我國煤礦機械設備的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

淺談我國煤礦機械設備的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢【摘要】煤炭在我國能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要地位，煤礦機械對于煤炭資源的產(chǎn)量起到至關重要的作用。我國煤礦機械使用現(xiàn)狀存在很多問題，發(fā)展面臨眾多挑戰(zhàn)。面對現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)，我國煤炭機械發(fā)展呈現(xiàn)向機電一體化，智能化等發(fā)展趨勢。

【關鍵詞】煤礦機械現(xiàn)狀機電一體化智能化

在我國的能源結(jié)構(gòu)中，煤炭資源仍占據(jù)相當重要的地位，在整個能源結(jié)構(gòu)中約占60%，而且在一個相當長的時間內(nèi)，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(chǎn)量為25.23億噸，盡管產(chǎn)量位居世界第一，但仍然出現(xiàn)煤炭產(chǎn)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?，F(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(zhì)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(zhuǎn)不靈活，而且使設備的搬遷受到限制，從而限制生產(chǎn)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(chǎn)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(zhì)條件的適應性很差，地質(zhì)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(chǎn)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(chǎn)能力提高的瓶頸。

1.4生產(chǎn)能力受束縛

目前，我國煤炭產(chǎn)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(chǎn)增加的產(chǎn)量；如按正常煤礦機械生產(chǎn)能力定產(chǎn)生產(chǎn)，則年煤炭產(chǎn)量將遠遠小于這一值。同時，在我國煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場，單工作面產(chǎn)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(chǎn)能力的束縛所致。

2煤礦機械目前發(fā)展面臨的問題分析

2.1煤礦機械的自主研發(fā)能力仍然不夠強

我國是世界上生產(chǎn)煤炭資源的大國之一，但是我國也是煤炭資源消耗大國。因此煤礦機械的研發(fā)制造也應該隨之發(fā)展，為煤炭資源的有效開發(fā)利用提供強有力的后盾保障。但是我國煤礦機械制造規(guī)模雖然得以有效的擴大，但是競爭能力卻比較薄弱，仍舊有很多的核心技術(shù)依靠于國外的先進技術(shù)。我國具備自主知識產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)的產(chǎn)品仍舊很少，并且對引進的核心技術(shù)仍舊停留在基礎的模仿層面。沒有對引進的先進技術(shù)進行研究分析和研發(fā)應用，這就難以形成自主研發(fā)的良好氛圍。并且我國的制造工藝技術(shù)相對于發(fā)達國家來講相對落后，具備很大的發(fā)展空間，如果制造工藝技術(shù)能夠有效的得以提高就會大幅度提升煤礦機械的發(fā)展能力。

2.2我國煤礦機械設施的主要性能指標仍舊比較落后

相較于發(fā)達國家對煤礦機械制造企業(yè)對基礎元件的理論研究，我國則只是追逐實際的應用技術(shù)對基礎的理論研究反而不重視，這就導致了在引進的核心技術(shù)應用上，我國煤礦機械也只是簡單的仿制外觀對其相應的理論基礎都視而不見，這就造成我國煤礦機械某些基礎原件可靠性不高，使我國的煤礦機械設備在安全可靠性和使用壽命上都存在極大的隱患并且難以滿足大型煤礦的生產(chǎn)效率的要求。

2.3對煤炭機械企業(yè)的挑戰(zhàn)

進入21世紀，我國煤炭工業(yè)快速發(fā)展。煤炭工業(yè)是我國重要的基礎產(chǎn)業(yè)，我國的煤炭產(chǎn)量已是世界第一位，是煤炭生產(chǎn)大國，現(xiàn)在我國煤炭工業(yè)已具備了設計、施工、裝備及管理千萬噸露天煤礦和大中型礦井的能力?，F(xiàn)代化綜采設備、綜掘設備和大型高效露天剝、采、運、支成套設備在大中型煤礦大量使用。據(jù)悉我國煤炭行業(yè)將對工業(yè)結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，大力整合、改造現(xiàn)有煤礦、關閉小煤礦、淘汰落后的生產(chǎn)能力，加快大型煤炭基地和現(xiàn)代化大型煤礦的建設，這為我國礦山機械企業(yè)的發(fā)展提供了良好的機遇。

