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一、煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中的重要作用
煤炭是我國的主要能源,是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展不可缺少的物資基礎(chǔ)。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(jù)第三次全國煤炭資源預(yù)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。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(dá)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(wù)院制訂的《能源中長期發(fā)展規(guī)劃綱要(2004-2020)》(草案)指出“要大力調(diào)整優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),堅持以煤炭為主體,電力為中心,油氣和新能源全面發(fā)展的戰(zhàn)略”。鑒于我國“多煤、貧油、少氣(天然氣)”的特點(diǎn),在今后一段相當(dāng)長的時間內(nèi),能源結(jié)構(gòu)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(chǎn)的70%以上,在我國能源結(jié)構(gòu)上占主要地位,有舉足輕重的作用。
根據(jù)我國全面建設(shè)小康社會的需求,煤炭消費(fèi)的趨勢將有明顯上升。在煤炭消費(fèi)用戶的構(gòu)成中,電力、冶金、建材、化工4個行業(yè)煤炭消費(fèi)量占煤炭消費(fèi)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(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
進(jìn)入21世紀(jì),我國煤炭工業(yè)快速發(fā)展,2000年全國產(chǎn)煤9.9億噸,2001年產(chǎn)煤11.04億噸,2002年13.8億噸,2003年16.67億噸。2004年全國產(chǎn)煤19.56億噸,占全國一次性能源生產(chǎn)總量的74.3%,當(dāng)年煤炭銷售量為18.91億噸,占全國一次性能源消費(fèi)總量的65%,生產(chǎn)力水平顯著提高,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得重大進(jìn)展。一些企業(yè)開始跨地區(qū)、跨行業(yè)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)合,煤、電、化、路、港、航產(chǎn)業(yè)鏈開始形成,形成了一批在國內(nèi)領(lǐng)先、在國際上具有一定競爭力的大集團(tuán),如神華集團(tuán)、山西焦煤集團(tuán)、兗州礦業(yè)集團(tuán)等。我國煤炭產(chǎn)量急劇上升,得到了全世界的關(guān)注。
煤炭是我國能源安全的基石。煤炭工業(yè)是我國重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),我國的煤炭產(chǎn)量已是世界第一位,是煤炭生產(chǎn)大國,現(xiàn)在我國煤炭工業(yè)已具備了設(shè)計、施工、裝備及管理千萬噸露天煤礦和大中型礦井的能力?,F(xiàn)代化綜采設(shè)備、綜掘設(shè)備和大型高效露天剝、采、運(yùn)、支成套設(shè)備在大中型煤礦大量使用。同時,我國煤炭開采技術(shù)裝備總體水平低,煤炭生產(chǎn)技術(shù)裝備是機(jī)械化、部分機(jī)械化和手工作業(yè)并存的多層次結(jié)構(gòu)。技術(shù)和裝備水平低。全國煤礦非機(jī)械化采煤60%。大中型國有重點(diǎn)煤礦裝備水平較先進(jìn),但設(shè)備老化程度較大;小型礦井生產(chǎn)技術(shù)裝備水平極低,煤礦生產(chǎn)工藝落后,作業(yè)人員過多、效率低。保障煤炭供應(yīng)是國家加強(qiáng)煤炭工業(yè)宏觀調(diào)控的重點(diǎn)之一,挖掘煤炭生產(chǎn)潛力,加快大型煤炭基地建設(shè),是重要措施。為此,只有大幅提高大中型煤礦產(chǎn)量,才能在保障煤炭穩(wěn)定供應(yīng)的前提條件下,遏制小煤礦發(fā)展和淘汰小煤礦,完成煤炭生產(chǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整。1998年12月以來,國家對煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重大調(diào)整,關(guān)閉了五萬多處小煤礦,淘汰了一批落后的生產(chǎn)能力,通過宏觀調(diào)控,煤炭生產(chǎn)形勢好轉(zhuǎn),供求關(guān)系趨于平衡。目前我國煤炭生產(chǎn)企業(yè)2.5萬多家,其中規(guī)模以上的企業(yè)約占60%左右,2005年計劃關(guān)閉2000多家小煤礦。
