摘要:伴隨露天采煤的發(fā)展,露天煤礦裝備技術(shù)水平不斷提升,這在極大的程度上推動(dòng)了露天煤礦裝備的發(fā)展,并將其推到另一個(gè)高水平的發(fā)展巔峰。露天采煤具有一定的特點(diǎn),它的采煤產(chǎn)量比較大,采煤的效率也很高,建設(shè)周期比較短,相對(duì)而言,勞動(dòng)條件也很優(yōu)越等。在以往的露天采煤中,國(guó)外的采煤技術(shù)不斷發(fā)展,采煤量也有很大程度上的提升,但是那一時(shí)期,我國(guó)在露天采煤方面水平還沒(méi)有得到提升,采煤技術(shù)一直處于落后的水平。隨著時(shí)代與科技的不斷發(fā)展進(jìn)步,在近些年里,我國(guó)露天采煤技術(shù)才有了很大程度的提升。
關(guān)鍵詞:裝備;露天煤礦;技術(shù)水平
中圖分類號(hào):TD824 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2015)07(c)-0000-00
在科技日益發(fā)展的今天,我國(guó)露天煤礦裝備技術(shù)也得到了一定程度的發(fā)展。與其他一些國(guó)外的國(guó)家相比,我國(guó)在露天煤炭開(kāi)采裝備技術(shù)方面要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的滯后于發(fā)達(dá)國(guó)家,但是,在我國(guó)不斷發(fā)展的研究之下,我國(guó)露天煤礦裝備技術(shù)已經(jīng)有了很大程度的發(fā)展,并且在長(zhǎng)壁綜采技術(shù)方面以及短壁綜采技術(shù)方面的發(fā)展水平已經(jīng)達(dá)到了發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)水平的高度,這不僅給我國(guó)煤礦事業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了極大的動(dòng)力,還為我國(guó)日后社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及國(guó)際地位的提高奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),為此,我國(guó)露天煤礦裝備技術(shù)的發(fā)展步伐已經(jīng)不斷加快,與國(guó)際接軌已經(jīng)成為了一種可能。
一、對(duì)國(guó)內(nèi)外露天采掘技術(shù)和采掘裝備發(fā)展展?fàn)顩r分析
(一)對(duì)長(zhǎng)壁綜采技術(shù)和裝備的分析
我國(guó)長(zhǎng)壁綜采技術(shù)在近些年里的發(fā)展主要從三個(gè)較大的方面展開(kāi)分析,首先,我國(guó)在綜采工作面生產(chǎn)方面的能力得到了較大幅度的提升,煤炭開(kāi)采的范圍也隨之逐漸擴(kuò)大,并在不斷發(fā)展當(dāng)中,逐漸形成“一礦一面”的高產(chǎn)量集約化生產(chǎn)模式。其次,隨著高效綜采裝備以及開(kāi)采工藝的發(fā)展與完善,其綜采裝備以及開(kāi)采工藝已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用,并且使用范圍也不斷的擴(kuò)大,在中厚煤層以及厚煤層一次性開(kāi)采方面,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化生產(chǎn),這不僅提升了煤炭開(kāi)采數(shù)量,還為煤炭行業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)性的基礎(chǔ)。最后,在高效綜采裝備方面的技術(shù)研制與開(kāi)發(fā)方面,已經(jīng)有了很大程度上的突破,煤炭生產(chǎn)的年生產(chǎn)量也達(dá)到了人們理想中的數(shù)值,與此同時(shí),綜采工作面也形成了自動(dòng)化的生產(chǎn)模式,大型綜采礦井技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了規(guī)定的指標(biāo),甚至已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出了大型先進(jìn)露天礦井的生產(chǎn)水平,這不僅有利于煤礦行業(yè)的發(fā)展,還能夠在一定程度上帶動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。實(shí)踐表明,長(zhǎng)壁綜采在煤炭井工開(kāi)采當(dāng)中已經(jīng)成為一種重要的開(kāi)采方式,在近年里,我國(guó)煤礦長(zhǎng)壁工作面數(shù)量在不斷上升。
