淺談礦山機(jī)械的發(fā)展與前景

魯雪峰　常趙剛　陳功

【摘 要】伴隨著機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，礦山機(jī)械也得到飛速的發(fā)展，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，而如何擴(kuò)大應(yīng)用范圍、提高科技創(chuàng)新，成為當(dāng)今的重點(diǎn)問題。

【關(guān)鍵詞】礦山機(jī)械；設(shè)備；開發(fā)

0.引言

先進(jìn)制造技術(shù)是近年國(guó)內(nèi)外機(jī)械工程研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域， 礦山機(jī)械作為機(jī)械工程的一個(gè)分支， 不可避免地要受到影響， 這個(gè)影響將最終引起礦山機(jī)械產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式和產(chǎn)品開發(fā)思想深刻地變化。礦山機(jī)械是直接用于礦物開采和富選等作業(yè)的機(jī)械，包括采礦機(jī)械和選礦機(jī)械。探礦機(jī)械的工作原理和結(jié)構(gòu)與開采同類礦物所用的采礦機(jī)械大多相同或相似，廣義上說，探礦機(jī)械也屬于礦山機(jī)械。另外，礦山作業(yè)中還應(yīng)用大量的起重機(jī)、輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)和排水機(jī)械等。

1.我國(guó)礦山機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著機(jī)械行業(yè)的飛速發(fā)展，礦山作為機(jī)械使用的“主戰(zhàn)場(chǎng)”之一，得到快速的發(fā)展，通過近些年的不斷努力創(chuàng)新，我國(guó)礦山機(jī)械行業(yè)得到大力發(fā)展， 但與國(guó)外同行業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展水平相比， 有相當(dāng)大的差距， 尤其是在露天挖掘設(shè)備和井下設(shè)備等方面差距尤其明顯。對(duì)礦山機(jī)械產(chǎn)品而言， 在制造質(zhì)量、外觀形狀可靠性、壽命、設(shè)計(jì)水平和試驗(yàn)手段等方面與先進(jìn)工業(yè)國(guó)家相比尚有一定的差距。

我國(guó)加入WTO 后， 為了加快基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展， 必須加快礦山機(jī)械的開發(fā)與研究速度。近年來， 我國(guó)礦山機(jī)械行業(yè)通過對(duì)產(chǎn)品和技術(shù)的引進(jìn)， 或者與國(guó)外著名廠商的合作、合資， 加速了產(chǎn)品的更新?lián)Q代， 礦山機(jī)械行業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，傳統(tǒng)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能和外觀有了提高和改進(jìn)， 制造工藝技術(shù)水平有了提升。但是隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 生命的安全與財(cái)產(chǎn)安全問題越來越受到人們的重視， 機(jī)械安全也逐漸形成了一門獨(dú)立的學(xué)科， 并得到了社會(huì)的認(rèn)同[1]。首先， 處在重載、高速等環(huán)境下工作的礦山機(jī)械如果存在隱患而不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)， 就可能導(dǎo)致如絞車損壞、鋼絲繩斷裂、跑車、皮帶機(jī)著火等惡性事故的發(fā)生； 其次， 隨著采礦工業(yè)機(jī)械化程度的提高， 特別是大型和重型機(jī)械進(jìn)入采礦場(chǎng)所， 安全隱患對(duì)其操作和周圍人員傷害的可能性也在增大。

尤為重要的是， 煤礦都不同程度地存在瓦斯、煤塵突出的危險(xiǎn)， 一旦遇到明火就會(huì)爆炸， 引發(fā)重、特大安全事故， 造成嚴(yán)重的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失。為了堅(jiān)決消滅引爆火源， 井下設(shè)備必須具有良好的防爆性能， 每年由礦山機(jī)械設(shè)備隱患導(dǎo)致的安全事故都給煤炭企業(yè)造成巨大損失， 也給煤炭從業(yè)人員的人身安全造成嚴(yán)重威脅， 礦山機(jī)械的安全問題越來越引起了人們的高度重視。

2.煤礦行業(yè)對(duì)礦山機(jī)械的需求

2.1井下綜采重點(diǎn)設(shè)備

我國(guó)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。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(guó)產(chǎn)化為突破口，全國(guó)實(shí)現(xiàn)綜采成套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，推動(dòng)我國(guó)礦山機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。預(yù)計(jì)未來，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。

2.2井下綜掘設(shè)備

我國(guó)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。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(zhēng)整機(jī)掘進(jìn)10000米無故障。同時(shí)要結(jié)合我國(guó)國(guó)情和煤礦實(shí)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。

2.3全自動(dòng)刨煤設(shè)備

我國(guó)薄煤層儲(chǔ)量約占總儲(chǔ)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(guó)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(shí)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(shí)，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(dòng)刨煤成套設(shè)備勢(shì)在必行。全自動(dòng)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。刨煤機(jī)采用智能控制系統(tǒng)，能自動(dòng)監(jiān)視故障性質(zhì)和位置[2]。

2.4礦井提升設(shè)備

目前我國(guó)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(gè)礦井的安全。我國(guó)煤炭產(chǎn)量到2020年將達(dá)20-32億噸，估計(jì)每年需新增大型、特大型礦井提升機(jī)約30臺(tái)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(tái)套。采用恒力矩、恒減速液壓控制系統(tǒng)：采用計(jì)算機(jī)數(shù)字控制自動(dòng)化運(yùn)行，提升速度及容器位置的監(jiān)控全由電氣自動(dòng)檢測(cè)、反饋、調(diào)整。實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的全自動(dòng)化監(jiān)控運(yùn)行。

2.5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，煤炭洗選加工業(yè)在政策扶持、科技進(jìn)步、市場(chǎng)拉動(dòng)、投資增加和環(huán)保要求的推動(dòng)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。

3.結(jié)語

21 世紀(jì)， 我們應(yīng)該如何發(fā)展我們的礦山設(shè)備？21世紀(jì)，人類進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，以計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為代表的信息技術(shù)將帶來產(chǎn)品設(shè)計(jì)觀念和設(shè)計(jì)方法的巨大變革，無疑將對(duì)礦山機(jī)械的研究和開發(fā)產(chǎn)生重大影響。

【參考文獻(xiàn)】

[1]饒綺麟.21世紀(jì)礦山機(jī)械的研究和開發(fā)[J].礦冶，2003，12（3）：1-4.

[2]管榮根，張瑞宏，顧玲.論我國(guó)礦山機(jī)械的創(chuàng)新與發(fā)展[J].礦山機(jī)械，2004，（9）：22-23.