2013年一級(jí)建造師考試鐵路工程考點(diǎn)復(fù)習(xí)(4)(3)
來(lái)源：考試吧發(fā)布時(shí)間：2012-11-13
三、我國(guó)煤炭工業(yè)存在的問(wèn)題和與國(guó)際先進(jìn)產(chǎn)煤國(guó)家的差距
1、我國(guó)煤炭企業(yè)規(guī)模小、產(chǎn)業(yè)集中度低我國(guó)煤炭企業(yè)的突出特點(diǎn)是，規(guī)模小、效率低、安全狀況不好，產(chǎn)業(yè)集中度低。據(jù)煤炭行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，2002年國(guó)有重點(diǎn)煤礦占52%，國(guó)有地方煤礦占18%，鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦占30%.按井型劃分，大型礦井占32%，中型礦井占18%，小型礦井(含鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦)占48%.2004年，全國(guó)約有煤礦2.5萬(wàn)處，95%以上的小煤礦，礦井年產(chǎn)能力不足3萬(wàn)噸的礦井約占40%，煤炭產(chǎn)業(yè)的集中度只有15%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界主要產(chǎn)煤國(guó)家的水平。國(guó)際先進(jìn)的產(chǎn)煤國(guó)家，煤炭產(chǎn)業(yè)規(guī)模集中化，世界排名前10名的大公司，依靠核心競(jìng)爭(zhēng)力，做強(qiáng)做大，提高了全球煤炭產(chǎn)業(yè)的集中化程度。2003年10大煤炭公司的煤炭產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的18.81%，有5家公司的煤炭產(chǎn)量超過(guò)1億噸，其中排名第一的皮博迪公司達(dá)到1.83億噸，力拓公司達(dá)到1.43億噸，美國(guó)前4家企業(yè)的煤炭產(chǎn)量占本國(guó)煤炭總量的46.9%。
2、我國(guó)煤炭裝備落后，機(jī)械化、自動(dòng)化程度低、缺少大型成套設(shè)備。我國(guó)煤礦生產(chǎn)基礎(chǔ)薄弱、國(guó)有煤礦連續(xù)緊張生產(chǎn)的礦井占總數(shù)的近50%，礦井主要生產(chǎn)設(shè)備嚴(yán)重老化，超期服役的占30-40%，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦設(shè)備簡(jiǎn)陋、生產(chǎn)條件差，有的根本沒(méi)有機(jī)械設(shè)備，僅為人工開(kāi)采，不符合有關(guān)煤炭法規(guī)要求，當(dāng)前我國(guó)資源破壞和浪費(fèi)嚴(yán)重。部分煤炭企業(yè)存在著“采厚棄薄”、“吃肥丟瘦”等浪費(fèi)資源現(xiàn)象，全國(guó)煤礦平均資源回收率為30-35%左右，資源富集地區(qū)的小型礦井資源會(huì)回收率只有10-15%.據(jù)煤炭行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，2002年我國(guó)國(guó)有重點(diǎn)煤礦采煤機(jī)械化程度為77.78%，綜合采煤機(jī)械化為62.98%，掘進(jìn)機(jī)械化程度為81.15%，綜合掘井機(jī)械化程度為15.03%，地方國(guó)有煤礦機(jī)械化程度更低。
當(dāng)前全國(guó)采煤機(jī)械化程度僅為42%，除國(guó)有大中型煤礦采掘機(jī)械化程度達(dá)到75%之外，大多數(shù)煤礦生產(chǎn)技術(shù)水平低，裝備差、效率低。特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，基本上是非機(jī)械化開(kāi)采。2004年鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦產(chǎn)量占我國(guó)煤炭總產(chǎn)量的39%.對(duì)不適宜用放頂采煤的5.5米以上煤層，要采用一次采全高是最合理有效的采煤方法，但目前國(guó)內(nèi)沒(méi)有相適應(yīng)的高產(chǎn)高效的綜采成套設(shè)備。而國(guó)外美國(guó)久益(JOY)公司、德國(guó)德伯特(DBT)公司和德國(guó)艾克夫(Eickhoff)公司，都具有成熟的高煤層一次采全高的高產(chǎn)、高效綜采成套設(shè)備。神華集團(tuán)引進(jìn)的成套設(shè)備年產(chǎn)突破1085萬(wàn)噸，工作面長(zhǎng)度突破300米，最長(zhǎng)的工作面已超過(guò)400米，工作面總裝機(jī)功率已超過(guò)5000kw.而國(guó)際先進(jìn)的產(chǎn)煤國(guó)家，煤炭生產(chǎn)呈現(xiàn)出大功率重型化、自動(dòng)化、集約化、按照環(huán)保的特點(diǎn)。國(guó)外先進(jìn)的采煤設(shè)備向大功率、重型化發(fā)展，設(shè)備儲(chǔ)備系數(shù)大、運(yùn)行可靠性高。