三、我國煤炭工業(yè)存在的問題和與國際先進(jìn)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(diǎn)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(diǎn)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(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界主要產(chǎn)煤國家的水平。國際先進(jìn)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(qiáng)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(dá)到1.83億噸,力拓公司達(dá)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(jī)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(yán)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(jī)械設(shè)備,僅為人工開采,不符合有關(guān)煤炭法規(guī)要求,當(dāng)前我國資源破壞和浪費(fèi)嚴(yán)重。部分煤炭企業(yè)存在著“采厚棄薄”、“吃肥丟瘦”等浪費(fèi)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(diǎn)煤礦采煤機(jī)械化程度為77.78%,綜合采煤機(jī)械化為62.98%,掘進(jìn)機(jī)械化程度為81.15%,綜合掘井機(jī)械化程度為15.03%,地方國有煤礦機(jī)械化程度更低。當(dāng)前全國采煤機(jī)械化程度僅為42%,除國有大中型煤礦采掘機(jī)械化程度達(dá)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(jī)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(yīng)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(tuán)引進(jìn)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(jī)功率已超過5000kw。而
國際先進(jìn)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(diǎn)。國外先進(jìn)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(yùn)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(jī)自動移架。澳大利亞Batana煤礦實現(xiàn)了自動割煤和跟機(jī)自動移架。特別是信息技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,先進(jìn)煤礦廣泛采集工作面設(shè)備運(yùn)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(jī),實現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)輸和故障診斷。運(yùn)輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)均無人值守。實行集中遠(yuǎn)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(jìn)的長壁工作面每班只需6人,其中采煤機(jī)司機(jī)2人,維修工1人,機(jī)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(hù)。實現(xiàn)計算機(jī)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(jī)自動噴霧和移架自動噴霧功能;采煤機(jī)上方安裝導(dǎo)風(fēng)板,減少煤塵進(jìn)入人行空間。采煤機(jī)運(yùn)行的下風(fēng)側(cè)幾乎無人作業(yè)。
3、煤礦安全生產(chǎn)事故多我國煤礦安全生產(chǎn)方面,重大瓦斯事故多發(fā),煤礦事故的總死亡人數(shù)達(dá)到了高峰,2004年我國生產(chǎn)約20億噸煤,事故死亡約六千人,這幾年煤炭產(chǎn)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(chǎn)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(jìn)生產(chǎn)國家。據(jù)有關(guān)專家講,礦井安全檢測儀表,安全設(shè)備均在設(shè)計中作了考慮,多數(shù)事故都是礦井管理問題,真正因設(shè)備問題而發(fā)生事故較少。先進(jìn)產(chǎn)煤國家依靠大型、強(qiáng)力綜采技術(shù)裝備已經(jīng)完成從普通綜采機(jī)械化向礦井高效集約化和自動化生產(chǎn)的過渡。高產(chǎn)高效煤礦的建設(shè)不僅提高煤炭生產(chǎn)效率,實現(xiàn)煤礦集約化生產(chǎn),并為煤礦生產(chǎn)過程中的安全監(jiān)測、監(jiān)控創(chuàng)造條件,從而有效的預(yù)防和控制煤礦安全生產(chǎn)事故。先進(jìn)產(chǎn)煤國家安全生產(chǎn)上十分重視,不僅有健全的安全生產(chǎn)法規(guī)體系,還有嚴(yán)細(xì)的生產(chǎn)安全措施,嚴(yán)格的煤礦生產(chǎn)準(zhǔn)入制度,而且實現(xiàn)了計算機(jī)監(jiān)測安全信息,監(jiān)測探頭遍布整個礦井,保證了安全生產(chǎn)。
