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礦山能源開采機械有何新技術要點

發布日期:2019-09-26  瀏覽次數:144
 摘要:據炭行業發展規劃相關內容,“十一五”期間,我國將新建煤礦3億 噸左右,其中投產2億噸。國家將在“十一五”期間,對煤炭行業的工業結構進行 調整,大力整合、改造、關閉小煤礦,同時適度加快大型煤炭基地的建設,開工 一批現代化大型煤礦、置換落后的生產能力。

  關鍵詞:礦山能源,開采機械,礦業論文

  一、煤炭在我國能源結構中的重要作用

  煤炭是我國的主要能源,是國民經濟和社會發展不可缺少的物資基礎。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%。根據第三次全國煤炭資源預測與評價,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。

  推薦期刊:《采礦技術》是國家科技部、國家新聞出版署批準于2001年公開出版的刊物,它由長沙礦山研究院主辦,是中國有色屬學會采礦學術委員會的會刊和中國有色 金屬工業采礦信息網的網刊,以服務礦山,推廣先進實用的技術,溝通、傳播國內外信息為宗旨,具備實用性強、信息量大、影響面廣的特點。實用性強。

  已查明資源中精查資源量僅占25%,詳查資源僅占17%。探明儲量達到10202億噸。其中可開采儲量1891億噸,占18%,人均占有量僅145噸,低于世界平均水平。 國務院制訂的《能源中長期發展規劃綱要(2004-2020)》(草案)指出“要大力調整優化能源結構,堅持以煤炭為主體,電力為中心,油氣和新能源全面發展的戰略”。鑒于我國“多煤、貧油、少氣(天然氣)”的特點,在今后一段相當長的時間內,能源結構仍然以煤炭為主,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的70%以上,在我國能源結構上占主要地位,有舉足輕重的作用。

  根據我國全面建設小康社會的需求,煤炭消費的趨勢將有明顯上升。在煤炭消費用戶的構成中,電力、冶金、建材、化工4個行業煤炭消費量占煤炭消費總量從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、我國煤炭工業發展現狀

  進入21世紀,我國煤炭工業快速發展,2000年全國產煤9.9億噸,2001年產煤11.04億噸,2002年13.8億噸,2003年16.67億噸。2004年全國產煤19.56億噸,占全國一次性能源生產總量的74.3%,當年煤炭銷售量為18.91億噸,占全國一次性能源消費總量的65%,生產力水平顯著提高,產業結構調整取得重大進展。一些企業開始跨地區、跨行業的產業聯合,煤、電、化、路、港、航產業鏈開始形成,形成了一批在國內領先、在國際上具有一定競爭力的大集團,如神華集團、山西焦煤集團、兗州礦業集團等。我國煤炭產量急劇上升,得到了全世界的關注。

  煤炭是我國能源安全的基石。煤炭工業是我國重要的基礎產業,我國的煤炭產量已是世界第一位,是煤炭生產大國,現在我國煤炭工業已具備了設計、施工、裝備及管理千萬噸露天煤礦和大中型礦井的能力。現代化綜采設備、綜掘設備和大型高效露天剝、采、運、支成套設備在大中型煤礦大量使用。同時,我國煤炭開采技術裝備總體水平低,煤炭生產技術裝備是機械化、部分機械化和手工作業并存的多層次結構。

  技術和裝備水平低。全國煤礦非機械化采煤60%。大中型國有重點煤礦裝備水平較先進,但設備老化程度較大;小型礦井生產技術裝備水平極低,煤礦生產工藝落后,作業人員過多、效率低。保障煤炭供應是國家加強煤炭工業宏觀調控的重點之一,挖掘煤炭生產潛力,加快大型煤炭基地建設,是重要措施。

  為此,只有大幅提高大中型煤礦產量,才能在保障煤炭穩定供應的前提條件下,遏制小煤礦發展和淘汰小煤礦,完成煤炭生產結構優化調整。1998年12月以來,國家對煤炭產業結構進行了重大調整,關閉了五萬多處小煤礦,淘汰了一批落后的生產能力,通過宏觀調控,煤炭生產形勢好轉,供求關系趨于平衡。目前我國煤炭生產企業2.5萬多家,其中規模以上的企業約占60%左右,2005年計劃關閉2000多家小煤礦。

  三、我國煤炭工業存在的問題和與國際先進產煤國家的差距

  1、 我國煤炭企業規模小、產業集中度低 我國煤炭企業的突出特點是,規模小、效率低、安全狀況不好,產業集中度低。據煤炭行業統計數據分析,2002年國有重點煤礦占52%,國有地方煤礦占18%,鄉鎮煤礦占30%。按井型劃分,大型礦井占32%,中型礦井占18%,小型礦井(含鄉鎮煤礦)占48%。2004年,全國約有煤礦2.5萬處,95%以上的小煤礦,礦井年產能力不足3萬噸的礦井約占40%,煤炭產業的集中度只有15%,遠遠低于世界主要產煤國家的水平。

  國際先進的產煤國家,煤炭產業規模集中化,世界排名前10名的大公司,依靠核心競爭力,做強做大,提高了全球煤炭產業的集中化程度。2003年10大煤炭公司的煤炭產量約占全球產量的18.81%,有5家公司的煤炭產量超過1億噸,其中排名第一的皮博迪公司達到1.83億噸,力拓公司達到1.43億噸,美國前4家企業的煤炭產量占本國煤炭總量的46.9%。

