高效的有效途徑。提高薄煤層機(jī)械化水平加快薄煤層資源的開采進(jìn)度，不僅可以充分利用有限的資源，提高礦井整體生產(chǎn)能力，同時(shí)，也有利于保障煤礦的安全生產(chǎn)。開發(fā)研制大功能、高強(qiáng)度、高效率、緊湊型的全自動(dòng)刨煤成套設(shè)備勢(shì)在必行。全自動(dòng)刨煤成套設(shè)備（采高0.6-1.8m），主要包括刨煤機(jī)、配套刮板輸送機(jī)、薄煤層液壓支架、順槽轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等產(chǎn)品。我國目前主要從德國DBT進(jìn)口主機(jī)——刨煤機(jī)及配套刮板輸送機(jī)，由北京煤炭機(jī)械廠配套薄煤層液壓支架，張家口煤礦機(jī)械有限公司配套轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)。到目前已進(jìn)口六套（鐵法2套、晉城、西山、陽泉、大同各1套）。開發(fā)研制的全自動(dòng)刨煤成套設(shè)備：其生產(chǎn)能力1000噸/小時(shí)，鋪設(shè)長度250-300米，適應(yīng)煤層厚度0.8-2米，適應(yīng)煤質(zhì)硬度F≤3.5，適應(yīng)煤層傾角≤25度，功率2×400kw（刨頭部分）、刨煤方式為雙速混合式，上行速度0.88米，下行速度1.76米，刨深≤120毫米，上行90毫米，下行30毫米、下鏈牽引，牽引鏈38毫米D級(jí)，刨煤機(jī)采用智能控制系統(tǒng)，能自動(dòng)監(jiān)視故障性質(zhì)和位置。
（4）礦井提升設(shè)備
目前我國約90%的原煤是靠井工開采的，礦井提升設(shè)備是井工開采的咽喉設(shè)備，它不僅關(guān)系到礦井的產(chǎn)煤量，而且直接影響到人身和整個(gè)礦井的安全。我國煤炭產(chǎn)量到2020年將達(dá)20-32億噸，估計(jì)每年需新增大型、特大型礦井提升機(jī)約30臺(tái)套，考慮到更新改造，綜合估算在“十一五”期間平均年需各類提升機(jī)150-180臺(tái)套，其中大型和特大型約占20%，中小型約占80%，每年新增提升機(jī)產(chǎn)值5.4億元左右。開發(fā)研制適用于年產(chǎn)1000萬噸的特大型礦井提升設(shè)備，其規(guī)格為6×4、7×4多繩提升機(jī)、最大拖動(dòng)功率單機(jī)為6000KW、雙機(jī)為2×4000KW、最大提升速度14×16米/秒，整機(jī)使用壽命為25年。
采用恒力矩、恒減速液壓控制系統(tǒng)：采用計(jì)算機(jī)數(shù)字控制自動(dòng)化運(yùn)行，提升速度及容器位置的監(jiān)控全由電氣自動(dòng)檢測(cè)、反饋、調(diào)整。實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的全自動(dòng)化監(jiān)控運(yùn)行。
（5）露天礦井開采成套設(shè)備
露天開采占我國煤炭總開采量的10%左右。露天開采與井工開采相比具有煤炭資源利用率高，開采成本低，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和工作人員更加安全等優(yōu)點(diǎn)。所以，發(fā)展露天開采更有其井工開采無法相比的作用和意義。大型露天礦設(shè)備從設(shè)計(jì)、制造到使用的技術(shù)性強(qiáng)，世界各國都爭(zhēng)相把最先進(jìn)的技術(shù)成果用在大型露天礦設(shè)備上，因此發(fā)展大型露天礦設(shè)備可以帶動(dòng)機(jī)械、電氣、液壓、信息等行業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)和促進(jìn)我國民族工業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前世界露天礦開采特點(diǎn)是：高度集中化開采與集約化經(jīng)營；開采工藝的多樣化；企業(yè)管理的計(jì)算機(jī)化與智能礦山；合理充分利用資源，重建生態(tài)環(huán)境保持可持續(xù)發(fā)展等幾個(gè)方面。在我國大型煤炭基地建設(shè)總體規(guī)劃方案中，神東、晉北、蒙東（東北）、云貴、黃隴（華亭）、陜西等基地都建有大型露天煤礦，僅霍林河、伊敏河、勝利、平朔哈爾烏蘇2000萬t采選項(xiàng)目中16-45m3礦用挖掘機(jī)市場(chǎng)需求量就可達(dá)30-50億元；哈爾烏、武家塔、馬家塔采選項(xiàng)目等需大型拉鏟15-20億元，又比如對(duì)半連續(xù)開采工藝設(shè)備僅蒙東要建7個(gè)5000萬t級(jí)煤炭基地，建設(shè)一批保證勝利一二三號(hào)、百音花、伊敏河、寶日希勒一號(hào)和二號(hào)等超過千瓦噸級(jí)大型露天煤礦，加上神府、哈爾烏蘇和原有五大露天煤礦的改建及二、三期擴(kuò)建，移動(dòng)式、半移動(dòng)式破碎站需求量在40-60臺(tái)（套）之間，要求移動(dòng)式（半移動(dòng)式）破碎站的生產(chǎn)能力達(dá)到每小時(shí)2000-4000噸（碎煤），最高達(dá)到每小時(shí)6000噸（碎巖）。