0 引言
在我國的能源結構中,煤炭資源仍占據(jù)相當重要的地位,在整個能源結構中約占60%,而且在一個相當長的時間內,煤炭資源將仍是我國能源消費的主要部分。2007年,我國煤炭產量為25.23億噸,盡管產量位居世界第一,但仍然出現(xiàn)煤炭產量相對緊張的趨勢,呈供小于需的現(xiàn)象,從而制約了我國國民經(jīng)濟的發(fā)展。現(xiàn)以我國煤炭礦山機械設備為分析研究對象,分析煤礦機械設備使用、研發(fā)中存在的問題;根據(jù)煤礦機械設備使用、研發(fā)現(xiàn)階段存在的問題,指出煤礦機械設備的發(fā)展與展望。
1 我國煤礦機械的現(xiàn)狀
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國煤炭工業(yè)取得了長足的進步,且煤礦機械的制造、使用也取得了較大的成績。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和對煤炭資源的需求的增加,我國的煤礦機械逐漸暴露出很多不盡如人意的問題。
1.1 設備體積過大、笨重 體積大、重量大是煤礦機械設備最大的特點。以單體液壓支柱為例,每根重量在60~80Kg,體質稍差的工人單獨根本無法處理;而液壓支架、采煤機等大型設備更是在數(shù)噸以上。設備過于笨重,不但導致運轉不靈活,而且使設備的搬遷受到限制,從而限制生產能力的發(fā)揮。此外,煤礦機械還存在著能耗大、使用壽命短、國產化低等諸多問題。
1.2 適應性差 在我國礦山中,部分礦井實現(xiàn)了機械化采煤,但部分礦井仍采用放炮落煤,這不僅不利于煤炭塊度的保持且容易導致瓦斯、頂板事故的發(fā)生,對井下工人的生命安全也造成嚴重危害。糾其原因是因為煤礦機械對地質條件的適應性很差,地質條件稍有變化,現(xiàn)有機械化設備就無法展開使用,從而造成煤礦機械化水平的落后,制約煤礦生產能力的提高。
1.3 智能化低 當今世界是一個智能化的世界,各個行業(yè)的現(xiàn)代化、智能化都在不斷提高。但是,我國煤炭行業(yè)的現(xiàn)代化水平明顯滯后于時代的發(fā)展,特別是煤礦機械更是可憐,大部分機械設備仍是機械動力或機械控制,僅有少數(shù)小型設備實現(xiàn)了數(shù)字化和智能化,這必定成為制約我國煤礦生產能力提高的瓶頸。
1.4 生產能力受束縛 目前,我國煤炭產量已經(jīng)達到了25.23億噸,但與滿足國民經(jīng)濟發(fā)展需要的煤炭資源還有很大差距,而其中部分煤炭資源是礦井超產增加的產量;如按正常煤礦機械生產能力定產生產,則年煤炭產量將遠遠小于這一值。同時,在我國煤礦生產現(xiàn)場,單工作面產量500萬噸/年的礦井仍為數(shù)不多,這也多受煤礦機械設備生產能力的束縛所致。
2 機械設備的發(fā)展趨勢
提高煤炭產量,是我國國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的需要;盡快實現(xiàn)煤礦現(xiàn)代化,是社會發(fā)展的需要;實現(xiàn)煤礦機械設備現(xiàn)代化、智能化是煤礦工人的熱切需要。因此,煤礦機械設備如何發(fā)展,成為事關煤炭行業(yè)興衰成敗的重中之重。
2.1 使用靈活化 礦山機械設備的靈活化是指機械設備的適應性強,一臺機械設備可以適應多種復雜的地質條件和礦井生產條件。如能夠實現(xiàn)礦山機械設備的靈活化,則賦存條件較差的煤礦的生產能力也將被極大挖掘,從而提高整個煤炭行業(yè)的生產能力。
2.2 功能綜合化 這里的綜合化是指機械設備功能的綜合化,即實現(xiàn)一臺設備多項功能的綜合。如煤電鉆功能與鑿巖機械功能的綜合、單體液壓支柱與頂梁功能的綜合等。實現(xiàn)機械設備功能綜合化,有利于節(jié)約人力資源、有利于提高設備的利用效率、有利于煤礦機械設備生產能力的發(fā)揮。
2.3 設備的國產化 煤礦機械經(jīng)過幾十年的發(fā)展,取得了相當大的成績,常用設備基本實現(xiàn)了現(xiàn)代化。但是一個高精度、大能力、高技術的設備仍不能實現(xiàn)國產化,從而制約煤礦機械的發(fā)展。因此實現(xiàn)礦山設備的全部國產化也將是我國煤礦行業(yè)的發(fā)展趨勢之一。此外,煤礦機械設備在發(fā)展的過程中還應注意與煤礦生產實際的結合、機械設備的人性化設計、機械設備的環(huán)保節(jié)能性及機械設備的可持續(xù)使用等方面的需求,及時調整機械設備發(fā)展的方向,以適應各個不同的需求。
2.4 設備的現(xiàn)代化、智能化 現(xiàn)階段,社會在飛速發(fā)展;各行各業(yè)都在迅速的實現(xiàn)現(xiàn)代化、智能化。煤炭機械也不例外,也應該緊跟時代潮流,盡快實現(xiàn)現(xiàn)代化、智能化,解決制約我國煤炭行業(yè)生產能力發(fā)展的瓶頸。
3 結束語
隨著計算機和傳感器技術的推廣應用,新材料、新工藝的不斷發(fā)展,煤礦機械將向著大型化、智能化的方向發(fā)展。高新技術是煤礦機械的發(fā)展趨勢,技術創(chuàng)新是煤礦機械的生命。面對煤礦現(xiàn)代化、科學化生產的需要,煤礦機械將實現(xiàn)電子化、自動化成為有頭腦(計算機控制),有知覺(傳感系統(tǒng)),有血液(液壓系統(tǒng)),有心臟(驅動裝置),有骨骼(傳動、支撐機構)的機電液一體化系統(tǒng)。隨著科學技術水平的進步和國家對煤礦機械設備研發(fā)能力的投入的增大,煤礦機械設備的發(fā)展必將走上科學化的發(fā)展之路。