  2、我國煤炭裝備落后,機械化、自動化程度低、缺少大型成套設備. 我國煤礦生產基礎薄弱、國有煤礦連續緊張生產的礦井占總數的近50%,礦井主要生產設備嚴重老化,超期服役的占30-40%,部分鄉鎮煤礦設備簡陋、生產條件差,有的根本沒有機械設備,僅為人工開采,不符合有關煤炭法規要求,當前我國資源破壞和浪費嚴重。部分煤炭企業存在著“采厚棄薄”、“吃肥丟瘦”等浪費資源現象,全國煤礦平均資源回收率為30-35%左右,資源富集地區的小型礦井資源會回收率只有10-15%。據煤炭行業統計數據分析,2002年我國國有重點煤礦采煤機械化程度為77.78%,綜合采煤機械化為62.98%,掘進機械化程度為81.15%,綜合掘井機械化程度為15.03%,地方國有煤礦機械化程度更低。當前全國采煤機械化程度僅為42%,除國有大中型煤礦采掘機械化程度達到75%之外,大多數煤礦生產技術水平低,裝

  備差、效率低。特別是鄉鎮煤礦,基本上是非機械化開采。2004年鄉鎮煤礦產量占我國煤炭總產量的39%。對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,但目前國內沒有相適應的高產高效的綜采成套設備。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、高效綜采成套設備。

  神華集團引進的成套設備年產突破1085萬噸,工作面長度突破300米,最長的工作面已超過400米,工作面總裝機功率已超過5000kw。而國際先進的產煤國家,煤炭生產呈現出大功率重型化、自動化、集約化、按照環保的特點。國外先進的采煤設備向大功率、重型化發展,設備儲備系數大、運行可靠性高。DBT(德國德伯特)、JOY(美國久誼)和Eickhoof(德國艾克夫)等采礦設備公司都制造出具有自動化功能的產品。美國聯邦2號礦在工作面實現了跟機自動移架。澳大利亞Batana煤礦實現了自動割煤和跟機自動移架。

  特別是信息技術在煤礦生產中得到廣泛應用,先進煤礦廣泛采集工作面設備運行參數和環境安全檢測信息,在工作面集中顯現并通過以太網傳輸到地面計算機,實現遠程運輸和故障診斷。運輸系統、供電系統和通風系統均無人值守。實行集中遠程操作、視頻監視,輔助有專人巡視。井巷布置集約化,生產系統和環節少、實 現了生產高度集中。通常是一礦、一井、一面生產。

  有些先進的長壁工作面每班 只需6人,其中采煤機司機2人,維修工1人,機頭集中操作工1人,另外2人替換休 息。高度重視工作環境的改善和人體安全防護。實現計算機監測安全信息,監測 探頭遍布整個礦井。液壓支架具有跟機自動噴霧和移架自動噴霧功能;采煤機上 方安裝導風板,減少煤塵進入人行空間。采煤機運行的下風側幾乎無人作業。

  3、煤礦安全生產事故多 我國煤礦安全生產方面,重大瓦斯事故多發,煤礦 事故的總死亡人數達到了高峰,2004年我國生產約20億噸煤,事故死亡約六千人 ,這幾年煤炭產量大幅度增長,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 ,大大超過煤炭先進生產國家。

  據有關專家講,礦井安全檢測儀表,安全設備均 在設計中作了考慮,多數事故都是礦井管理問題,真正因設備問題而發生事故較 少。先進產煤國家依靠大型、強力綜采技術裝備已經完成從普通綜采機械化向礦 井高效集約化和自動化生產的過渡。

  高產高效煤礦的建設不僅提高煤炭生產效率 ,實現煤礦集約化生產,并為煤礦生產過程中的安全監測、監控創造條件,從而 有效的預防和控制煤礦安全生產事故。先進產煤國家安全生產上十分重視,不僅有健全的安全生產法規體系,還有嚴細的生產安全措施,嚴格的煤礦生產準 入制度,而且實現了計算機監測安全信息,監測探頭遍布整個礦井,保證了安全生產。

  四、煤炭工業發展對礦山機械設備的需求

  1、我國煤炭工業發展趨勢

  “十一五”期間煤炭行業現代 企業制度要進一步得到完善,大型煤炭企業集團基本形成,到2010年要形成5-6個 億噸級生產能力的特大型企業集團,5-6個5000萬噸級生產能力的大型企業,產量 將占全國煤炭總產量的60%左右。通過新建和老礦井技術改造,全國將建成300處 高產高效礦井,高產高效的礦井產量將占全國總產量的50%左右。

  “十一五” 期間,國家將建設神東、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個大型煤炭基地,這些基地的儲 量,占全國儲量的70%以上,作為煤炭供應規劃和建設的核心。初步預測全國 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。據相關部分統計,2004年國有重點煤礦原煤產量9.22億噸,超過其核定生產 能力50%以上,煤炭生產能力嚴重不足。經測算,到2020年,新建和在建的國有煤 礦的生產能力約為7.1億噸。如果屆時中國小煤礦的產量仍保持目前的6億噸,按 需求預測的高端方案,未來20年中國需新增煤礦產能17億噸,年均8500萬噸;按 需求預測的低端方案,未來20年中國需新增煤礦產能13億噸,年均6500萬噸。

  2、對礦山機械設備的需求

  “十一五”期間,煤炭工業的生產技術水平將明 顯提高。國家將建成140個高效安全現代化礦井,國家將加大對煤礦建設項目的支 持力度,已先后有17個煤炭建設項目,由國家開發行出具貸款承諾,還將100多 個高檔普采工作面升為綜采工作面,100多個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械化程度將達到95%。中型煤礦的機械化程度將達到80% 以上;大型煤礦國內先進水平裝備率達到20%,國際先進水平裝備率達到6%,中型 煤礦國內先進水平裝備率達到10%,小型煤礦機械化、半機械化程度達30%以上。 據此分析,煤炭需求的急劇增長,上述煤礦采掘機械化指標還會有所突破,這為 煤礦裝備的發展提供了廣闊的市場前景。

 
 
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