如今,我國(guó)綜采設(shè)備設(shè)計(jì)以及制造企業(yè)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種較為先進(jìn)的、功率較大的電牽引采煤機(jī)以及重型刮板輸送機(jī)等等,形成了每臺(tái)綜采成套的先進(jìn)技術(shù)裝備,并且,針對(duì)與不同的煤層,都取得了良好的使用效果。另外,國(guó)內(nèi)煤機(jī)企業(yè)在不斷的應(yīng)用科技的手段,將大功率生產(chǎn)等作為開(kāi)發(fā)重點(diǎn),并用創(chuàng)新的方式,不斷的推動(dòng)了重大裝備研究發(fā)展的速度。
(二)對(duì)具有綜合性質(zhì)機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)和裝備的分析
我國(guó)早在20世紀(jì)60年代就已經(jīng)開(kāi)始對(duì)懸臂式掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行研究,在研究過(guò)程中,主要有三個(gè)階段,即引進(jìn)、消化吸收以及自主研制這三個(gè)重要的階段。在日后的發(fā)展當(dāng)中,我國(guó)在設(shè)計(jì)掘進(jìn)機(jī)以及加工制造水平方面已經(jīng)越來(lái)越先進(jìn),在這期間,中型懸臂式掘進(jìn)機(jī)也得到了一定程度的發(fā)展,并且其使用技術(shù)以及水平不斷提升,越發(fā)成熟,在快速的發(fā)展當(dāng)中,形成了系列化設(shè)備。為此,在日后幾年發(fā)展中,出現(xiàn)了很多重型的掘進(jìn)機(jī),這些掘進(jìn)機(jī)機(jī)重大約在60t,它的截割功率在200kW左右,這種重型掘進(jìn)機(jī)在研制成功以后,被廣泛的推廣與使用。在此之后,相關(guān)人員繼續(xù)研究,研究出較為先進(jìn)的故障診斷及時(shí)以及恒功率截割技術(shù)等等,并將這些技術(shù)應(yīng)用在重型掘進(jìn)機(jī)當(dāng)中,以確保綜合除塵設(shè)備能夠更好的運(yùn)行。在我國(guó)“十一五”期間,我國(guó)掘進(jìn)機(jī)總體參數(shù)與國(guó)外相比,已經(jīng)接近或遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出了其水平,對(duì)于新研制的掘進(jìn)機(jī)而言,其截割功率要大于300kW,機(jī)重大約為120t,這種設(shè)備能夠采掘5.8米的深度,還具備離機(jī)嚴(yán)控以及故障診斷等方面的功能,這進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)懸臂式掘進(jìn)機(jī)技術(shù)向新方向發(fā)展。
實(shí)踐表明,我國(guó)在巷道機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)以及支護(hù)技術(shù)方面,要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的落后與采煤機(jī)械化生產(chǎn)與發(fā)展,這與當(dāng)今社會(huì)高效生產(chǎn)發(fā)展方面的需求不符合。在此之后,我國(guó)也不斷的向其他國(guó)家引進(jìn)亞錨桿支護(hù)技術(shù),并且不斷的在現(xiàn)場(chǎng)展開(kāi)示范,這有利于錨桿支護(hù)技術(shù)相關(guān)科研項(xiàng)目,這些都推動(dòng)了我國(guó)煤巷錨桿支護(hù)技術(shù)的發(fā)展。錨桿支護(hù)技術(shù)在全巷道以及沖擊地壓巷道等方面被廣泛的應(yīng)用,得到了較好的支護(hù)效果,并且其經(jīng)濟(jì)效益也得到了一定程度的提升。
(三)對(duì)高效短壁開(kāi)采技術(shù)以及裝備的分析