在上述煤礦建設(shè)中對(duì)礦用卡車的需求量，估計(jì)，“十一五”期間需100t級(jí)礦用車在250輛左右。當(dāng)前需要開發(fā)研制斗容28m3、45m3的大型機(jī)械式正鏟，斗容70m3、90m3、100m3臂長約為100m的大型拉鏟，降低電能消耗17%，減少機(jī)械零部件應(yīng)力載荷約30%，提高零部件使用壽命，使平均無故障時(shí)間達(dá)到國際先進(jìn)水平。開發(fā)研制斗輪挖掘機(jī)，爭(zhēng)取與國外合作制造3600m3大型斗輪挖掘機(jī)，達(dá)到國際先進(jìn)水平。開發(fā)研制移動(dòng)式、半移動(dòng)式大型破碎站，其生產(chǎn)能力4000-6000-8000t/h，破碎物料強(qiáng)度≤150Mpa，給料粒度1500×1500×1500-2500×2500×2500mm，排料粒度≤350mm，立機(jī)形式新型雙齒輥破碎機(jī)（中心距1500-1800mm，輥長2500-4000mm，功率2×300-2×500KW）。開發(fā)研制帶寬2m的大型帶式輸送機(jī)，功率3×1400KW，運(yùn)輸量12000t/h，半固定式單機(jī)長8820m，移置式單機(jī)長5270m，在-45℃低溫下能正常運(yùn)行。爭(zhēng)取與國外合作，開發(fā)研制載重170-360t的大型電動(dòng)輪自卸車，并達(dá)到國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。
（6）煤炭洗選加工設(shè)備煤炭清潔洗選加工技術(shù)是資源綜合利用的基礎(chǔ)，是提高煤炭熱效率的有效途徑，也是保障國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需要，煤炭洗選加工業(yè)在政策扶持、科技進(jìn)步、市場(chǎng)拉動(dòng)、投資增加和環(huán)保要求的推動(dòng)下，呈現(xiàn)出快速發(fā)展、總體推進(jìn)、擴(kuò)量提質(zhì)、增效降污的可喜局面，原煤入洗比例不斷提高。到2004年末，全國共有年入洗3萬噸及以上的選煤廠2000余座，設(shè)計(jì)能力7.5億噸以上，原煤入洗量為5億噸左右。2005年，全國原煤入洗能力將突破8億噸，入洗量將達(dá)到6億噸，入洗比例達(dá)40%，根據(jù)煤炭工業(yè)規(guī)劃，到2010年原煤入洗率達(dá)50%，原煤入洗量提高到11億噸，煉焦煤全部入洗，動(dòng)力煤入洗率達(dá)到40%以上。據(jù)此計(jì)算，每年將新增8000-10000萬噸原煤入洗，按400萬噸規(guī)模洗選煤廠計(jì)算，每年將新增25座大型洗選煤廠，加上現(xiàn)有洗選煤廠的技術(shù)改造每年約需洗選煤設(shè)備250套左右，洗選煤設(shè)備的發(fā)展?jié)摿艽?。為適應(yīng)煤洗選加工的要求，應(yīng)開發(fā)研制單機(jī)處理能力為1000-2000m3/h的新型浮選機(jī)，其主要參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制。開發(fā)研制篩子面積≥28m3的高可靠性大型直線振動(dòng)篩。開發(fā)研制入料粒度25-400mm、處理能力為300-400T/h的高效液壓動(dòng)篩淘汰機(jī)。開發(fā)研制篩籃直徑≥1.4米，處理能力≥300T/h的大型臥式振動(dòng)離心脫水機(jī)和400m2高效精煤壓濾機(jī)、處理能力≥35T/h的沉降式離心脫水機(jī)等高效脫水設(shè)備。開發(fā)研究并解決300-400萬噸/年的大型選煤廠的集中控制和智能化管理技術(shù)與裝備，實(shí)現(xiàn)選煤的全過程的主要工藝參數(shù)，煤炭灰分、水分、發(fā)熱量、懸浮液密度、入料濃度、流量、旋流器入口壓力、跳汰機(jī)床層厚度、松散度、浮選加藥量、耙工濃縮機(jī)溢流水的濁度、皮帶輸送機(jī)的煤流量等指標(biāo)的在線檢測(cè)、實(shí)現(xiàn)跳淘機(jī)、浮選機(jī)、重介旋流器、壓濾機(jī)等主要分選設(shè)備單機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)和選煤廠全廠的綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
一、煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中的重要作用
