難采煤層的采煤機技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

孫玉成

摘 要:目前,全球經(jīng)濟持續(xù)增長,能源消費也持續(xù)增高,2009年國際能源機構(gòu)發(fā)布了《2009世界能源展望》,報告認為:從2007年到2030年,世界一次能源需求量將會以每年1.5%的速度保持持續(xù)增長。本文旨在能源市場蓬勃發(fā)展的大環(huán)境下,針對難采煤層的采煤機技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢發(fā)表一些個人觀點。

關(guān)鍵詞:難采煤層采煤機技術(shù)現(xiàn)狀發(fā)展趨勢

中圖分類號:TD82 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(c)-0069-01

1 我國采煤機技術(shù)發(fā)展歷史回顧

我國采煤機技術(shù)的起步始于20世紀50年代,當時我國的采煤工藝主要以炮采為主,也有少數(shù)的煤礦采用蘇聯(lián)進口的機器為主要工具,但是生產(chǎn)效率都較為低下。因此,我國科技人員開始展開調(diào)查研究,在1963年,我國設(shè)計出了第一臺以渦旋滾筒為工作機構(gòu)的采煤機。自此,我國的采煤機技術(shù)跨入了一個新的領(lǐng)域。經(jīng)過多次的試驗和改進后,在1997年,我國的山東肥城查莊煤礦連續(xù)七個月的月產(chǎn)超過3萬T。自此之后,我國的采煤機技術(shù)逐漸進入到了引進、研制、仿制的階段。

1980年,我國將采煤機技術(shù)的相關(guān)問題提到了日程上,并在1980年,在我國的上海舉行的莘莊會議上,采煤機技術(shù)的研發(fā)達到了一個高潮,在國家科技委員會的大力支持下,將采煤機技術(shù)列入到了“六五”期間國家重點科技攻關(guān)項目。就采煤機技術(shù)特點來講,相對起步時期已是一個很大的跨越了。采煤機技術(shù)的提升主要表現(xiàn)在四個方面:牽引力和牽引速度有了提升;無鏈牽引結(jié)構(gòu)更加安全、可靠;元部件的可靠程度也有所增加;采用縱向布置方式,使整體結(jié)構(gòu)更加牢靠。

我國自20世紀80年代開始,一直到20世紀90年代中期,采煤機技術(shù)的開發(fā)研究一直處于一個繁榮的時期。在這段時間中,我國在發(fā)展縱向布置采煤機系列的同時,還研發(fā)出了第一臺多電機驅(qū)動橫向布置框架式結(jié)構(gòu)的新型采煤機。該采煤機的技術(shù)較以前都有了很大程度的提升,例如該采煤機的截割電機橫向布在搖臂之上,搖臂與機身間沒有動力的傳遞,改變了原來螺旋傘齒輪和橫穿機身的同軸結(jié)構(gòu),安全系數(shù)有了提高。

自20世紀80年代中期到現(xiàn)在,我國已經(jīng)步入了電牽引采煤機的蓬勃發(fā)展階段,采煤機技術(shù)也較以前有了一定程度的提高,且有較廣的發(fā)展空間。

2 我國難采煤層的采煤機技術(shù)現(xiàn)狀分析

據(jù)調(diào)查顯示,我國煤炭資源大部分都埋藏的較深,都約在600米以上。埋藏深度在600～1000m的約有20%,1000～1500m的約占25.1%,1500～2000m的約為28.1%。這種情況是由我國的成煤條件和多種地質(zhì)因素造成的。由于我國薄煤層和中厚煤層占多數(shù),因此,我國對難采煤層的采煤機技術(shù)的研究是迫在眉睫的?！笆晃濉逼陂g,我國采煤機制造企業(yè)就如何更好的發(fā)展我國的難采煤層的采煤機技術(shù),提出了大采高和薄煤層的總方向。

2.1 薄煤層采煤機

這種采煤機的需求市場較為廣闊。在“十一五”期間,我國研發(fā)出了具有過夾矸的大功率薄煤層的采煤機,該采煤機的最大功率為925kW,為難采煤層的采煤工作提供了安全保障。

2.2 一次采全高高產(chǎn)高效采煤機

目前,我國已經(jīng)具有成熟的技術(shù)和設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)厚煤層一次性采全高。我國目前采煤機技術(shù)一次采全高可達到6.5m,功率最大為2550kW,年產(chǎn)600Wt的目標也具有了實現(xiàn)性。