與長(zhǎng)壁機(jī)械化采煤法相比,二者的區(qū)別主要在于,在工作面采用通風(fēng)方式上以及管理方式上存在著一定的差異;并且,二者在所采用的自行能力方面也有著不同點(diǎn);在采區(qū)區(qū)段劃分方面以及區(qū)段內(nèi)煤體切割、回收方面,方法的使用也存在著很大的差異。一般情況下,短壁機(jī)械化開(kāi)采使用的通風(fēng)方式需要應(yīng)用部分局部通風(fēng)的方式,并且,其中的一些較為主要的機(jī)械設(shè)備等,均能夠獨(dú)自的行走。區(qū)段劃分方面,通常需要形成一個(gè)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍相符合的短壁回采區(qū)域,待回收煤柱以后,長(zhǎng)壁工作面依舊會(huì)產(chǎn)生冒落的現(xiàn)象,這導(dǎo)致出現(xiàn)了煤房、煤柱回采會(huì)避開(kāi)支撐壓力高峰區(qū)的現(xiàn)象,使得高峰區(qū)與回采不再同一個(gè)工作面上。這在大型井田邊角煤地段比較適用,在綜采工作面中的小型井田范圍內(nèi)卻不適合開(kāi)采,但是,在煤柱回收、“三下”壓煤回收方面卻又很大的貢獻(xiàn)。對(duì)于短壁機(jī)械化而言,它的回采工作面一般在布置方面上都具有一定的靈活性質(zhì),在回采的過(guò)程中,能夠?qū)崿F(xiàn)“即進(jìn)即退”機(jī)動(dòng)回采。一般情況下,都不會(huì)由于斷層、褶曲以及裂隙等問(wèn)題的出現(xiàn)而給正常的運(yùn)行工作帶來(lái)消極的影響。
與國(guó)外的一些國(guó)家相比,我國(guó)在短壁機(jī)械化研究以及配套設(shè)備研究方面,起步要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的晚于國(guó)外的國(guó)家,這就導(dǎo)致出現(xiàn)了同類產(chǎn)品出現(xiàn)長(zhǎng)期空白的現(xiàn)象。很多時(shí)候,短壁采煤在我國(guó)的一些地區(qū),例如鄉(xiāng)鎮(zhèn)等地都依舊采用以往的房式、房柱式的工藝,并且應(yīng)用較為簡(jiǎn)單的工藝進(jìn)行煤炭開(kāi)采的工作。直到近些年里,我國(guó)短壁開(kāi)采技術(shù)才有了較大程度的進(jìn)步與發(fā)展,通過(guò)長(zhǎng)久的研究與探索工作的實(shí)施,我國(guó)已經(jīng)在傳統(tǒng)的房柱式以及刀柱式短壁采煤方式的基礎(chǔ)之上,研究了一套具有新科技、新技術(shù)的短壁機(jī)械開(kāi)采技術(shù),這標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了短壁綜合機(jī)械化的煤炭開(kāi)采方式。
二、與國(guó)外相比我國(guó)在掘進(jìn)機(jī)領(lǐng)域研究方面存在的差距分析
與國(guó)際的先進(jìn)水平相比,我國(guó)掘進(jìn)機(jī)領(lǐng)域在基礎(chǔ)研究方面、破巖能力方面等都有很大的差距,這些差距主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面,即:
(一)基礎(chǔ)研究不夠充分
我國(guó)在掘進(jìn)機(jī)基礎(chǔ)研究方面,其能力還比較薄弱,研究工作也缺少充分性質(zhì),與我國(guó)煤礦地質(zhì)條件相符合的載割、裝運(yùn)等研究理論還沒(méi)有被建立起來(lái),嚴(yán)重的缺少較為完整的設(shè)計(jì)理論作為研究理論的依據(jù),并且在計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)仿真方面,其工作還無(wú)法開(kāi)展,一直都處于空白的狀態(tài)之下。
(二)機(jī)械設(shè)備一些組成部分在使用壽命方面與國(guó)外存在著差距
煤炭采掘機(jī)的主機(jī)主要應(yīng)用原材料和關(guān)鍵零部件、軸承等一些較為基礎(chǔ)件組成,這些基礎(chǔ)性部件使用壽命一般都不會(huì)太長(zhǎng),并且在可靠性方面也存在著一定缺陷,為此,無(wú)法與國(guó)際先進(jìn)的水平相比,兩者之間存在著較大的差異。
(三)缺少破巖能力
我國(guó)的一些設(shè)備在對(duì)巖石截割方面存在著一定的缺陷,一旦巖石硬度超大于100MPa的時(shí)候,截割振動(dòng)就會(huì)隨之加大,截尺損耗率不斷增加,這給掘采設(shè)備帶來(lái)了極大程度的損害。