煤炭是我國的主要能源，是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展不可缺少的物資基礎(chǔ)。我國煤炭資源豐富，煤炭資源分布面積約60多萬平方公里，占國土面積的6%。根據(jù)第三次全國煤炭資源預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)，全國煤炭資源總量5.57萬億噸，煤炭資源潛力巨大，煤炭資源總量居世界第一。已查明資源中精查資源量僅占25%，詳查資源僅占17%。探明儲(chǔ)量達(dá)到10202億噸。其中可開采儲(chǔ)量1891億噸，占18%，人均占有量僅145噸，低于世界平均水平。國務(wù)院制訂的《能源中長期發(fā)展規(guī)劃綱要（2004-2020）》（草案）指出“要大力調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，堅(jiān)持以煤炭為主體，電力為中心，油氣和新能源全面發(fā)展的戰(zhàn)略”。鑒于我國“多煤、貧油、少氣（天然氣）”的特點(diǎn)，在今后一段相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，能源結(jié)構(gòu)仍然以煤炭為主，煤炭在一次能源消耗中占70%左右。2004年煤炭占我國一次能源生產(chǎn)的70%以上，在我國能源結(jié)構(gòu)上占主要地位，有舉足輕重的作用。
根據(jù)我國全面建設(shè)小康社會(huì)的需求，煤炭消費(fèi)的趨勢(shì)將有明顯上升。在煤炭消費(fèi)用戶的構(gòu)成中，電力、冶金、建材、化工4個(gè)行業(yè)煤炭消費(fèi)量占煤炭消費(fèi)總量從1990年的50%提高到2004年的84%，其中電力占51.8%，冶金11.64%，年占27%提高到2004年的51%，將近增長一倍。
二、我國煤炭工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
進(jìn)入21世紀(jì)，我國煤炭工業(yè)快速發(fā)展，2000年全國產(chǎn)煤9.9億噸，2001年產(chǎn)煤11.04億噸，2002年13.8億噸，2003年16.67億噸。2004年全國產(chǎn)煤19.56億噸，占全國一次性能源生產(chǎn)總量的74.3%，當(dāng)年煤炭銷售量為18.91億噸，占全國一次性能源消費(fèi)總量的65%，生產(chǎn)力水平顯著提高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得重大進(jìn)展。一些企業(yè)開始跨地區(qū)、跨行業(yè)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)合，煤、電、化、路、港、航產(chǎn)業(yè)鏈開始形成，形成了一批在國內(nèi)領(lǐng)先、在國際上具有一定競(jìng)爭(zhēng)力的大集團(tuán)，如神華集團(tuán)、山西焦煤集團(tuán)、兗州礦業(yè)集團(tuán)等。我國煤炭產(chǎn)量急劇上升，得到了全世界的關(guān)注。
煤炭是我國能源安全的基石。煤炭工業(yè)是我國重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，我國的煤炭產(chǎn)量已是世界第一位，是煤炭生產(chǎn)大國，現(xiàn)在我國煤炭工業(yè)已具備了設(shè)計(jì)、施工、裝備及管理千萬噸露天煤礦和大中型礦井的能力。現(xiàn)代化綜采設(shè)備、綜掘設(shè)備和大型高效露天剝、采、運(yùn)、支成套設(shè)備在大中型煤礦大量使用。同時(shí)，我國煤炭開采技術(shù)裝備總體水平低，煤炭生產(chǎn)技術(shù)裝備是機(jī)械化、部分機(jī)械化和手工作業(yè)并存的多層次結(jié)構(gòu)。技術(shù)和裝備水平低。全國煤礦非機(jī)械化采煤60%。大中型國有重點(diǎn)煤礦裝備水平較先進(jìn)，但設(shè)備老化程度較大；小型礦井生產(chǎn)技術(shù)裝備水平極低，煤礦生產(chǎn)工藝落后，作業(yè)人員過多、效率低。保障煤炭供應(yīng)是國家加強(qiáng)煤炭工業(yè)宏觀調(diào)控的重點(diǎn)之一，挖掘煤炭生產(chǎn)潛力，加快大型煤炭基地建設(shè)，是重要措施。為此，只有大幅提高大中型煤礦產(chǎn)量，才能在保障煤炭穩(wěn)定供應(yīng)的前提條件下，遏制小煤礦發(fā)展和淘汰小煤礦，完成煤炭生產(chǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整。1998年12月以來，國家對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重大調(diào)整，關(guān)閉了五萬多處小煤礦，淘汰了一批落后的生產(chǎn)能力，通過宏觀調(diào)控，煤炭生產(chǎn)形勢(shì)好轉(zhuǎn)，供求關(guān)系趨于平衡。目前我國煤炭生產(chǎn)企業(yè)2.5萬多家，其中規(guī)模以上的企業(yè)約占60%左右，2005年計(jì)劃關(guān)閉2000多家小煤礦。
三、我國煤炭工業(yè)存在的問題和與國際先進(jìn)產(chǎn)煤國家的差距
