我国煤矿机械设备的现状与趋势

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【摘 要】煤炭在我国能源结构中占据重要地位,煤矿机械对于煤炭资源的产量起到至关重要的作用.我国煤矿机械使用现状存在很多问题,发展面临众多挑战.面对现状和挑战,我国煤炭机械发展呈现向机电一体化,智能化等发展趋势.

【关 键 词】煤矿机械现状机电一体化智能化

在我国的能源结构中,煤炭资源仍占据相当重要的地位,在整个能源结构中约占60%,而且在一个相当长的时间内,煤炭资源将仍是我国能源消费的主要部分.2007年,我国煤炭产量为25.23亿吨,尽管产量位居世界第一,但仍然出现煤炭产量相对紧张的趋势,呈供小于需的现象,从而制约了我国国民经济的发展.现以我国煤炭矿山机械设备为分析研究对象,分析煤矿机械设备使用、研发中存在的问题；根据煤矿机械设备使用、研发现阶段存在的问题,指出煤矿机械设备的发展与展望.

1我国煤矿机械的现状

经过几十年的发展,我国煤炭工业取得了长足的进步,且煤矿机械的制造、使用也取得了较大的成绩.随着经济的发展和对煤炭资源的需求的增加,我国的煤矿机械逐渐暴露出很多不尽如人意的问题.

1.1设备体积过大、笨重

体积大、重量大是煤矿机械设备最大的特点.以单体液压支柱为例,每根重量在60～80Kg,体质稍差的工人单独根本无法处理；而液压支架、采煤机等大型设备更是在数吨以上.设备过于笨重,不但导致运转不灵活,而且使设备的搬迁受到限制,从而限制生产能力的发挥.此外,煤矿机械还存在着能耗大、使用寿命短、国产化低等诸多问题.

1.2适应性差

在我国矿山中,部分矿井实现了机械化采煤,但部分矿井仍采用放炮落煤,这不仅不利于煤炭块度的保持且容易导致瓦斯、顶板事故的发生,对井下工人的生命安全也造成严重危害.纠其原因是因为煤矿机械对地质条件的适应性很差,地质条件稍有变化,现有机械化设备就无法展开使用,从而造成煤矿机械化水平的落后,制约煤矿生产能力的提高.

1.3智能化低

当今世界是一个智能化的世界,各个行业的现代化、智能化都在不断提高.但是,我国煤炭行业的现代化水平明显滞后于时代的发展,特别是煤矿机械更是可怜,大部分机械设备仍是机械动力或机械控制,仅有少数小型设备实现了数字化和智能化,这必定成为制约我国煤矿生产能力提高的瓶颈.

1.4生产能力受束缚

目前,我国煤炭产量已经达到了25.23亿吨,但与满足国民经济发展需要的煤炭资源还有很大差距,而其中部分煤炭资源是矿井超产增加的产量；如按正常煤矿机械生产能力定产生产,则年煤炭产量将远远小于这一值.同时,在我国煤矿生产现场,单工作面产量500万吨/年的矿井仍为数不多,这也多受煤矿机械设备生产能力的束缚所致.

2煤矿机械目前发展面临的问题分析

2.1煤矿机械的自主研发能力仍然不够强

我国是世界上生产煤炭资源的大国之一,但是我国也是煤炭资源消耗大国.因此煤矿机械的研发制造也应该随之发展,为煤炭资源的有效开发利用提供强有力的后盾保障.但是我国煤矿机械制造规模虽然得以有效的扩大,但是竞争能力却比较薄弱,仍旧有很多的核心技术依靠于国外的先进技术.我国具备自主知识产权和核心技术的产品仍旧很少,并且对引进的核心技术仍旧停留在基础的模仿层面.没有对引进的先进技术进行研究分析和研发应用,这就难以形成自主研发的良好氛围.并且我国的制造工艺技术相对于发达国家来讲相对落后,具备很大的发展空间,如果制造工艺技术能够有效的得以提高就会大幅度提升煤矿机械的发展能力.

2.2我国煤矿机械设施的主要性能指标仍旧比较落后

相较于发达国家对煤矿机械制造企业对基础元件的理论研究,我国则只是追逐实际的应用技术对基础的理论研究反而不重视,这就导致了在引进的核心技术应用上,我国煤矿机械也只是简单的仿制外观对其相应的理论基础都视而不见,这就造成我国煤矿机械某些基础原件可靠性不高,使我国的煤矿机械设备在安全可靠性和使用寿命上都存在极大的隐患并且难以满足大型煤矿的生产效率的要求.

2.3对煤炭机械企业的挑战

进入21世纪,我国煤炭工业快速发展.煤炭工业是我国重要的基础产业,我国的煤炭产量已是世界第一位,是煤炭生产大国,现在我国煤炭工业已具备了设计、施工、装备及管理千万吨露天煤矿和大中型矿井的能力.现代化综采设备、综掘设备和大型高效露天剥、采、运、支成套设备在大中型煤矿大量使用.据悉我国煤炭行业将对工业结构进行调整,大力整合、改造现有煤矿、关闭小煤矿、淘汰落后的生产能力,加快大型煤炭基地和现代化大型煤矿的建设,这为我国矿山机械企业的发展提供了良好的机遇.

