难采煤层的采煤机技术现状及发展趋势

孙玉成

摘 要:目前,全球经济持续增长,能源消费也持续增高,2009年国际能源机构发布了《2009世界能源展望》,报告认为:从2007年到2030年,世界一次能源需求量将会以每年1.5%的速度保持持续增长。本文旨在能源市场蓬勃发展的大环境下,针对难采煤层的采煤机技术的现状及其发展趋势发表一些个人观点。

关键词:难采煤层采煤机技术现状发展趋势

中图分类号:TD82 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(c)-0069-01

1 我国采煤机技术发展历史回顾

我国采煤机技术的起步始于20世纪50年代,当时我国的采煤工艺主要以炮采为主,也有少数的煤矿采用苏联进口的机器为主要工具,但是生产效率都较为低下。因此,我国科技人员开始展开调查研究,在1963年,我国设计出了第一台以涡旋滚筒为工作机构的采煤机。自此,我国的采煤机技术跨入了一个新的领域。经过多次的试验和改进后,在1997年,我国的山东肥城查庄煤矿连续七个月的月产超过3万T。自此之后,我国的采煤机技术逐渐进入到了引进、研制、仿制的阶段。

1980年,我国将采煤机技术的相关问题提到了日程上,并在1980年,在我国的上海举行的莘庄会议上,采煤机技术的研发达到了一个高潮,在国家科技委员会的大力支持下,将采煤机技术列入到了“六五”期间国家重点科技攻关项目。就采煤机技术特点来讲,相对起步时期已是一个很大的跨越了。采煤机技术的提升主要表现在四个方面:牵引力和牵引速度有了提升;无链牵引结构更加安全、可靠;元部件的可靠程度也有所增加;采用纵向布置方式,使整体结构更加牢靠。

我国自20世纪80年代开始,一直到20世纪90年代中期,采煤机技术的开发研究一直处于一个繁荣的时期。在这段时间中,我国在发展纵向布置采煤机系列的同时,还研发出了第一台多电机驱动横向布置框架式结构的新型采煤机。该采煤机的技术较以前都有了很大程度的提升,例如该采煤机的截割电机横向布在摇臂之上,摇臂与机身间没有动力的传递,改变了原来螺旋伞齿轮和横穿机身的同轴结构,安全系数有了提高。

自20世纪80年代中期到现在,我国已经步入了电牵引采煤机的蓬勃发展阶段,采煤机技术也较以前有了一定程度的提高,且有较广的发展空间。

2 我国难采煤层的采煤机技术现状分析

据调查显示,我国煤炭资源大部分都埋藏的较深,都约在600米以上。埋藏深度在600～1000m的约有20%,1000～1500m的约占25.1%,1500～2000m的约为28.1%。这种情况是由我国的成煤条件和多种地质因素造成的。由于我国薄煤层和中厚煤层占多数,因此,我国对难采煤层的采煤机技术的研究是迫在眉睫的。“十一五”期间,我国采煤机制造企业就如何更好的发展我国的难采煤层的采煤机技术,提出了大采高和薄煤层的总方向。

2.1 薄煤层采煤机

这种采煤机的需求市场较为广阔。在“十一五”期间,我国研发出了具有过夹矸的大功率薄煤层的采煤机,该采煤机的最大功率为925kW,为难采煤层的采煤工作提供了安全保障。

2.2 一次采全高高产高效采煤机

目前,我国已经具有成熟的技术和设备,能够实现厚煤层一次性采全高。我国目前采煤机技术一次采全高可达到6.5m,功率最大为2550kW,年产600Wt的目标也具有了实现性。

2.3 信息技术的广泛应用

信息技术在我国采煤机中得到了广泛的应用,在“十一五”期间,采煤机的智能化水平成为了我国采煤机的重点发展方向。目前,我国采煤机已经实现了远程职能监测,在采煤机工作的过程中,各项工作和数据情况都可以通过网络传输到地面的计算机上,有利于工作人员对其进行远程监控和故障诊断,为采煤工程中安全提供了良好的保障。另外,将信息技术运用到采煤机工作中,使得采煤机具有采煤机记忆截割功能,此项功能是指在在煤层起伏不大的情况下,可以通过此项功能,实现一些操作,例如调高等,这对我国采煤机技术的研发也是一种进步。

3我国难采煤层采煤机技术的发展趋势分析

3.1 薄煤层采煤机

我国在“十一五”期间已经研制出了适用于薄煤层开采的采煤机,但是此类采煤机的开采方式还不够先进,“十一五”期间研制出的采煤机采用的技术大都为液压牵引方式或是非机载形式,而近几年我国研制出了利用机载交流变频电牵引技术的采煤机,此种技术相对以前来讲,技术的先进程度有了一定的提高,但是对这种技术的研究和应用不具有系列化,其牵引强度和截割技术都还不够成熟。总之,我国薄煤层采煤机技术较以前来讲,已经有了很大程度的提高,但是也有不够完善的地方,材料和工艺对采煤机技术的发展制约力还较大,导致薄煤层采煤机不足以满足煤矿生产的需求。

3.2 急倾斜煤层采煤机

急倾斜煤层采煤机的应用大多是在我国的南部煤层开采中,由于我国南部的煤层条件较为复杂,多为高瓦斯、倾斜角度较大的煤层矿井,而目前我国的采煤机大多适宜的角度为45°左右。因此,个人认为,急倾斜煤层采煤机是未来我国南部煤层采煤机的主要研究发展方向之一。

3.3 大功率高产高效采煤设备

煤炭生产和开采目前正处于繁荣时期,未来也会继续蓬勃发展的。我国煤炭的勘探范围正在不断的扩大,根据我国煤炭勘测调查显示:煤层厚度≥7m的煤层数量不断增加,这也就意味着,对我国大功率高产高效的采煤设备的要求不断提高,需求量也不断的增加。因此,大功率（≥3000kW）高产高效的采煤设备的研究必然会成为我国采煤机技术未来研究的重要方向之一。

3.4 少人、无人工作面采掘成套设备

目前,我国煤矿井下生产设备自动化的程度正逐渐的提高,为了能够更好的保证煤矿生产的安全,自动化、智能化的采煤机被列为了“十二五”期间采煤机发展研究的主要方向之一。如果一个工作面的采掘设备的操作人员不高于四人,那么煤矿生产的安全系数也会随之提升一个档次。因此,我认为少人、无人工作面采掘成套设备是我国未来采煤机技术的发展趋势之一。

4 结论

综上所述,经过半个多世纪的开发研究,目前我国的采煤技术已经日益成熟。但是,站在国际角度来看,我国的采煤技术和国际的采煤技术还存在着一定的差距。经过上文的分析,我们不难看出,只有在采煤机技术上不断的研究、发展,才能够实现真正的突破,带领我国的难采煤层开采行业走入一个新的阶段,引领我国煤炭开采行业继续蓬勃发展。

参考文献

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