DBT(德國(guó)德伯特)、JOY(美國(guó)久誼)和Eickhoof(德國(guó)艾克夫)等采礦設(shè)備公司都制造出具有自動(dòng)化功能的產(chǎn)品。美國(guó)聯(lián)邦2號(hào)礦在工作面實(shí)現(xiàn)了跟機(jī)自動(dòng)移架。澳大利亞Batana煤礦實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)割煤和跟機(jī)自動(dòng)移架。特別是信息技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，先進(jìn)煤礦廣泛采集工作面設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境安全檢測(cè)信息，在工作面集中顯現(xiàn)并通過(guò)以太網(wǎng)傳輸?shù)降孛嬗?jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程運(yùn)輸和故障診斷。運(yùn)輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)均無(wú)人值守。實(shí)行集中遠(yuǎn)程操作、視頻監(jiān)視，輔助有專人巡視。井巷布置集約化，生產(chǎn)系統(tǒng)和環(huán)節(jié)少、實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)高度集中。
通常是一礦、一井、一面生產(chǎn)。有些先進(jìn)的長(zhǎng)壁工作面每班只需6人，其中采煤機(jī)司機(jī)2人，維修工1人，機(jī)頭集中操作工1人，另外2人替換休息。高度重視工作環(huán)境的改善和人體安全防護(hù)。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)安全信息，監(jiān)測(cè)探頭遍布整個(gè)礦井。液壓支架具有跟機(jī)自動(dòng)噴霧和移架自動(dòng)噴霧功能;采煤機(jī)上方安裝導(dǎo)風(fēng)板，減少煤塵進(jìn)入人行空間。采煤機(jī)運(yùn)行的下風(fēng)側(cè)幾乎無(wú)人作業(yè)。
2、對(duì)礦山機(jī)械設(shè)備的需求
“十一五”期間，煤炭工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平將明顯提高。國(guó)家將建成140個(gè)高效安全現(xiàn)代化礦井，國(guó)家將加大對(duì)煤礦建設(shè)項(xiàng)目的支持力度，已先后有17個(gè)煤炭建設(shè)項(xiàng)目，由國(guó)家開(kāi)發(fā)銀行出具貸款承諾，還將100多個(gè)高檔普采工作面升為綜采工作面，100多個(gè)普采工作面升為高檔普采工作面。這樣，中國(guó)大型煤礦采掘機(jī)械化程度將達(dá)到95%.中型煤礦的機(jī)械化程度將達(dá)到80%以上;大型煤礦國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平裝備率達(dá)到20%，國(guó)際先進(jìn)水平裝備率達(dá)到6%，中型煤礦國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平裝備率達(dá)到10%，小型煤礦機(jī)械化、半機(jī)械化程度達(dá)30%以上。據(jù)此分析，煤炭需求的急劇增長(zhǎng)，上述煤礦采掘機(jī)械化指標(biāo)還會(huì)有所突破，這為煤礦裝備的發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)前景。
(1)井下綜采重點(diǎn)設(shè)備
我國(guó)煤炭開(kāi)采90%以上的井工開(kāi)采的，井工開(kāi)采占煤炭開(kāi)采的主導(dǎo)地位。為迅速提高我國(guó)綜合裝備水平，要以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，采取跨越式發(fā)展模式。在“十一五”期間應(yīng)以日產(chǎn)2.5-3萬(wàn)噸(年產(chǎn)1000萬(wàn)噸左右)的綜采成套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化為突破口，全國(guó)實(shí)現(xiàn)綜采成套設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，推動(dòng)我國(guó)礦山機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。