另外,在自動(dòng)控制技術(shù)水平方面,其水平比較落后。我國(guó)很大一部分的裝置都來(lái)自國(guó)外,在斷面監(jiān)視系統(tǒng)方面其作用也是非常有限的,可靠性比較低,也嚴(yán)重的缺少自動(dòng)化截割的功能,故障診斷方面也較為被動(dòng),功能單一化,同時(shí),在檢測(cè)數(shù)據(jù)方面,也無(wú)法應(yīng)用遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)完成傳輸工作。
(四)多功能一體化進(jìn)程技術(shù)水平不高
在煤炭采掘設(shè)備當(dāng)中,機(jī)載錨桿鉆臂系統(tǒng)以及機(jī)載臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)再工方面,其工作效率往往都比較低,掘進(jìn)機(jī)的成巷速度無(wú)法提高,機(jī)載除塵系統(tǒng)也沒(méi)有有效的應(yīng)用在煤炭開(kāi)采工作當(dāng)中。除此之外,在裝備制造工藝以及檢測(cè)手段方面,產(chǎn)品也缺少可靠性與工藝性,在重型掘進(jìn)機(jī)方面,也有很多方面存在著差異,無(wú)法與國(guó)外一些國(guó)家相比,為此,在未來(lái)我國(guó)煤炭開(kāi)采行業(yè)當(dāng)中,還需要相關(guān)人士不斷的探索研究,以確保能夠趕超國(guó)外國(guó)家水平。
三、我國(guó)露天煤礦采掘技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)分析
事實(shí)上,煤炭生產(chǎn)量和采掘技術(shù)裝備之間存在著較為密切的聯(lián)系,實(shí)踐表明,采掘技術(shù)是煤炭增長(zhǎng)的重要?jiǎng)恿?,扮演這脊梁的角色。在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天,國(guó)民經(jīng)濟(jì)一直以持續(xù)、強(qiáng)勁以及高速發(fā)展的態(tài)勢(shì),給煤炭行業(yè)的裝備制造等都帶來(lái)了極大的發(fā)展機(jī)遇,并且,在日后的幾年里,采煤技術(shù)裝備的發(fā)展趨勢(shì)也必將會(huì)越來(lái)越好,并且會(huì)提升煤炭生產(chǎn)率,推動(dòng)煤炭行業(yè)更加快速的發(fā)展。
首先,未來(lái)的采煤技術(shù)裝備將會(huì)更加完善,并且采用的試驗(yàn)手段也將會(huì)更加有效,在這基礎(chǔ)之上,有效的提高可靠性。在試驗(yàn)中,將會(huì)利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)功能,建立起專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室,從而實(shí)現(xiàn)提升機(jī)械設(shè)備試驗(yàn)水平的目的。
其次,采煤技術(shù)的機(jī)電一體化趨勢(shì)也會(huì)更加明顯。伴隨目前應(yīng)用型技術(shù)的快速發(fā)展,新型設(shè)備機(jī)電一體化的趨勢(shì)已經(jīng)越發(fā)的明顯,它的技術(shù)水平也在不斷的提升,如:監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)更加信息化、科學(xué)化與自動(dòng)化,在工程檢測(cè)以及故障診診斷方面,其內(nèi)容也越發(fā)的完善,并且在驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率自動(dòng)調(diào)節(jié)之下,其可靠性以及安全性越來(lái)越高,并且在煤炭采掘的過(guò)程中,越來(lái)越不會(huì)受到地質(zhì)條件的制約,其適應(yīng)性也逐漸的提高。
再次,隨著科技的不斷發(fā)展,綜采工作面三級(jí)配套技術(shù)自動(dòng)化程度業(yè)所改善,并且自動(dòng)化程度提升的幅度也越來(lái)越大。在綜采工作中,已經(jīng)應(yīng)用了電控系統(tǒng)以及電液控制系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)等等,在這之中,電控系統(tǒng)主要將電子計(jì)算機(jī)作為重要的核心,應(yīng)用這些系統(tǒng),其目的在于為采掘設(shè)備的正常運(yùn)行提供相應(yīng)的保障,并且確保能夠?qū)崿F(xiàn)跟機(jī)聯(lián)動(dòng)的目的。