四、煤炭工業(yè)發(fā)展對礦山機(jī)械設(shè)備的需求
1、我國煤炭工業(yè)發(fā)展趨勢
據(jù)煤炭行業(yè)發(fā)展規(guī)劃相關(guān)內(nèi)容,“十一五”期間,我國將新建煤礦3億噸左右,其中投產(chǎn)2億噸。國家將在“十一五”期間,對煤炭行業(yè)的工業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,大力整合、改造、關(guān)閉小煤礦,同時適度加快大型煤炭基地的建設(shè),開工一批現(xiàn)代化大型煤礦、置換落后的生產(chǎn)能力?!笆晃濉逼陂g煤炭行業(yè)現(xiàn)代企業(yè)制度要進(jìn)一步得到完善,大型煤炭企業(yè)集團(tuán)基本形成,到2010年要形成5-6個億噸級生產(chǎn)能力的特大型企業(yè)集團(tuán),5-6個5000萬噸級生產(chǎn)能力的大型企業(yè),產(chǎn)量將占全國煤炭總產(chǎn)量的60%左右。通過新建和老礦井技術(shù)改造,全國將建成300處高產(chǎn)高效礦井,高產(chǎn)高效的礦井產(chǎn)量將占全國總產(chǎn)量的50%左右?!笆晃濉逼陂g,國家將建設(shè)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(yīng)規(guī)劃和建設(shè)的核心。初步預(yù)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(jù)相關(guān)部分統(tǒng)計,2004年國有重點(diǎn)煤礦原煤產(chǎn)量9.22億噸,超過其核定生產(chǎn)能力50%以上,煤炭生產(chǎn)能力嚴(yán)重不足。經(jīng)測算,到2020年,新建和在建的國有煤礦的生產(chǎn)能力約為7.1億噸。如果屆時中國小煤礦的產(chǎn)量仍保持目前的6億噸,按需求預(yù)測的高端方案,未來20年中國需新增煤礦產(chǎn)能17億噸,年均8500萬噸;按需求預(yù)測的低端方案,未來20年中國需新增煤礦產(chǎn)能13億噸,年均6500萬噸。2、對礦山機(jī)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(jī)械化程度將達(dá)到95%。中型煤礦的機(jī)械化程度將達(dá)到80%以上;大型煤礦國內(nèi)先進(jìn)水平裝備率達(dá)到20%,國際先進(jìn)水平裝備率達(dá)到6%,中型煤礦國內(nèi)先進(jìn)水平裝備率達(dá)到10%,小型煤礦機(jī)械化、半機(jī)械化程度達(dá)30%以上。據(jù)此分析,煤炭需求的急劇增長,上述煤礦采掘機(jī)械化指標(biāo)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(diǎn)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(dǎo)地位。為迅速提高我國綜合裝備水平,要以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),采取跨越式發(fā)展模式。在“十一五”期間應(yīng)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(jī)械工業(yè)的發(fā)展。
預(yù)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(dá)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(jī)械化采煤輸送設(shè)備,主要有采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架和帶式輸送機(jī)。急需開發(fā)研究的電牽引采煤機(jī):裝機(jī)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(dá)3000t/h左右。
重型刮板輸送機(jī):輸送能力3000-5000t/h,鋪設(shè)長度250-400m,鏈速1.4m/s,裝機(jī)功率3×700或2×1000kw,供電電壓為3.3
。
液壓支架:最大工作阻力12000KN,立柱最大缸徑ф480mm,支護(hù)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(jī):裝機(jī)功率1500-4000KN,電壓3.3KV,帶寬≥1.4m,帶速≥5m/s,運(yùn)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(jī)械化程度比較低,僅為12.81%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上綜采機(jī)械化的發(fā)展,其中掘進(jìn)機(jī)雖有較大的發(fā)展,但整體技術(shù)水平仍比國際先進(jìn)水平有較大差距。