1、我國煤炭企業(yè)規(guī)模小、產(chǎn)業(yè)集中度低我國煤炭企業(yè)的突出特點(diǎn)是，規(guī)模小、效率低、安全狀況不好，產(chǎn)業(yè)集中度低。據(jù)煤炭行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，2002年國有重點(diǎn)煤礦占52%，國有地方煤礦占18%，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦占30%。按井型劃分，大型礦井占32%，中型礦井占18%，小型礦井（含鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦）占48%。2004年，全國約有煤礦2.5萬處，95%以上的小煤礦，礦井年產(chǎn)能力不足3萬噸的礦井約占40%，煤炭產(chǎn)業(yè)的集中度只有15%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界主要產(chǎn)煤國家的水平。國際先進(jìn)的產(chǎn)煤國家，煤炭產(chǎn)業(yè)規(guī)模集中化，世界排名前10名的大公司，依靠核心競(jìng)爭(zhēng)力，做強(qiáng)做大，提高了全球煤炭產(chǎn)業(yè)的集中化程度。2003年10大煤炭公司的煤炭產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的18.81%，有5家公司的煤炭產(chǎn)量超過1億噸，其中排名第一的皮博迪公司達(dá)到1.83億噸，力拓公司達(dá)到1.43億噸，美國前4家企業(yè)的煤炭產(chǎn)量占本國煤炭總量的46.9%。
2、我國煤炭裝備落后，機(jī)械化、自動(dòng)化程度低、缺少大型成套設(shè)備.我國煤礦生產(chǎn)基礎(chǔ)薄弱、國有煤礦連續(xù)緊張生產(chǎn)的礦井占總數(shù)的近50%，礦井主要生產(chǎn)設(shè)備嚴(yán)重老化，超期服役的占30-40%，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦設(shè)備簡陋、生產(chǎn)條件差，有的根本沒有機(jī)械設(shè)備，僅為人工開采，不符合有關(guān)煤炭法規(guī)要求，當(dāng)前我國資源破壞和浪費(fèi)嚴(yán)重。部分煤炭企業(yè)存在著“采厚棄薄”、“吃肥丟瘦”等浪費(fèi)資源現(xiàn)象，全國煤礦平均資源回收率為30-35%左右，資源富集地區(qū)的小型礦井資源會(huì)回收率只有10-15%。據(jù)煤炭行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，2002年我國國有重點(diǎn)煤礦采煤機(jī)械化程度為77.78%，綜合采煤機(jī)械化為62.98%，掘進(jìn)機(jī)械化程度為81.15%，綜合掘井機(jī)械化程度為15.03%，地方國有煤礦機(jī)械化程度更低。當(dāng)前全國采煤機(jī)械化程度僅為42%，除國有大中型煤礦采掘機(jī)械化程度達(dá)到75%之外，大多數(shù)煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平低，裝備差、效率低。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，基本上是非機(jī)械化開采。2004年鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦產(chǎn)量占我國煤炭總產(chǎn)量的39%。對(duì)不適宜用放頂采煤的5.5米以上煤層，要采用一次采全高是最合理有效的采煤方法，但目前國內(nèi)沒有相適應(yīng)的高產(chǎn)高效的綜采成套設(shè)備。而國外美國久益（JOY）公司、德國德伯特（DBT）公司和德國艾克夫（Eickhoff）公司，都具有成熟的高煤層一次采全高的高產(chǎn)、高效綜采成套設(shè)備。神華集團(tuán)引進(jìn)的成套設(shè)備年產(chǎn)突破1085萬噸，工作面長度突破300米，最長的工作面已超過400米，工作面總裝機(jī)功率已超過5000kw。而
國際先進(jìn)的產(chǎn)煤國家，煤炭生產(chǎn)呈現(xiàn)出大功率重型化、自動(dòng)化、集約化、按照環(huán)保的特點(diǎn)。國外先進(jìn)的采煤設(shè)備向大功率、重型化發(fā)展，設(shè)備儲(chǔ)備系數(shù)大、運(yùn)行可靠性高。DBT（德國德伯特）、JOY（美國久誼）和Eickhoof（德國艾克夫）等采礦設(shè)備公司都制造出具有自動(dòng)化功能的產(chǎn)品。美國聯(lián)邦2號(hào)礦在工作面實(shí)現(xiàn)了跟機(jī)自動(dòng)移架。澳大利亞Batana煤礦實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)割煤和跟機(jī)自動(dòng)移架。特別是信息技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，先進(jìn)煤礦廣泛采集工作面設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境安全檢測(cè)信息，在工作面集中顯現(xiàn)并通過以太網(wǎng)傳輸?shù)降孛嬗?jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)輸和故障診斷。