預(yù)計(jì)從2004年到2020年，每年新增綜采工作面成套設(shè)備為30套、普采工作面成套設(shè)備50套，每年設(shè)備更新量約為現(xiàn)有的基數(shù)的六分之一。粗略估算，2010年采煤成套設(shè)備年需求量將達(dá)到500臺(tái)套左右。高產(chǎn)高效綜采技術(shù)的核心是井下工作面綜合機(jī)械化采煤輸送設(shè)備，主要有采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、液壓支架和帶式輸送機(jī)。急需開(kāi)發(fā)研究的電牽引采煤機(jī)：裝機(jī)總功率為2000kw左右，供電電壓為3.3KV、采高范圍為5-6m，生產(chǎn)能力達(dá)3000t/h左右。
重型刮板輸送機(jī)：輸送能力3000-5000t/h，鋪設(shè)長(zhǎng)度250-400m，鏈速1.4m/s，裝機(jī)功率3×700或2×1000kw，供電電壓為3.3KV.液壓支架：最大工作阻力12000KN，立柱最大缸徑ф480mm，支護(hù)高度6m，架間距1.75-2m，支架降移升時(shí)間8-12s，采用電液控制系統(tǒng)。
大型帶式輸送機(jī)：裝機(jī)功率1500-4000KN，電壓3.3KV，帶寬≥1.4m，帶速≥5m/s，運(yùn)量≥5000t/h，距離50000m以上，托輥壽命5萬(wàn)小時(shí)以上，減速器壽命7萬(wàn)小時(shí)以上。
(2)井下綜掘設(shè)備
我國(guó)目前綜掘機(jī)械化程度比較低，僅為12.81%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上綜采機(jī)械化的發(fā)展，其中掘進(jìn)機(jī)雖有較大的發(fā)展，但整體技術(shù)水平仍比國(guó)際先進(jìn)水平有較大差距。
需研究開(kāi)發(fā)先進(jìn)的掘進(jìn)機(jī)：其截割功率300kw以上，截割斷面最大可達(dá)42m2，經(jīng)濟(jì)截割硬度達(dá)f12，可靠性要求，齒輪壽命在20000h以上，軸承壽命在30000h以上，力爭(zhēng)整機(jī)掘進(jìn)10000米無(wú)故障。
同時(shí)要結(jié)合我國(guó)國(guó)情和煤礦實(shí)際工礦，開(kāi)發(fā)研制集切割、裝運(yùn)、行走、錨桿支護(hù)、機(jī)載、除塵等功能為一體的掘錨聯(lián)合裝備機(jī)組，可大大提高掘進(jìn)速度。
(3)全自動(dòng)刨媒設(shè)備
我國(guó)薄煤層儲(chǔ)量約占總儲(chǔ)量的21%左右，但是由于煤層薄，作業(yè)空間小，工作條件惡劣，薄煤層高產(chǎn)高效開(kāi)采技術(shù)一直是我國(guó)煤炭工業(yè)研究探討的重要難題。刨煤機(jī)作為一種“淺截深、多循環(huán)”的采煤設(shè)備，是實(shí)現(xiàn)薄煤層高產(chǎn)高效的有效途徑。提高薄煤層機(jī)械化水平加快薄煤層資源的開(kāi)采進(jìn)度，不僅可以充分利用有限的資源，提高礦井整體生產(chǎn)能力，同時(shí)，也有利于保障煤礦的安全生產(chǎn)。開(kāi)發(fā)研制大功能、高強(qiáng)度、高效率、緊湊型的全自動(dòng)刨煤成套設(shè)備勢(shì)在必行。全自動(dòng)刨煤成套設(shè)備(采高0.6-1.8m)，主要包括刨煤機(jī)、配套刮板輸送機(jī)、薄煤層液壓支架、順槽轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等產(chǎn)品。我國(guó)目前主要從德國(guó)DBT進(jìn)口主機(jī)——刨煤機(jī)及配套刮板輸送機(jī)，由北京煤炭機(jī)械廠配套薄煤層液壓支架，張家口煤礦機(jī)械有限公司配套轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)。到目前已進(jìn)口六套(鐵法2套、晉城、西山、陽(yáng)泉、大同各1套)。開(kāi)發(fā)研制的全自動(dòng)刨煤成套設(shè)備：其生產(chǎn)能力1000噸/小時(shí)，鋪設(shè)長(zhǎng)度250-300米，適應(yīng)煤層厚度0.8-2米，適應(yīng)煤質(zhì)硬度F≤3.5，適應(yīng)煤層傾角≤25度，功率2×400kw(刨頭部分)、刨煤方式為雙速混合式，上行速度0.88米，下行速度1.76米，刨深≤120毫米，上行90毫米，下行30毫米、下鏈牽引，牽引鏈38毫米D級(jí)，刨煤機(jī)采用智能控制系統(tǒng)，能自動(dòng)監(jiān)視故障性質(zhì)和位置。