煤炭開(kāi)采機(jī)械技術(shù)發(fā)展研究

梁斌

（天地科技股份有限公司，北京 100013）

煤炭開(kāi)采機(jī)械技術(shù)發(fā)展研究

梁斌

（天地科技股份有限公司，北京 100013）

本文從煤炭開(kāi)采的現(xiàn)狀入手，分析煤炭開(kāi)采機(jī)械技術(shù)發(fā)展存在的問(wèn)題，并提出相應(yīng)建議，總結(jié)煤炭機(jī)械技術(shù)的發(fā)展方向。

煤炭開(kāi)采；機(jī)械技術(shù)；發(fā)展

隨著工業(yè)科技的發(fā)展，我國(guó)煤炭技術(shù)研究也取得了可觀的成績(jī)。從機(jī)械技術(shù)的設(shè)計(jì)理念到實(shí)際操作，都有了很大的提升。雖然我國(guó)煤炭機(jī)械化已經(jīng)比較普遍，但還是存在著資源利用不充分，成本消耗過(guò)大的弊端，因此，我國(guó)的煤炭機(jī)械技術(shù)需要進(jìn)一步提高，保證能在更大程度上提高產(chǎn)能，保障工人安全并減少人力投入。在未來(lái)的發(fā)展中，煤炭開(kāi)采技術(shù)的機(jī)械一體化是不變的方向，而且應(yīng)該向智能化、電子化、自動(dòng)化和微型化邁進(jìn)。

1 我國(guó)煤炭機(jī)械技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)煤炭技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成績(jī)。目前，很多企業(yè)也在不斷引進(jìn)世界先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，向機(jī)電一體化設(shè)備研發(fā)不斷邁進(jìn)，同時(shí)也沒(méi)有忽視對(duì)新技術(shù)和新理念的學(xué)習(xí)和吸收，保持著對(duì)煤炭機(jī)械技術(shù)和設(shè)備的自主創(chuàng)新熱情，這使得我國(guó)煤炭機(jī)械設(shè)備的不斷形成規(guī)模，煤炭開(kāi)采的機(jī)械化水平也越來(lái)越高，產(chǎn)量逐步增加?？梢哉f(shuō)，我國(guó)煤炭機(jī)械技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模，形成了較為成熟和完善的生產(chǎn)線，煤炭開(kāi)采也呈現(xiàn)出科學(xué)化和先進(jìn)化特點(diǎn)。

目前，我國(guó)的煤炭開(kāi)采主流技術(shù)有以下幾種：一是深礦開(kāi)采技術(shù)，這主要是針對(duì)深層的地質(zhì)較為復(fù)雜條件下的煤炭開(kāi)采；二是采場(chǎng)圍巖控制技術(shù)，這一技術(shù)是煤炭開(kāi)采的安全保障；三是厚煤層采頂煤技術(shù)，通過(guò)這一技術(shù)來(lái)提高礦井的生產(chǎn)效率；四是煤炭資源的綠色開(kāi)采技術(shù)，包括充填開(kāi)采方法和矸石井下處理技術(shù)，通過(guò)這一技術(shù)，既可以提高煤炭開(kāi)采的效率，又能保證當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)平衡。

雖然所取得的成績(jī)不俗，但我國(guó)煤炭機(jī)械技術(shù)的發(fā)展仍然存在著一些問(wèn)題和不足。我國(guó)煤炭企業(yè)魚(yú)龍混雜，大小礦井遍地開(kāi)花，在管理和制度上各企業(yè)間存在著差異，許多小煤礦由于生產(chǎn)規(guī)模小，所使用的機(jī)械設(shè)備落后，造成了亂開(kāi)采的現(xiàn)象，導(dǎo)致了煤炭資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染；在技術(shù)上，小型煤炭企業(yè)的技術(shù)人員專業(yè)能力不過(guò)關(guān)，開(kāi)采混亂，在管理上，沒(méi)有形成一套完善的管理體制，導(dǎo)致管理缺失，使得工人的人身安全得不到保障，這也是礦難頻發(fā)的重要原因之一。其次，我國(guó)煤炭開(kāi)采的機(jī)械一體化水平還不夠高，使得煤炭的生產(chǎn)效率不高，而在管理方面，更缺少對(duì)專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)和綜合管理，這對(duì)實(shí)現(xiàn)煤炭資源優(yōu)化配置都會(huì)產(chǎn)生不利影響。最后，煤炭開(kāi)采的安全措施做得不到位，煤礦安全隱患多，使得開(kāi)采工人人身安全得不到保障。總的來(lái)說(shuō)，我國(guó)煤炭工業(yè)技術(shù)還面臨著很大的挑戰(zhàn)，其導(dǎo)致的原因有：我國(guó)煤層地質(zhì)條件復(fù)雜，開(kāi)采難度大，中小型礦井?dāng)?shù)量多，機(jī)械設(shè)備不夠先進(jìn)，技術(shù)水平不高，管理制度不完善，安全隱患大；此外，我國(guó)煤炭資源潔凈開(kāi)發(fā)利用技術(shù)不夠成熟，導(dǎo)致環(huán)境污染嚴(yán)重。因此，我國(guó)煤炭技術(shù)的發(fā)現(xiàn)還需要依靠科技進(jìn)步和創(chuàng)新來(lái)提高整體水平。