運(yùn)輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)均無人值守。實(shí)行集中遠(yuǎn)程操作、視頻監(jiān)視，輔助有專人巡視。井巷布置集約化，生產(chǎn)系統(tǒng)和環(huán)節(jié)少、實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)高度集中。通常是一礦、一井、一面生產(chǎn)。有些先進(jìn)的長壁工作面每班只需6人，其中采煤機(jī)司機(jī)2人，維修工1人，機(jī)頭集中操作工1人，另外2人替換休息。高度重視工作環(huán)境的改善和人體安全防護(hù)。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)安全信息，監(jiān)測(cè)探頭遍布整個(gè)礦井。液壓支架具有跟機(jī)自動(dòng)噴霧和移架自動(dòng)噴霧功能；采煤機(jī)上方安裝導(dǎo)風(fēng)板，減少煤塵進(jìn)入人行空間。采煤機(jī)運(yùn)行的下風(fēng)側(cè)幾乎無人作業(yè)。
3、煤礦安全生產(chǎn)事故多我國煤礦安全生產(chǎn)方面，重大瓦斯事故多發(fā)，煤礦事故的總死亡人數(shù)達(dá)到了高峰，2004年我國生產(chǎn)約20億噸煤，事故死亡約六千人，這幾年煤炭產(chǎn)量大幅度增長，煤礦百萬噸死亡率還是下降的。由1994年的5.59人下降到2004年3.08人，美國生產(chǎn)約10億噸煤死27-31人，百萬噸死亡率約為0.039；波蘭百萬噸死亡率為0.09；南非百萬噸死亡率為0.13；俄羅斯百萬噸死亡率為0.34。我國百萬噸死亡率是美國的約100倍，俄羅斯的約10倍，印度的約12倍，大大超過煤炭先進(jìn)生產(chǎn)國家。據(jù)有關(guān)專家講，礦井安全檢測(cè)儀表，安全設(shè)備均在設(shè)計(jì)中作了考慮，多數(shù)事故都是礦井管理問題，真正因設(shè)備問題而發(fā)生事故較少。先進(jìn)產(chǎn)煤國家依靠大型、強(qiáng)力綜采技術(shù)裝備已經(jīng)完成從普通綜采機(jī)械化向礦井高效集約化和自動(dòng)化生產(chǎn)的過渡。高產(chǎn)高效煤礦的建設(shè)不僅提高煤炭生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)煤礦集約化生產(chǎn)，并為煤礦生產(chǎn)過程中的安全監(jiān)測(cè)、監(jiān)控創(chuàng)造條件，從而有效的預(yù)防和控制煤礦安全生產(chǎn)事故。先進(jìn)產(chǎn)煤國家安全生產(chǎn)上十分重視，不僅有健全的安全生產(chǎn)法規(guī)體系，還有嚴(yán)細(xì)的生產(chǎn)安全措施，嚴(yán)格的煤礦生產(chǎn)準(zhǔn)入制度，而且實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)安全信息，監(jiān)測(cè)探頭遍布整個(gè)礦井，保證了安全生產(chǎn)。
四、煤炭工業(yè)發(fā)展對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備的需求
1、我國煤炭工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
據(jù)煤炭行業(yè)發(fā)展規(guī)劃相關(guān)內(nèi)容，“十一五”期間，我國將新建煤礦3億噸左右，其中投產(chǎn)2億噸。國家將在“十一五”期間，對(duì)煤炭行業(yè)的工業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，大力整合、改造、關(guān)閉小煤礦，同時(shí)適度加快大型煤炭基地的建設(shè)，開工一批現(xiàn)代化大型煤礦、置換落后的生產(chǎn)能力?！笆晃濉逼陂g煤炭行業(yè)現(xiàn)代企業(yè)制度要進(jìn)一步得到完善，大型煤炭企業(yè)集團(tuán)基本形成，到2010年要形成5-6個(gè)億噸級(jí)生產(chǎn)能力的特大型企業(yè)集團(tuán)，5-6個(gè)5000萬噸級(jí)生產(chǎn)能力的大型企業(yè)，產(chǎn)量將占全國煤炭總產(chǎn)量的60%左右。通過新建和老礦井技術(shù)改造，全國將建成300處高產(chǎn)高效礦井，高產(chǎn)高效的礦井產(chǎn)量將占全國總產(chǎn)量的50%左右?！笆晃濉逼陂g，國家將建設(shè)神東、晉北、晉東、蒙東（東北）、云貴、河南、魯西、晉中、兩淮、黃隴（華亭）、翼中、寧東、陜北等13個(gè)大型煤炭基地，這些基地的儲(chǔ)量，占全國儲(chǔ)量的70%以上，作為煤炭供應(yīng)規(guī)劃和建設(shè)的核心。