需研究開發(fā)先進(jìn)的掘進(jìn)機(jī):其截割功率300kw以上,截割斷面最大可達(dá)42m2,經(jīng)濟(jì)截割硬度達(dá)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(jī)掘進(jìn)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(yùn)、行走、錨桿支護(hù)、機(jī)載、除塵等功能為一體的掘錨聯(lián)合裝備機(jī)組,可大大提高掘進(jìn)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(jī)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(jī)械化水平加快薄煤層資源的開采進(jìn)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(qiáng)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(jī)、配套刮板輸送機(jī)、薄煤層液壓支架、順槽轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等產(chǎn)品。我國目前主要從德國DBT進(jìn)口主機(jī)——刨煤機(jī)及配套刮板輸送機(jī),由北京煤炭機(jī)械廠配套薄煤層液壓支架,張家口煤礦機(jī)械有限公司配套轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)。到目前已進(jìn)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(yīng)煤層厚度0.8-2米,適應(yīng)煤質(zhì)硬度F≤3.5,適應(yīng)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(jī)采用智能控制系統(tǒng),能自動監(jiān)視故障性質(zhì)和位置。
(4)礦井提升設(shè)備
目前我國約90%的原煤是靠井工開采的,礦井提升設(shè)備是井工開采的咽喉設(shè)備,它不僅關(guān)系到礦井的產(chǎn)煤量,而且直接影響到人身和整個礦井的安全。我國煤炭產(chǎn)量到2020年將達(dá)20-32億噸,估計每年需新增大型、特大型礦井提升機(jī)約30臺套,考慮到更新改造,綜合估算在“十一五”期間平均年需各類提升機(jī)150-180臺套,其中大型和特大型約占20%,中小型約占80%,每年新增提升機(jī)產(chǎn)值5.4億元左右。開發(fā)研制適用于年產(chǎn)1000萬噸的特大型礦井提升設(shè)備,其規(guī)格為6×4、7×4多繩提升機(jī)、最大拖動功率單機(jī)為6000KW、雙機(jī)為2×4000KW、最大提升速度14×16米/秒,整機(jī)使用壽命為25年。
采用恒力矩、恒減速液壓控制系統(tǒng):采用計算機(jī)數(shù)字控制自動化運(yùn)行,提升速度及容器位置的監(jiān)控全由電氣自動檢測、反饋、調(diào)整。實現(xiàn)提升機(jī)的全自動化監(jiān)控運(yùn)行。
(5)露天礦井開采成套設(shè)備
露天開采占我國煤炭總開采量的10%左右。露天開采與井工開采相比具有煤炭資源利用率高,開采成本低,作業(yè)現(xiàn)場和工作人員更加安全等優(yōu)點(diǎn)。所以,發(fā)展露天開采更有其井工開采無法相比的作用和意義。大型露天礦設(shè)備從設(shè)計、制造到使用的技術(shù)性強(qiáng),世界各國都爭相把最先進(jìn)的技術(shù)成果用在大型露天礦設(shè)備上,因此發(fā)展大型露天礦設(shè)備可以帶動機(jī)械、電氣、液壓、信息等行業(yè)的發(fā)展,推動和促進(jìn)我國民族工業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前世界露天礦開采特點(diǎn)是:高度集中化開采與集約化經(jīng)營;開采工藝的多樣化;企業(yè)管理的計算機(jī)化與智能礦山;合理充分利用資源,重建生態(tài)環(huán)境保持可持續(xù)發(fā)展等幾個方面。在我國大型煤炭基地建設(shè)總體規(guī)劃方案中,神東、晉北、蒙東(東北)、云貴、黃隴(華亭)、陜西等基地都建有大型露天煤礦,僅霍林河、伊敏河、勝利、平朔哈爾烏蘇2000萬t采選項目中16-45m3礦用挖掘機(jī)市場需求量就可達(dá)30-50億元;哈爾烏、武家塔、馬家塔采選項目等需大型拉鏟15-20億元,又比如對半連續(xù)開采工藝設(shè)備僅蒙東要建7個5000萬t級煤炭基地,建設(shè)一批保證勝利一二三號、百音花、伊敏河、寶日希勒一號和二號等超過千瓦噸級大型露天煤礦,加上神府、哈爾烏蘇和原有五大露天煤礦的改建及二、三期擴(kuò)建,移動式、半移動式破碎站需求量在40-60臺(套)之間,要求移動式(半移動式)破碎站的生產(chǎn)能力達(dá)到每小時2000-4000噸(碎煤),最高達(dá)到每小時6000噸(碎巖)。在上述煤礦建設(shè)中對礦用卡車的需求量,估計,“十一五”期間需100t級礦用車在250輛左右。當(dāng)前需要開發(fā)研制斗容28m3、45m3的大型機(jī)械式正鏟,斗容70m3、90m3、100m3臂長約為100m的大型拉鏟,降低電能消耗17%,減少機(jī)械零部件應(yīng)力載荷約30%,提高零部件使用壽命,使平均無故障時間達(dá)到國際先進(jìn)水平。