煤炭开采主要工序：井下综采重点设备-井下综掘设备-全自动刨媒设备-矿井提升设备-露天矿井开采成套设备-煤炭洗选加工设备,显示出对矿山机械的需求量很大.另外,随着煤炭工业大力发展和推广洁净煤技术,煤的焦化、液化、气化等二次转化设备也必将得到迅速发展,开发研制大型炼焦设备、大型煤液化容器,大型煤气化炉势在必行.为此,矿山机械企业要抓住目前我国产业结构调整和企业深化改革之机,在国家政策的指导下加快矿山机械企业改组、联合、兼并、破产、重组和股份制改革的步伐,组建以矿山机械制造企业为主体,有煤炭生产企业入股、科研院所参与的大型矿山工程装备集团,形成具有制造和开发能力、工程成套能力、有创新能力的企业实体.把企业建成具有市场竞争能力和抗风险能力的现代化矿山工程企业集团,努力向煤矿提供成套设备,减少用户的风险,为我国煤炭工业的发展做出积极贡献.

3机械设备的发展趋势

提高煤炭产量,是我国国民经济持续发展的需要；尽快实现煤矿现代化,是社会发展的需要；实现煤矿机械设备现代化、智能化是煤矿工人的热切需要.因此,煤矿机械设备如何发展,成为事关煤炭行业兴衰成败的重中之重.3.1使用灵活化

矿山机械设备的灵活化是指机械设备的适应性强,一台机械设备可以适应多种复杂的地质条件和矿井生产条件.如能够实现矿山机械设备的灵活化,则赋存条件较差的煤矿的生产能力也将被极大挖掘,从而提高整个煤炭行业的生产能力.

3.2功能综合化

这里的综合化是指机械设备功能的综合化,即实现一台设备多项功能的综合.如煤电钻功能与凿岩机械功能的综合、单体液压支柱与顶梁功能的综合等.实现机械设备功能综合化,有利于节约人力资源、有利于提高设备的利用效率、有利于煤矿机械设备生产能力的发挥.

3.3设备的国产化

煤矿机械经过几十年的发展,取得了相当大的成绩,常用设备基本实现了现代化.但是一个高精度、大能力、高技术的设备仍不能实现国产化,从而制约煤矿机械的发展.因此实现矿山设备的全部国产化也将是我国煤矿行业的发展趋势之一.

3.4煤矿机械朝着煤矿机电一体化的发展趋势

随着煤炭资源重要性的显现,我国在提高煤炭产量的同时也要对煤矿机械设备进行相应的改善.就目前而言,传统的煤矿机械已经难以满足煤炭开采的需要,机电一体化在煤矿机械中的应用越来越显现出了独特的优势,煤矿机械机电一体化的创新能够大幅度的提升原有的煤矿机械操作水平,使煤炭资源的采掘、运输都向机电一体化的方向发展,保证煤炭资源的开发能够更加具有效率并且还能够增强其安全保证.提高煤炭产量,是我国国民经济持续发展的需要；尽快实现煤矿现代化,是社会发展的需要；实现煤矿机械设备现代化、智能化是煤矿工人的热切需要.因此,煤矿机械设备如何发展,成为事关煤炭行业兴衰成败的重中之重.矿山机械设备的灵活化是指机械设备的适应性强,一台机械设备可以适应多种复杂的地质条件和矿井生产条件.如能够实现矿山机械设备的灵活化,则赋存条件较差的煤矿的生产能力也将被极大挖掘,从而提高整个煤炭行业的生产能力.

3.5煤矿机械呈现智能化的发展趋势

煤矿机械制造技术正在不断的由传统制造技术向先进制造技术发展,智能化的操作系统也是一门新兴技术,其自身的优越性使其使用和发展领域在不断的扩大,把智能化应用于煤矿机械也具有无穷的生产力,因此应该注重把这些新型科技有机的组合起来,保证煤矿机械的操作控制系统能够更加精确和智能化,使煤矿机械设备能够运行的更加协调,使其在煤炭资源的开采中得到有效的利用,在提高煤炭资源产量的同时还能大大增强其安全可靠性.这里的综合化是指机械设备功能的综合化,即实现一台设备多项功能的综合.如煤电钻功能与凿岩机械功能的综合、单体液压支柱与顶梁功能的综合等.实现机械设备功能综合化,有利于节约人力资源、有利于提高设备的利用效率、有利于煤矿机械设备生产能力的发挥.现阶段,社会在飞速发展；各行各业都在迅速的实现现代化、智能化.煤炭机械也不例外,也应该紧跟时代潮流,尽快实现.

4结语

随着计算机和传感器技术的推广应用,新材料、新工艺的不断发展,煤矿机械将向着大型化、智能化的方向发展.高新技术是煤矿机械的发展趋势,技术创新是煤矿机械的生命.面对煤矿现代化、科学化生产的需要,煤矿机械将实现电子化、自动化成为有头脑（计算机控制）,有知觉（传感系统）,有血液（液压系统）,有心脏（驱动装置）,有骨骼（传动、支撑机构）的机电液一体化系统.随着科学技术水平的进步和国家对煤矿机械设备研发能力的投入的增大,煤矿机械设备的发展必将走上科学化的发展之路.