2013年一級建造師考試鐵路工程考點復習(4)(3)
來源：考試吧發(fā)布時間：2012-11-13
三、我國煤炭工業(yè)存在的問題和與國際先進產(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)計數(shù)據(jù)分析，2002年國有重點煤礦占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%，遠遠低于世界主要產(chǎn)煤國家的水平。國際先進的產(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，依靠核心競爭力，做強做大，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到1.83億噸，力拓公司達到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，機械化、自動化程度低、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，有的根本沒有機械設(shè)備，僅為人工開采，不符合有關(guān)煤炭法規(guī)要求，當前我國資源破壞和浪費嚴重。部分煤炭企業(yè)存在著“采厚棄薄”、“吃肥丟瘦”等浪費資源現(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)的小型礦井資源會回收率只有10-15%.據(jù)煤炭行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)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(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。神華集團引進的成套設(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，工作面總裝機功率已超過5000kw.而國際先進的產(chǎn)煤國家，煤炭生產(chǎn)呈現(xiàn)出大功率重型化、自動化、集約化、按照環(huán)保的特點。國外先進的采煤設(shè)備向大功率、重型化發(fā)展，設(shè)備儲備系數(shù)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(shè)備公司都制造出具有自動化功能的產(chǎn)品。美國聯(lián)邦2號礦在工作面實現(xiàn)了跟機自動移架。澳大利亞Batana煤礦實現(xiàn)了自動割煤和跟機自動移架。特別是信息技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中得到廣泛應用，先進煤礦廣泛采集工作面設(shè)備運行參數(shù)和環(huán)境安全檢測信息，在工作面集中顯現(xiàn)并通過以太網(wǎng)傳輸?shù)降孛嬗嬎銠C，實現(xiàn)遠程運輸和故障診斷。運輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和通風系統(tǒng)均無人值守。實行集中遠程操作、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(huán)境的改善和人體安全防護。實現(xiàn)計算機監(jiān)測安全信息，監(jiān)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(cè)幾乎無人作業(yè)。
2、對礦山機械設(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個高效安全現(xiàn)代化礦井，國家將加大對煤礦建設(shè)項目的支持力度，已先后有17個煤炭建設(shè)項目，由國家開發(fā)銀行出具貸款承諾，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(nèi)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(nèi)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(jù)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(fā)展提供了廣闊的市場前景。
(1)井下綜采重點設(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地位。為迅速提高我國綜合裝備水平，要以科學發(fā)展觀為指導，采取跨越式發(fā)展模式。在“十一五”期間應以日產(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，全國實現(xiàn)綜采成套設(shè)備國產(chǎn)化，推動我國礦山機械工業(yè)的發(fā)展。
預計從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)備年需求量將達到500臺套左右。高產(chǎn)高效綜采技術(shù)的核心是井下工作面綜合機械化采煤輸送設(shè)備，主要有采煤機、刮板輸送機、液壓支架和帶式輸送機。急需開發(fā)研究的電牽引采煤機：裝機總功率為2000kw左右，供電電壓為3.3KV、采高范圍為5-6m，生產(chǎn)能力達3000t/h左右。
重型刮板輸送機：輸送能力3000-5000t/h，鋪設(shè)長度250-400m，鏈速1.4m/s，裝機功率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，支護高度6m，架間距1.75-2m，支架降移升時間8-12s，采用電液控制系統(tǒng)。
大型帶式輸送機：裝機功率1500-4000KN，電壓3.3KV，帶寬≥1.4m，帶速≥5m/s，運量≥5000t/h，距離50000m以上，托輥壽命5萬小時以上，減速器壽命7萬小時以上。
(2)井下綜掘設(shè)備
我國目前綜掘機械化程度比較低，僅為12.81%，遠遠跟不上綜采機械化的發(fā)展，其中掘進機雖有較大的發(fā)展，但整體技術(shù)水平仍比國際先進水平有較大差距。
需研究開發(fā)先進的掘進機：其截割功率300kw以上，截割斷面最大可達42m2，經(jīng)濟截割硬度達f12，可靠性要求，齒輪壽命在20000h以上，軸承壽命在30000h以上，力爭整機掘進10000米無故障。
同時要結(jié)合我國國情和煤礦實際工礦，開發(fā)研制集切割、裝運、行走、錨桿支護、機載、除塵等功能為一體的掘錨聯(lián)合裝備機組，可大大提高掘進速度。
(3)全自動刨媒設(shè)備
我國薄煤層儲量約占總儲量的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。刨煤機作為一種“淺截深、多循環(huán)”的采煤設(shè)備，是實現(xiàn)薄煤層高產(chǎn)高效的有效途徑。提高薄煤層機械化水平加快薄煤層資源的開采進度，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，也有利于保障煤礦的安全生產(chǎn)。開發(fā)研制大功能、高強度、高效率、緊湊型的全自動刨煤成套設(shè)備勢在必行。全自動刨煤成套設(shè)備(采高0.6-1.8m)，主要包括刨煤機、配套刮板輸送機、薄煤層液壓支架、順槽轉(zhuǎn)載機、破碎機等產(chǎn)品。我國目前主要從德國DBT進口主機——刨煤機及配套刮板輸送機，由北京煤炭機械廠配套薄煤層液壓支架，張家口煤礦機械有限公司配套轉(zhuǎn)載機和破碎機。到目前已進口六套(鐵法2套、晉城、西山、陽泉、大同各1套)。開發(fā)研制的全自動刨煤成套設(shè)備：其生產(chǎn)能力1000噸/小時，鋪設(shè)長度250-300米，適應煤層厚度0.8-2米，適應煤質(zhì)硬度F≤3.5，適應煤層傾角≤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，刨煤機采用智能控制系統(tǒng)，能自動監(jiān)視故障性質(zhì)和位置。