浅谈矿山机械的发展与前景

鲁雪峰　常赵刚　陈功

【摘 要】伴随着机械行业的不断发展，矿山机械也得到飞速的发展，并取得了良好的经济效益，而如何扩大应用范围、提高科技创新，成为当今的重点问题。

【关键词】矿山机械；设备；开发

0.引言

先进制造技术是近年国内外机械工程研究的热点领域， 矿山机械作为机械工程的一个分支， 不可避免地要受到影响， 这个影响将最终引起矿山机械产业结构、生产方式和产品开发思想深刻地变化。矿山机械是直接用于矿物开采和富选等作业的机械，包括采矿机械和选矿机械。探矿机械的工作原理和结构与开采同类矿物所用的采矿机械大多相同或相似，广义上说，探矿机械也属于矿山机械。另外，矿山作业中还应用大量的起重机、输送机、通风机和排水机械等。

1.我国矿山机械的发展现状

随着机械行业的飞速发展，矿山作为机械使用的“主战场”之一，得到快速的发展，通过近些年的不断努力创新，我国矿山机械行业得到大力发展， 但与国外同行业产品的发展水平相比， 有相当大的差距， 尤其是在露天挖掘设备和井下设备等方面差距尤其明显。对矿山机械产品而言， 在制造质量、外观形状可靠性、寿命、设计水平和试验手段等方面与先进工业国家相比尚有一定的差距。

我国加入WTO 后， 为了加快基础工业的发展， 必须加快矿山机械的开发与研究速度。近年来， 我国矿山机械行业通过对产品和技术的引进， 或者与国外著名厂商的合作、合资， 加速了产品的更新换代， 矿山机械行业有了长足的进步，传统产品的结构、性能和外观有了提高和改进， 制造工艺技术水平有了提升。但是随着社会的进步和科学技术的发展， 生命的安全与财产安全问题越来越受到人们的重视， 机械安全也逐渐形成了一门独立的学科， 并得到了社会的认同[1]。首先， 处在重载、高速等环境下工作的矿山机械如果存在隐患而不能及时发现， 就可能导致如绞车损坏、钢丝绳断裂、跑车、皮带机着火等恶性事故的发生； 其次， 随着采矿工业机械化程度的提高， 特别是大型和重型机械进入采矿场所， 安全隐患对其操作和周围人员伤害的可能性也在增大。

尤为重要的是， 煤矿都不同程度地存在瓦斯、煤尘突出的危险， 一旦遇到明火就会爆炸， 引发重、特大安全事故， 造成严重的人身伤害和财产损失。为了坚决消灭引爆火源， 井下设备必须具有良好的防爆性能， 每年由矿山机械设备隐患导致的安全事故都给煤炭企业造成巨大损失， 也给煤炭从业人员的人身安全造成严重威胁， 矿山机械的安全问题越来越引起了人们的高度重视。

2.煤矿行业对矿山机械的需求

2.1井下综采重点设备

我国煤炭开采90%以上的井工开采的，井工开采占煤炭开采的主导地位。在“十一五”期间应以日产2.5-3万吨（年产1000 万吨左右） 的综采成套设备国产化为突破口，全国实现综采成套设备国产化，推动我国矿山机械工业的发展。预计未来，每年新增综采工作面成套设备为30 套、普采工作面成套设备50 套，每年设备更新量约为现有的基数的六分之一。

2.2井下综掘设备

我国目前综掘机械化程度比较低，仅为12.81%，远远跟不上综采机械化的发展。需研究开发先进的掘进机：其截割功率300kw 以上， 截割断面最大可达42m2，经济截割硬度达f12，可靠性要求，齿轮寿命在20000h以上，轴承寿命在30000h以上，力争整机掘进10000米无故障。同时要结合我国国情和煤矿实际工矿，开发研制集切割、装运、行走、锚杆支护、机载、除尘等功能为一体的掘锚联合装备机组，可大大提高掘进速度。

2.3全自动刨煤设备

我国薄煤层储量约占总储量的21%左右，但是由于煤层薄，作业空间小，工作条件恶劣，薄煤层高产高效开采技术一直是我国煤炭工业研究探讨的重要难题。刨煤机作为一种“浅截深、多循环”的采煤设备，是实现薄煤层高产高效的有效途径。提高薄煤层机械化水平加快薄煤层资源的开采进度，不仅可以充分利用有限的资源，提高矿井整体生产能力，同时，也有利于保障煤矿的安全生产。开发研制大功能、高强度、高效率、紧凑型的全自动刨煤成套设备势在必行。全自动刨煤成套设备（采高0.6-1.8m），主要包括刨煤机、配套刮板输送机、薄煤层液压支架、顺槽转载机、破碎机等产品。刨煤机采用智能控制系统，能自动监视故障性质和位置[2]。

2.4矿井提升设备

目前我国约90%的原煤是靠井工开采的，矿井提升设备是井工开采的咽喉设备，它不仅关系到矿井的产煤量，而且直接影响到人身和整个矿井的安全。我国煤炭产量到2020年将达20-32亿吨，估计每年需新增大型、特大型矿井提升机约30台套，考虑到更新改造，综合估算在“十一五”期间平均年需各类提升机150-180台套。采用恒力矩、恒减速液压控制系统：采用计算机数字控制自动化运行，提升速度及容器位置的监控全由电气自动检测、反馈、调整。实现提升机的全自动化监控运行。

2.5煤炭洗选加工设备，煤炭清洁洗

选加工技术是资源综合利用的基础，是提高煤炭热效率的有效途径，煤炭洗选加工业在政策扶持、科技进步、市场拉动、投资增加和环保要求的推动下，呈现出快速发展、总体推进、扩量提质、增效降污的可喜局面，原煤入洗比例不断提高。

3.结语

21 世纪， 我们应该如何发展我们的矿山设备？21世纪，人类进入知识经济时代，以计算机技术和网络通讯技术为代表的信息技术将带来产品设计观念和设计方法的巨大变革，无疑将对矿山机械的研究和开发产生重大影响。

【参考文献】

[1]饶绮麟.21世纪矿山机械的研究和开发[J].矿冶，2003，12（3）：1-4.

[2]管荣根，张瑞宏，顾玲.论我国矿山机械的创新与发展[J].矿山机械，2004，（9）：22-23.