初步預(yù)測(cè)全國煤炭需求量：2010年為25-27億噸、2020年為30-32億噸，均占能源需求量的60%以上。據(jù)相關(guān)部分統(tǒng)計(jì)，2004年國有重點(diǎn)煤礦原煤產(chǎn)量9.22億噸，超過其核定生產(chǎn)能力50%以上，煤炭生產(chǎn)能力嚴(yán)重不足。經(jīng)測(cè)算，到2020年，新建和在建的國有煤礦的生產(chǎn)能力約為7.1億噸。如果屆時(shí)中國小煤礦的產(chǎn)量仍保持目前的6億噸，按需求預(yù)測(cè)的高端方案，未來20年中國需新增煤礦產(chǎn)能17億噸，年均8500萬噸；按需求預(yù)測(cè)的低端方案，未來20年中國需新增煤礦產(chǎn)能13億噸，年均6500萬噸。2、對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備的需求
“十一五”期間，煤炭工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平將明顯提高。國家將建成140個(gè)高效安全現(xiàn)代化礦井，國家將加大對(duì)煤礦建設(shè)項(xiàng)目的支持力度，已先后有17個(gè)煤炭建設(shè)項(xiàng)目，由國家開發(fā)銀行出具貸款承諾，還將100多個(gè)高檔普采工作面升為綜采工作面，100多個(gè)普采工作面升為高檔普采工作面。這樣，中國大型煤礦采掘機(jī)械化程度將達(dá)到95%。中型煤礦的機(jī)械化程度將達(dá)到80%以上；大型煤礦國內(nèi)先進(jìn)水平裝備率達(dá)到20%，國際先進(jìn)水平裝備率達(dá)到6%，中型煤礦國內(nèi)先進(jìn)水平裝備率達(dá)到10%，小型煤礦機(jī)械化、半機(jī)械化程度達(dá)30%以上。據(jù)此分析，煤炭需求的急劇增長，上述煤礦采掘機(jī)械化指標(biāo)還會(huì)有所突破，這為煤礦裝備的發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)前景。
（1）井下綜采重點(diǎn)設(shè)備
我國煤炭開采90%以上的井工開采的，井工開采占煤炭開采的主導(dǎo)地位。為迅速提高我國綜合裝備水平，要以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，采取跨越式發(fā)展模式。在“十一五”期間應(yīng)以日產(chǎn)2.5-3萬噸（年產(chǎn)1000萬噸左右）的綜采成套設(shè)備國產(chǎn)化為突破口，全國實(shí)現(xiàn)綜采成套設(shè)備國產(chǎn)化，推動(dòng)我國礦山機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。
預(yù)計(jì)從2004年到2020年，每年新增綜采工作面成套設(shè)備為30套、普采工作面成套設(shè)備50套，每年設(shè)備更新量約為現(xiàn)有的基數(shù)的六分之一。粗略估算，2010年采煤成套設(shè)備年需求量將達(dá)到500臺(tái)套左右。高產(chǎn)高效綜采技術(shù)的核心是井下工作面綜合機(jī)械化采煤輸送設(shè)備，主要有采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架和帶式輸送機(jī)。急需開發(fā)研究的電牽引采煤機(jī)：裝機(jī)總功率為2000kw左右，供電電壓為3.3KV、采高范圍為5-6m，生產(chǎn)能力達(dá)3000t/h左右。
重型刮板輸送機(jī)：輸送能力3000-5000t/h，鋪設(shè)長度250-400m，鏈速1.4m/s，裝機(jī)功率3×700或2×1000kw，供電電壓為3.3
。
液壓支架：最大工作阻力12000KN，立柱最大缸徑ф480mm，支護(hù)高度6m，架間距1.75-2m，支架降移升時(shí)間8-12s，采用電液控制系統(tǒng)。
大型帶式輸送機(jī)：裝機(jī)功率1500-4000KN，電壓3.3KV，帶寬≥1.4m，帶速≥5m/s，運(yùn)量≥5000t/h，距離50000m以上，托輥壽命5萬小時(shí)以上，減速器壽命7萬小時(shí)以上。
（2）井下綜掘設(shè)備
我國目前綜掘機(jī)械化程度比較低，僅為12.81%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上綜采機(jī)械化的發(fā)展，其中掘進(jìn)機(jī)雖有較大的發(fā)展，但整體技術(shù)水平仍比國際先進(jìn)水平有較大差距。
需研究開發(fā)先進(jìn)的掘進(jìn)機(jī)：其截割功率300kw以上，截割斷面最大可達(dá)42m2，經(jīng)濟(jì)截割硬度達(dá)f12，可靠性要求，齒輪壽命在20000h以上，軸承壽命在30000h以上，力爭(zhēng)整機(jī)掘進(jìn)10000米無故障。
同時(shí)要結(jié)合我國國情和煤礦實(shí)際工礦，開發(fā)研制集切割、裝運(yùn)、行走、錨桿支護(hù)、機(jī)載、除塵等功能為一體的掘錨聯(lián)合裝備機(jī)組，可大大提高掘進(jìn)速度。