開發(fā)研制斗輪挖掘機(jī),爭取與國外合作制造3600m3大型斗輪挖掘機(jī),達(dá)到國際先進(jìn)水平。開發(fā)研制移動式、半移動式大型破碎站,其生產(chǎn)能力4000-6000-8000t/h,破碎物料強(qiáng)度≤150Mpa,給料粒度1500×1500×1500-2500×2500×2500mm,排料粒度≤350mm,立機(jī)形式新型雙齒輥破碎機(jī)(中心距1500-1800mm,輥長2500-4000mm,功率2×300-2×500KW)。開發(fā)研制帶寬2m的大型帶式輸送機(jī),功率3×1400KW,運(yùn)輸量12000t/h,半固定式單機(jī)長8820m,移置式單機(jī)長5270m,在-45℃低溫下能正常運(yùn)行。爭取與國外合作,開發(fā)研制載重170-360t的大型電動輪自卸車,并達(dá)到國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。
(6)煤炭洗選加工設(shè)備煤炭清潔洗選加工技術(shù)是資源綜合利用的基礎(chǔ),是提高煤炭熱效率的有效途徑,也是保障國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需要,煤炭洗選加工業(yè)在政策扶持、
科技進(jìn)步、市場拉動、投資增加和環(huán)保要求的推動下,呈現(xiàn)出快速發(fā)展、總體推進(jìn)、擴(kuò)量提質(zhì)、增效降污的可喜局面,原煤入洗比例不斷提高。到2004年末,全國共有年入洗3萬噸及以上的選煤廠2000余座,設(shè)計能力7.5億噸以上,原煤入洗量為5億噸左右。2005年,全國原煤入洗能力將突破8億噸,入洗量將達(dá)到6億噸,入洗比例達(dá)40%,根據(jù)煤炭工業(yè)規(guī)劃,到2010年原煤入洗率達(dá)50%,原煤入洗量提高到11億噸,煉焦煤全部入洗,動力煤入洗率達(dá)到40%以上。據(jù)此計算,每年將新增8000-10000萬噸原煤入洗,按400萬噸規(guī)模洗選煤廠計算,每年將新增25座大型洗選煤廠,加上現(xiàn)有洗選煤廠的技術(shù)改造每年約需洗選煤設(shè)備250套左右,洗選煤設(shè)備的發(fā)展?jié)摿艽?。為適應(yīng)煤洗選加工的要求,應(yīng)開發(fā)研制單機(jī)處理能力為1000-2000m3/h的新型浮選機(jī),其主要參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制。開發(fā)研制篩子面積≥28m3的高可靠性大型直線振動篩。開發(fā)研制入料粒度25-400mm、處理能力為300-400T/h的高效液壓動篩淘汰機(jī)。開發(fā)研制篩籃直徑≥1.4米,處理能力≥300T/h的大型臥式振動離心脫水機(jī)和400m2高效精煤壓濾機(jī)、處理能力≥35T/h的沉降式離心脫水機(jī)等高效脫水設(shè)備。開發(fā)研究并解決300-400萬噸/年的大型選煤廠的集中控制和智能化管理技術(shù)與裝備,實現(xiàn)選煤的全過程的主要工藝參數(shù),煤炭灰分、水分、發(fā)熱量、懸浮液密度、入料濃度、流量、旋流器入口壓力、跳汰機(jī)床層厚度、松散度、浮選加藥量、耙工濃縮機(jī)溢流水的濁度、皮帶輸送機(jī)的煤流量等指標(biāo)的在線檢測、實現(xiàn)跳淘機(jī)、浮選機(jī)、重介旋流器、壓濾機(jī)等主要分選設(shè)備單機(jī)自動化控制系統(tǒng)和選煤廠全廠的綜合自動化控制系統(tǒng)。
安全問題重于泰山。做好礦山機(jī)械設(shè)備的安全管理,是保障礦山生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件。一方面,機(jī)械化設(shè)備有利于礦山生產(chǎn)效率的提高,有利于促進(jìn)勞動強(qiáng)度的下降;另一方面,機(jī)械設(shè)備的安全管理問題也制約著企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,因礦山機(jī)械設(shè)備安全管理疏忽而發(fā)生的事故占據(jù)了總事故的60%。一旦機(jī)械設(shè)備的安全管理出了問題,不僅會拖慢企業(yè)生產(chǎn)進(jìn)度,還可能造成整個生產(chǎn)的中斷,給礦山企業(yè)造成巨大損失,甚至可能會嚴(yán)重威脅到礦山從業(yè)人員的人身安全。由此可見,礦山機(jī)械設(shè)備的安全管理直接關(guān)系著礦山的安全生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)該引起人們的高度重視。
2礦山機(jī)械設(shè)備安全管理存在的問題
礦山機(jī)械設(shè)備安全管理工作在安全標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備質(zhì)量、設(shè)備管理人員素質(zhì)、設(shè)備維修中、輕保養(yǎng)等方面存在問題。
2.1礦山機(jī)械設(shè)備的安全標(biāo)準(zhǔn)不完善、執(zhí)行不到位