2 我國(guó)煤炭技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

從整體來(lái)看，首先我國(guó)煤炭技術(shù)是在不斷向集約化發(fā)展。機(jī)電液一體化是未來(lái)發(fā)展的大趨勢(shì)。這就要求煤炭技術(shù)需要在綜合管理的前提下，將管理和開(kāi)采方面的先進(jìn)理念和技術(shù)運(yùn)用到這一領(lǐng)域當(dāng)中，最大程度地將高科技和現(xiàn)代煤炭技術(shù)相結(jié)合，把煤炭行業(yè)的科技因素和資源以及人力結(jié)合起來(lái)，通過(guò)全面完善的管理，運(yùn)用自動(dòng)化、智能化的機(jī)械技術(shù)來(lái)提高煤炭開(kāi)采的產(chǎn)能，降低開(kāi)采的成本，減少礦難風(fēng)險(xiǎn)和損失，從而達(dá)到提高煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。此外，煤炭技術(shù)發(fā)展還需要重視技術(shù)的維護(hù)，科學(xué)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備需要合理的維護(hù)，才能將其作用和功效發(fā)揮到最大。機(jī)械故障是煤炭開(kāi)采中容易出現(xiàn)的不穩(wěn)定因素，因此，在發(fā)展煤炭機(jī)械技術(shù)時(shí)，要注意增加對(duì)機(jī)械技術(shù)的定期維護(hù)，同時(shí)在設(shè)計(jì)創(chuàng)新機(jī)械時(shí)還可以在控制系統(tǒng)中設(shè)置主動(dòng)預(yù)防故障裝置，保證機(jī)械在出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)甚至進(jìn)行自我調(diào)整，縮短故障時(shí)間，減少經(jīng)濟(jì)損失。

其次，提高煤炭資源開(kāi)發(fā)的地質(zhì)保障也是我國(guó)近期的煤炭技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)提高精細(xì)勘探技術(shù)和地質(zhì)災(zāi)害探測(cè)水平，能夠提高煤炭資源開(kāi)發(fā)的效率和安全性。隨著我國(guó)對(duì)煤炭行業(yè)的整改，小型煤礦將被關(guān)閉，我國(guó)煤礦會(huì)想大規(guī)模、井筒直徑大的方向發(fā)展。在煤炭開(kāi)采方面，我國(guó)會(huì)加強(qiáng)自動(dòng)控制、新型蓄電池、防爆柴油機(jī)、軟啟動(dòng)和薄煤層開(kāi)采、保水開(kāi)采以及生產(chǎn)智能監(jiān)控等一系列的研究，以此來(lái)提高開(kāi)采效率和生態(tài)環(huán)保水平，提高煤礦的開(kāi)采技術(shù)。同時(shí)，針對(duì)我國(guó)煤層復(fù)雜的特殊情況，將會(huì)提高煤與煤層氣的開(kāi)采水平，使煤層氣開(kāi)發(fā)與煤炭開(kāi)發(fā)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)立體化多層次發(fā)展，提高經(jīng)濟(jì)效益，減少資源浪費(fèi)。

最后，煤炭開(kāi)采技術(shù)在災(zāi)害防治能力、應(yīng)急救援能力和煤炭清潔利用水平等方面的需要也是未來(lái)煤炭技術(shù)發(fā)展的方向。通過(guò)對(duì)自然災(zāi)害探測(cè)和施工災(zāi)害的防治，進(jìn)一步健全災(zāi)害防治體系，加強(qiáng)災(zāi)害防治能力，提高煤礦施工的安全性。應(yīng)急救援水平的提高需要對(duì)救生技術(shù)和裝備進(jìn)行進(jìn)一步的研究，這也有助于完善我國(guó)煤炭行業(yè)災(zāi)害事故的管理體制。而煤炭清潔利用的能力是未來(lái)環(huán)保型社會(huì)對(duì)煤炭行業(yè)最重要的要求標(biāo)準(zhǔn)之一，可以通過(guò)發(fā)展煤潔凈轉(zhuǎn)化和資源綜合利用技術(shù)來(lái)提高煤炭資源的利用率，減少對(duì)環(huán)境的污染。