（3）全自動(dòng)刨媒設(shè)備
我國薄煤層儲(chǔ)量約占總儲(chǔ)量的21%左右，但是由于煤層薄，作業(yè)空間小，工作條件惡劣，薄煤層高產(chǎn)高效開采技術(shù)一直是我國煤炭工業(yè)研究探討的重要難題。刨煤機(jī)作為一種“淺截深、多循環(huán)”的采煤設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)薄煤層高產(chǎn)高效的有效途徑。提高薄煤層機(jī)械化水平加快薄煤層資源的開采進(jìn)度，不僅可以充分利用有限的資源，提高礦井整體生產(chǎn)能力，同時(shí)，也有利于保障煤礦的安全生產(chǎn)。開發(fā)研制大功能、高強(qiáng)度、高效率、緊湊型的全自動(dòng)刨煤成套設(shè)備勢(shì)在必行。全自動(dòng)刨煤成套設(shè)備（采高0.6-1.8m），主要包括刨煤機(jī)、配套刮板輸送機(jī)、薄煤層液壓支架、順槽轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等產(chǎn)品。我國目前主要從德國DBT進(jìn)口主機(jī)——刨煤機(jī)及配套刮板輸送機(jī)，由北京煤炭機(jī)械廠配套薄煤層液壓支架，張家口煤礦機(jī)械有限公司配套轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)。到目前已進(jìn)口六套（鐵法2套、晉城、西山、陽泉、大同各1套）。開發(fā)研制的全自動(dòng)刨煤成套設(shè)備：其生產(chǎn)能力1000噸/小時(shí)，鋪設(shè)長度250-300米，適應(yīng)煤層厚度0.8-2米，適應(yīng)煤質(zhì)硬度F≤3.5，適應(yīng)煤層傾角≤25度，功率2×400kw（刨頭部分）、刨煤方式為雙速混合式，上行速度0.88米，下行速度1.76米，刨深≤120毫米，上行90毫米，下行30毫米、下鏈牽引，牽引鏈38毫米D級(jí)，刨煤機(jī)采用智能控制系統(tǒng)，能自動(dòng)監(jiān)視故障性質(zhì)和位置。
（4）礦井提升設(shè)備
目前我國約90%的原煤是靠井工開采的，礦井提升設(shè)備是井工開采的咽喉設(shè)備，它不僅關(guān)系到礦井的產(chǎn)煤量，而且直接影響到人身和整個(gè)礦井的安全。我國煤炭產(chǎn)量到2020年將達(dá)20-32億噸，估計(jì)每年需新增大型、特大型礦井提升機(jī)約30臺(tái)套，考慮到更新改造，綜合估算在“十一五”期間平均年需各類提升機(jī)150-180臺(tái)套，其中大型和特大型約占20%，中小型約占80%，每年新增提升機(jī)產(chǎn)值5.4億元左右。開發(fā)研制適用于年產(chǎn)1000萬噸的特大型礦井提升設(shè)備，其規(guī)格為6×4、7×4多繩提升機(jī)、最大拖動(dòng)功率單機(jī)為6000KW、雙機(jī)為2×4000KW、最大提升速度14×16米/秒，整機(jī)使用壽命為25年。
采用恒力矩、恒減速液壓控制系統(tǒng)：采用計(jì)算機(jī)數(shù)字控制自動(dòng)化運(yùn)行，提升速度及容器位置的監(jiān)控全由電氣自動(dòng)檢測(cè)、反饋、調(diào)整。實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的全自動(dòng)化監(jiān)控運(yùn)行。
（5）露天礦井開采成套設(shè)備
露天開采占我國煤炭總開采量的10%左右。露天開采與井工開采相比具有煤炭資源利用率高，開采成本低，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和工作人員更加安全等優(yōu)點(diǎn)。所以，發(fā)展露天開采更有其井工開采無法相比的作用和意義。大型露天礦設(shè)備從設(shè)計(jì)、制造到使用的技術(shù)性強(qiáng)，世界各國都爭(zhēng)相把最先進(jìn)的技術(shù)成果用在大型露天礦設(shè)備上，因此發(fā)展大型露天礦設(shè)備可以帶動(dòng)機(jī)械、電氣、液壓、信息等行業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)和促進(jìn)我國民族工業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前世界露天礦開采特點(diǎn)是：高度集中化開采與集約化經(jīng)營；開采工藝的多樣化；企業(yè)管理的計(jì)算機(jī)化與智能礦山；合理充分利用資源，重建生態(tài)環(huán)境保持可持續(xù)發(fā)展等幾個(gè)方面。