煤炭開采主要工序：井下綜采重點設備-井下綜掘設備-全自動刨媒設備-礦井提升設備-露天礦井開采成套設備-煤炭洗選加工設備，顯示出對礦山機械的需求量很大。另外，隨著煤炭工業(yè)大力發(fā)展和推廣潔凈煤技術(shù)，煤的焦化、液化、氣化等二次轉(zhuǎn)化設備也必將得到迅速發(fā)展，開發(fā)研制大型煉焦設備、大型煤液化容器，大型煤氣化爐勢在必行。為此，礦山機械企業(yè)要抓住目前我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和企業(yè)深化改革之機，在國家政策的指導下加快礦山機械企業(yè)改組、聯(lián)合、兼并、破產(chǎn)、重組和股份制改革的步伐，組建以礦山機械制造企業(yè)為主體，有煤炭生產(chǎn)企業(yè)入股、科研院所參與的大型礦山工程裝備集團，形成具有制造和開發(fā)能力、工程成套能力、有創(chuàng)新能力的企業(yè)實體。把企業(yè)建成具有市場競爭能力和抗風險能力的現(xiàn)代化礦山工程企業(yè)集團，努力向煤礦提供成套設備，減少用戶的風險，為我國煤炭工業(yè)的發(fā)展做出積極貢獻。

3機械設備的發(fā)展趨勢

提高煤炭產(chǎn)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。

3.1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(zhì)條件和礦井生產(chǎn)條件。如能夠?qū)崿F(xiàn)礦山機械設備的靈活化，則賦存條件較差的煤礦的生產(chǎn)能力也將被極大挖掘，從而提高整個煤炭行業(yè)的生產(chǎn)能力。

3.2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(chǎn)能力的發(fā)揮。

3.3設備的國產(chǎn)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(shù)的設備仍不能實現(xiàn)國產(chǎn)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(chǎn)化也將是我國煤礦行業(yè)的發(fā)展趨勢之一。

3.4煤礦機械朝著煤礦機電一體化的發(fā)展趨勢

隨著煤炭資源重要性的顯現(xiàn)，我國在提高煤炭產(chǎn)量的同時也要對煤礦機械設備進行相應的改善。就目前而言，傳統(tǒng)的煤礦機械已經(jīng)難以滿足煤炭開采的需要，機電一體化在煤礦機械中的應用越來越顯現(xiàn)出了獨特的優(yōu)勢，煤礦機械機電一體化的創(chuàng)新能夠大幅度的提升原有的煤礦機械操作水平，使煤炭資源的采掘、運輸都向機電一體化的方向發(fā)展，保證煤炭資源的開發(fā)能夠更加具有效率并且還能夠增強其安全保證。提高煤炭產(chǎn)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。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(zhì)條件和礦井生產(chǎn)條件。如能夠?qū)崿F(xiàn)礦山機械設備的靈活化，則賦存條件較差的煤礦的生產(chǎn)能力也將被極大挖掘，從而提高整個煤炭行業(yè)的生產(chǎn)能力。

3.5煤礦機械呈現(xiàn)智能化的發(fā)展趨勢

煤礦機械制造技術(shù)正在不斷的由傳統(tǒng)制造技術(shù)向先進制造技術(shù)發(fā)展，智能化的操作系統(tǒng)也是一門新興技術(shù)，其自身的優(yōu)越性使其使用和發(fā)展領域在不斷的擴大，把智能化應用于煤礦機械也具有無窮的生產(chǎn)力，因此應該注重把這些新型科技有機的組合起來，保證煤礦機械的操作控制系統(tǒng)能夠更加精確和智能化，使煤礦機械設備能夠運行的更加協(xié)調(diào)，使其在煤炭資源的開采中得到有效的利用，在提高煤炭資源產(chǎn)量的同時還能大大增強其安全可靠性。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(chǎn)能力的發(fā)揮?，F(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)。

4結(jié)語

隨著計算機和傳感器技術(shù)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(shù)是煤礦機械的發(fā)展趨勢，技術(shù)創(chuàng)新是煤礦機械的生命。面對煤礦現(xiàn)代化、科學化生產(chǎn)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(qū)動裝置），有骨骼（傳動、支撐機構(gòu)）的機電液一體化系統(tǒng)。隨著科學技術(shù)水平的進步和