3 煤炭技術(shù)發(fā)展的建議

（1）國(guó)家重視煤炭機(jī)械技術(shù)發(fā)展。為了我國(guó)煤炭行業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展，我國(guó)應(yīng)該大力支持煤炭機(jī)械技術(shù)的自主研發(fā)，從制度上、管理上和人力物力投資等各方面給予扶持。提高對(duì)煤礦企業(yè)的監(jiān)督力度，對(duì)于不合格、技術(shù)水平不過(guò)關(guān)的小型煤礦予以取締，減少煤炭資源的浪費(fèi)，提高煤礦的質(zhì)量以及煤炭的時(shí)產(chǎn)量，減少施工災(zāi)害的發(fā)生以及經(jīng)濟(jì)損失。此外，要加大對(duì)煤炭技術(shù)和管理人才的培養(yǎng)，注重煤礦一線施工環(huán)境的改善，保證施工工人的人身安全。煤炭開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)煤炭設(shè)備的進(jìn)步，為了確保煤炭企業(yè)能夠高效地進(jìn)行開(kāi)采，國(guó)家相關(guān)部門應(yīng)該對(duì)我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)進(jìn)行規(guī)范管理，對(duì)機(jī)械設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以便于煤炭各企業(yè)之間能夠有更多協(xié)作的機(jī)會(huì)，更能夠提高煤炭企業(yè)設(shè)備的更新速度，從而促進(jìn)煤炭開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展。

（2）提高煤炭開(kāi)采技術(shù)基礎(chǔ)理論水平。煤炭開(kāi)采技術(shù)基礎(chǔ)理論是煤炭技術(shù)發(fā)展的基石，大力建設(shè)以校、科研院為主線的理論研究和科技開(kāi)發(fā)平臺(tái)，加強(qiáng)煤炭開(kāi)采技術(shù)的理論研究，將學(xué)、研、產(chǎn)三者結(jié)合起來(lái)，加強(qiáng)學(xué)校、研究所和企業(yè)的合作力度，結(jié)合煤炭企業(yè)的特點(diǎn)，以研究促生產(chǎn)，以生產(chǎn)刺激創(chuàng)新研究，使我國(guó)煤炭開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展走上新臺(tái)階。

（3）提高煤炭開(kāi)采從業(yè)人員素質(zhì)。煤炭開(kāi)采從業(yè)人員是煤炭開(kāi)采技術(shù)的直接掌握者和使用者，因此從業(yè)人員的素質(zhì)高低也與煤炭開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展直接相關(guān)。為了提高從業(yè)人員的素質(zhì)，首先應(yīng)該從煤炭開(kāi)采技術(shù)人員的培養(yǎng)入手，通過(guò)專業(yè)系統(tǒng)化的培訓(xùn)來(lái)強(qiáng)化從業(yè)人員的技術(shù)基礎(chǔ)，其次，煤炭相關(guān)技術(shù)部門應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)開(kāi)采技術(shù)資格證書(shū)的審核，避免一些技術(shù)不合格的人員資格證書(shū)進(jìn)行買賣，再次，煤炭企業(yè)應(yīng)該定期開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)活動(dòng)，不斷提高從業(yè)人員的開(kāi)采技術(shù)水平。

（4）加強(qiáng)煤炭機(jī)械技術(shù)自動(dòng)化、智能化、信息化和潔凈化。我國(guó)煤炭資源豐富，但煤層地質(zhì)條件復(fù)雜，為了提高產(chǎn)能，減少浪費(fèi)，我國(guó)煤炭技術(shù)逐漸向著自動(dòng)化和智能化發(fā)展。從煤層的勘探開(kāi)始，強(qiáng)調(diào)精準(zhǔn)探測(cè)，重點(diǎn)研發(fā)高精度、高分辨率和高可靠性的地質(zhì)勘探技術(shù)裝備，提高地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘探精度，為建設(shè)大型煤炭基地和應(yīng)對(duì)復(fù)雜地層條件開(kāi)采提供可靠保障；利用現(xiàn)代加工、職能控制技術(shù)來(lái)研發(fā)大恐龍、高可靠性的采煤機(jī)械，使采煤設(shè)備能更好適應(yīng)我國(guó)的復(fù)雜煤層開(kāi)采，全面提高我國(guó)采煤技術(shù)的機(jī)械化、自動(dòng)化和智能化水平。在煤礦安全生產(chǎn)方面，著重研究煤礦安全生產(chǎn)長(zhǎng)效機(jī)制，尤其是注重研究煤礦瓦斯與煤層爆炸機(jī)理，開(kāi)發(fā)出瓦斯高效抽采技術(shù)設(shè)備，使煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、智能化程度高、處理能力強(qiáng)且可靠性強(qiáng)的特點(diǎn)。最后，煤炭的潔凈利用和轉(zhuǎn)化是煤炭能源未來(lái)能否持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。企業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)研究高硫煤、難選煤脫硫降灰的技術(shù)工藝，實(shí)現(xiàn)高硫高灰煤炭的精度分選，提高煤炭洗選加工的精度和效率。

4 總結(jié)

綜上所述，我國(guó)煤炭機(jī)械技術(shù)已經(jīng)取得了較大發(fā)展，但同時(shí)也還存在一些問(wèn)題，這需要國(guó)家、企業(yè)和社會(huì)共同努力，使煤炭機(jī)械技術(shù)的發(fā)展能向著智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展且具有高環(huán)保性和安全性。

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