2.3 信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用

信息技術(shù)在我國采煤機中得到了廣泛的應(yīng)用,在“十一五”期間,采煤機的智能化水平成為了我國采煤機的重點發(fā)展方向。目前,我國采煤機已經(jīng)實現(xiàn)了遠程職能監(jiān)測,在采煤機工作的過程中,各項工作和數(shù)據(jù)情況都可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降孛娴挠嬎銠C上,有利于工作人員對其進行遠程監(jiān)控和故障診斷,為采煤工程中安全提供了良好的保障。另外,將信息技術(shù)運用到采煤機工作中,使得采煤機具有采煤機記憶截割功能,此項功能是指在在煤層起伏不大的情況下,可以通過此項功能,實現(xiàn)一些操作,例如調(diào)高等,這對我國采煤機技術(shù)的研發(fā)也是一種進步。

3我國難采煤層采煤機技術(shù)的發(fā)展趨勢分析

3.1 薄煤層采煤機

我國在“十一五”期間已經(jīng)研制出了適用于薄煤層開采的采煤機,但是此類采煤機的開采方式還不夠先進,“十一五”期間研制出的采煤機采用的技術(shù)大都為液壓牽引方式或是非機載形式,而近幾年我國研制出了利用機載交流變頻電牽引技術(shù)的采煤機,此種技術(shù)相對以前來講,技術(shù)的先進程度有了一定的提高,但是對這種技術(shù)的研究和應(yīng)用不具有系列化,其牽引強度和截割技術(shù)都還不夠成熟。總之,我國薄煤層采煤機技術(shù)較以前來講,已經(jīng)有了很大程度的提高,但是也有不夠完善的地方,材料和工藝對采煤機技術(shù)的發(fā)展制約力還較大,導(dǎo)致薄煤層采煤機不足以滿足煤礦生產(chǎn)的需求。

3.2 急傾斜煤層采煤機

急傾斜煤層采煤機的應(yīng)用大多是在我國的南部煤層開采中,由于我國南部的煤層條件較為復(fù)雜,多為高瓦斯、傾斜角度較大的煤層礦井,而目前我國的采煤機大多適宜的角度為45°左右。因此,個人認為,急傾斜煤層采煤機是未來我國南部煤層采煤機的主要研究發(fā)展方向之一。

3.3 大功率高產(chǎn)高效采煤設(shè)備

煤炭生產(chǎn)和開采目前正處于繁榮時期,未來也會繼續(xù)蓬勃發(fā)展的。我國煤炭的勘探范圍正在不斷的擴大,根據(jù)我國煤炭勘測調(diào)查顯示:煤層厚度≥7m的煤層數(shù)量不斷增加,這也就意味著,對我國大功率高產(chǎn)高效的采煤設(shè)備的要求不斷提高,需求量也不斷的增加。因此,大功率（≥3000kW）高產(chǎn)高效的采煤設(shè)備的研究必然會成為我國采煤機技術(shù)未來研究的重要方向之一。

3.4 少人、無人工作面采掘成套設(shè)備

目前,我國煤礦井下生產(chǎn)設(shè)備自動化的程度正逐漸的提高,為了能夠更好的保證煤礦生產(chǎn)的安全,自動化、智能化的采煤機被列為了“十二五”期間采煤機發(fā)展研究的主要方向之一。如果一個工作面的采掘設(shè)備的操作人員不高于四人,那么煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)也會隨之提升一個檔次。因此,我認為少人、無人工作面采掘成套設(shè)備是我國未來采煤機技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。

4 結(jié)論

綜上所述,經(jīng)過半個多世紀的開發(fā)研究,目前我國的采煤技術(shù)已經(jīng)日益成熟。但是,站在國際角度來看,我國的采煤技術(shù)和國際的采煤技術(shù)還存在著一定的差距。經(jīng)過上文的分析,我們不難看出,只有在采煤機技術(shù)上不斷的研究、發(fā)展,才能夠?qū)崿F(xiàn)真正的突破,帶領(lǐng)我國的難采煤層開采行業(yè)走入一個新的階段,引領(lǐng)我國煤炭開采行業(yè)繼續(xù)蓬勃發(fā)展。

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