除此之外,綜采工作面綜合配套能力也不斷提高,功能更加多樣化。目前,有很多系統(tǒng)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多功能集成的目的,例如,掘進(jìn)機(jī)主機(jī)集成機(jī)載錨鉆系統(tǒng)、機(jī)載臨時(shí)支護(hù)系統(tǒng)以及機(jī)載除塵系統(tǒng)等等,這些系統(tǒng)由于已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了過(guò)功能集成的目標(biāo),這標(biāo)志著單機(jī)成巷速度已經(jīng)提高,并且在安全生產(chǎn)方面也已經(jīng)完成了其目標(biāo)。
同時(shí),伴隨短壁開(kāi)采技術(shù)和裝備成熟發(fā)展,目前已經(jīng)向著系列化的方向發(fā)展,這使連續(xù)采煤機(jī)的適用范圍逐漸擴(kuò)大,例如煤巷的快速采掘與深層煤巷采掘等等。另外,在石膏礦或者一些非煤礦山、露天煤礦邊坡等都很適用,并且能夠保證開(kāi)采的數(shù)量。為此,我們可以認(rèn)為,采煤技術(shù)裝備在未來(lái)的發(fā)展中,將會(huì)向著裝備成套化以及自動(dòng)化、可靠性等方向發(fā)展,并在不斷的發(fā)展中,帶動(dòng)這我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的有效發(fā)展。
總結(jié):
本文主要針對(duì)國(guó)內(nèi)外露天采掘技術(shù)和采掘裝備發(fā)展展?fàn)顩r以及我國(guó)露天煤礦采掘技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行相應(yīng)的分析,從分析中,明確了我國(guó)露天煤礦設(shè)備發(fā)展與改進(jìn)的狀況,并且,與國(guó)外相比,我國(guó)在近年里,露天煤礦的開(kāi)采技術(shù)與裝備都更加的科學(xué)化與自動(dòng)化,這不僅能夠提升露天煤礦開(kāi)采的數(shù)量,還能夠滿足我國(guó)社會(huì)發(fā)展的需求,在提升我國(guó)社會(huì)地位方面有著極大的推動(dòng)作用。另外,對(duì)于采掘技術(shù)裝備的發(fā)展,也必將會(huì)逐漸的向機(jī)電一體化與機(jī)械配套化的方面發(fā)展,從而提升綜采工作面工作的效率,從而為煤礦企業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]周桐,甄選.中國(guó)露天煤礦裝備發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].露天采礦技術(shù),2014,(1):1-4.
[2]鄧明.淺談我國(guó)露天煤礦在生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備方面存在的問(wèn)題[J].露天采礦技術(shù),2012,(4):19-20.
[3]孟銳.淺析我國(guó)露天煤礦開(kāi)采技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)[J].城市建設(shè),2012,(31):63-80.
[4]李宗軒.我國(guó)露天煤礦開(kāi)采技術(shù)與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2012,(18):10-32.
[5]高士強(qiáng),李洋,劉慶華等.露天煤礦用重型卸料車的設(shè)計(jì)研究[J].露天采礦技術(shù),2013,(12):54-55.
[6]蔡利,孫進(jìn)步,馬占一等.端幫采煤技術(shù)在露天煤礦的應(yīng)用[J].現(xiàn)代礦業(yè),2011,(11):63-64.
[7]楊廣義.淺析露天煤礦開(kāi)采中如何防治事故隱患[J].中國(guó)科技縱橫,2014,(20):177-177.
[8]潘春勃.關(guān)于露天煤礦開(kāi)采的研究[J].地球,2014,(11):9-9.
[9]張蕊,張洪.露天采礦機(jī)在勝利一號(hào)露天煤礦的應(yīng)用與發(fā)展[J].礦業(yè)裝備,2011,(3):32-37.
[10]宋子嶺.露天煤礦的可持續(xù)建設(shè)[J].礦業(yè)裝備,2012,(1):31-32.