在我國大型煤炭基地建設(shè)總體規(guī)劃方案中，神東、晉北、蒙東（東北）、云貴、黃隴（華亭）、陜西等基地都建有大型露天煤礦，僅霍林河、伊敏河、勝利、平朔哈爾烏蘇2000萬t采選項(xiàng)目中16-45m3礦用挖掘機(jī)市場(chǎng)需求量就可達(dá)30-50億元；哈爾烏、武家塔、馬家塔采選項(xiàng)目等需大型拉鏟15-20億元，又比如對(duì)半連續(xù)開采工藝設(shè)備僅蒙東要建7個(gè)5000萬t級(jí)煤炭基地，建設(shè)一批保證勝利一二三號(hào)、百音花、伊敏河、寶日希勒一號(hào)和二號(hào)等超過千瓦噸級(jí)大型露天煤礦，加上神府、哈爾烏蘇和原有五大露天煤礦的改建及二、三期擴(kuò)建，移動(dòng)式、半移動(dòng)式破碎站需求量在40-60臺(tái)（套）之間，要求移動(dòng)式（半移動(dòng)式）破碎站的生產(chǎn)能力達(dá)到每小時(shí)2000-4000噸（碎煤），最高達(dá)到每小時(shí)6000噸（碎巖）。在上述煤礦建設(shè)中對(duì)礦用卡車的需求量，估計(jì)，“十一五”期間需100t級(jí)礦用車在250輛左右。當(dāng)前需要開發(fā)研制斗容28m3、45m3的大型機(jī)械式正鏟，斗容70m3、90m3、100m3臂長約為100m的大型拉鏟，降低電能消耗17%，減少機(jī)械零部件應(yīng)力載荷約30%，提高零部件使用壽命，使平均無故障時(shí)間達(dá)到國際先進(jìn)水平。開發(fā)研制斗輪挖掘機(jī)，爭(zhēng)取與國外合作制造3600m3大型斗輪挖掘機(jī)，達(dá)到國際先進(jìn)水平。開發(fā)研制移動(dòng)式、半移動(dòng)式大型破碎站，其生產(chǎn)能力4000-6000-8000t/h，破碎物料強(qiáng)度≤150Mpa，給料粒度1500×1500×1500-2500×2500×2500mm，排料粒度≤350mm，立機(jī)形式新型雙齒輥破碎機(jī)（中心距1500-1800mm，輥長2500-4000mm，功率2×300-2×500KW）。開發(fā)研制帶寬2m的大型帶式輸送機(jī)，功率3×1400KW，運(yùn)輸量12000t/h，半固定式單機(jī)長8820m，移置式單機(jī)長5270m，在-45℃低溫下能正常運(yùn)行。爭(zhēng)取與國外合作，開發(fā)研制載重170-360t的大型電動(dòng)輪自卸車，并達(dá)到國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。
（6）煤炭洗選加工設(shè)備煤炭清潔洗選加工技術(shù)是資源綜合利用的基礎(chǔ)，是提高煤炭熱效率的有效途徑，也是保障國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需要，煤炭洗選加工業(yè)在政策扶持、
科技進(jìn)步、市場(chǎng)拉動(dòng)、投資增加和環(huán)保要求的推動(dòng)下，呈現(xiàn)出快速發(fā)展、總體推進(jìn)、擴(kuò)量提質(zhì)、增效降污的可喜局面，原煤入洗比例不斷提高。到2004年末，全國共有年入洗3萬噸及以上的選煤廠2000余座，設(shè)計(jì)能力7.5億噸以上，原煤入洗量為5億噸左右。2005年，全國原煤入洗能力將突破8億噸，入洗量將達(dá)到6億噸，入洗比例達(dá)40%，根據(jù)煤炭工業(yè)規(guī)劃，到2010年原煤入洗率達(dá)50%，原煤入洗量提高到11億噸，煉焦煤全部入洗，動(dòng)力煤入洗率達(dá)到40%以上。據(jù)此計(jì)算，每年將新增8000-10000萬噸原煤入洗，按400萬噸規(guī)模洗選煤廠計(jì)算，每年將新增25座大型洗選煤廠，加上現(xiàn)有洗選煤廠的技術(shù)改造每年約需洗選煤設(shè)備250套左右，洗選煤設(shè)備的發(fā)展?jié)摿艽蟆檫m應(yīng)煤洗選加工的要求，應(yīng)開發(fā)研制單機(jī)處理能力為1000-2000m3/h的新型浮選機(jī)，其主要參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制。開發(fā)研制篩子面積≥28m3的高可靠性大型直線振動(dòng)篩。開發(fā)研制入料粒度25-400mm、處理能力為300-400T/h的高效液壓動(dòng)篩淘汰機(jī)。開發(fā)研制篩籃直徑≥1.4米，處理能力≥300T/h的大型臥式振動(dòng)離心脫水機(jī)和400m2高效精煤壓濾機(jī)、處理能力≥35T/h的沉降式離心脫水機(jī)等高效脫水設(shè)備。開發(fā)研究并解決300-400萬噸/年的大型選煤廠的集中控制和智能化管理技術(shù)與裝備，實(shí)現(xiàn)選煤的全過程的主要工藝參數(shù)，煤炭灰分、水分、發(fā)熱量、懸浮液密度、入料濃度、流量、旋流器入口壓力、跳汰機(jī)床層厚度、松散度、浮選加藥量、耙工濃縮機(jī)溢流水的濁度、皮帶輸送機(jī)的煤流量等指標(biāo)的在線檢測(cè)、實(shí)現(xiàn)跳淘機(jī)、浮選機(jī)、重介旋流器、壓濾機(jī)等主要分選設(shè)備單機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)和選煤廠全廠的綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