目前,礦山機(jī)械設(shè)備種類豐富,達(dá)數(shù)百種之多。但是現(xiàn)行的安全標(biāo)準(zhǔn)僅包含了一部分礦山機(jī)械設(shè)備,離礦山機(jī)械產(chǎn)品的安全要求還差一大截,可見礦山機(jī)修設(shè)備的安全標(biāo)準(zhǔn)不完善。此外,部分設(shè)備管理人員因受經(jīng)濟(jì)利益的誘惑,只重視企業(yè)生產(chǎn)量的提高,把安全標(biāo)準(zhǔn)拋在腦后,對機(jī)械設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不到位,從而導(dǎo)致安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)下浮,為礦山作業(yè)埋下了事故隱患。
2.2礦山機(jī)械設(shè)備質(zhì)量良莠不齊
由于地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差異,礦山機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量良莠不齊,存在著不同程度的安全隱患。例如,在偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中還依然使用著年代久遠(yuǎn)的老礦,這些老礦由于使用時間過長,再加上當(dāng)?shù)刭Y金、技術(shù)、管理水平不到位,礦井采礦條件簡陋、采礦方法老式,存在一定的安全隱患。一些新礦、大型礦的機(jī)械設(shè)備主要也還是國產(chǎn),只有部分在使用國外引進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和開采技術(shù)。
2.3設(shè)備管理人員素質(zhì)參差不齊
礦山生產(chǎn)由于其工作環(huán)境惡劣、工作條件艱苦、工作性質(zhì)危險、工作任務(wù)繁重,很難引進(jìn)高素質(zhì)機(jī)械專業(yè)人才。因此,許多企業(yè)招聘的設(shè)備管理人員的文化專業(yè)水平普遍較低,素質(zhì)參差不齊,安全意識淡薄。有些操作人員甚至沒有接受正規(guī)培訓(xùn)就上崗作業(yè),這樣的結(jié)果就導(dǎo)致違規(guī)操作,造成機(jī)械設(shè)備安全事故。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,礦山機(jī)械傷亡事故80%以上是由于工作人員的操作不當(dāng)造成。
2.4機(jī)械設(shè)備重維修、輕保養(yǎng)
由于設(shè)備管理人員的素質(zhì)不高,責(zé)任心不強(qiáng),因此對機(jī)械設(shè)備的維修保養(yǎng)工作重視不夠,存在重維修、輕保養(yǎng)的現(xiàn)象。在日常的設(shè)備的檢查、保養(yǎng)中,一些操作人員馬馬虎虎、敷衍了事,不嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定保養(yǎng)設(shè)備,致使機(jī)械設(shè)備帶病工作,最終小隱患變成大故障,這樣既導(dǎo)致了設(shè)備修理成本的增加,又造成了設(shè)備使用壽命的降低。
3完善礦山機(jī)械設(shè)備安全管理的路徑
3.1完善礦山機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn),加大執(zhí)行力度
首先,我國礦山機(jī)械行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作者應(yīng)參照國際機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn),再結(jié)合我國礦山機(jī)械設(shè)備的基本情況,積極完善安全標(biāo)準(zhǔn),使新安全標(biāo)準(zhǔn)能覆蓋絕大多數(shù)礦山機(jī)械產(chǎn)品,滿足礦山機(jī)械產(chǎn)品的安全要求。其次,相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督執(zhí)法力度,使礦山企業(yè)在生產(chǎn)作業(yè)上嚴(yán)格執(zhí)行安全規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
3.2整改礦山機(jī)械設(shè)備,提高機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量
加大對貧困地區(qū)的資金扶持力度,淘汰那些存在安全隱患的老礦,建造一批安全性高、采礦條件適宜、設(shè)備先進(jìn)的新礦、大型礦。同時引進(jìn)國外先進(jìn)機(jī)械設(shè)備和科學(xué)的采礦技術(shù),提高整個礦山機(jī)械的運(yùn)行效率。
3.2提高機(jī)械設(shè)備管理人員的綜合素質(zhì)
在礦山機(jī)械設(shè)備安全管理過程中,設(shè)備管理人員綜合素質(zhì)的高低決定著安全管理質(zhì)量好壞。礦山企業(yè)應(yīng)該根據(jù)不同水平的操作人員制定不同的內(nèi)容,定期對機(jī)械設(shè)備操作人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)技能和安全意識的培訓(xùn),使操作人員的安全責(zé)任意識內(nèi)化于心,外化于行,以減少礦山作業(yè)中的不規(guī)范行為,有效減少事故發(fā)生的概率,為礦山企業(yè)有序生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效率提供有效保障。
3.4轉(zhuǎn)變重維修、輕保養(yǎng)的觀念