矿山机械范文第1篇

今年2月份以来，各地认真按照《国家安全监管总局关于认真开展金属非金属地下矿山机械通风专项治理工作的通知》（安监总管一〔*〕23号，以下简称《通知》）要求，对辖区内金属非金属地下矿山机械通风开展了专项治理，取得了一定进展。国家安全监管总局组织对四川、辽宁、广西、贵州等4省（区）金属非金属地下矿山机械通风专项治理工作进行了督查。现将有关情况通报如下：

一、基本情况

据统计，全国现有金属非金属地下矿山11799座。其中：已建立机械通风系统的6826座，占地下矿山总数的57.9%，未建立机械通风系统的4973座，占地下矿山总数的42.1%（详见附表）。在全国32个统计单位中，河北、山西、辽宁、福建、广东、海南、青海、新疆等省（区）和新疆生产建设兵团的金属非金属地下矿山已全部建立了机械通风系统。建立机械通风系统的矿山数不足地下矿山总数50%的地区有：重庆(3.9%)、陕西(4.9%)、甘肃(14%)、贵州(15.4%)、云南(19.9%)、黑龙江(27.1%)、北京(33.3%)、湖南(35.5%)、宁夏(36.4%)、四川(39.9%)、江西(39.9%)、河南(45%)、江苏(48.3%)。

今年1-4月份，全国共发生一起3人以上中毒窒息事故，同比减少4起，少死亡12人。与去年同期相比，重大中毒窒息事故多发势头得到了初步遏制，显现了治理效果。

二、各地治理工作进展情况

（一）制定了工作方案,明确了目标。各地认真贯彻《通知》精神，将金属非金属地下矿山机械通风专项治理工作列入重要议事日程，结合本地区实际情况，积极开展专项治理工作。除上海、天津和西藏外（上海、天津没有地下矿山），28个省（区、市）和新疆生产建设兵团均制定了实施方案。其中：23个省（区、市）和新疆生产建设兵团制定了单独的机械通风专项治理工作实施方案，山西、浙江、江西、海南、新疆等5省（区）将机械通风专项治理工作整合到*年非煤矿山整治方案中。大部分地区制定的实施方案目标明确，针对性、操作性较强。如重庆市成立专门的治理工作机构，在充分摸清地下矿山机械通风基本情况的基础上，认真分析地下矿山机械通风存在的问题，提出了*年9月底前所有地下矿山均实现机械通风的工作目标。同时，提出了完善通风系统硬件设施、管理系统、落实治理经费等具体要求；河北省在工作方案中的检查验收阶段，制定了金属非金属地下矿山机械通风专项治理检查验收表，统一检查验收标准，明确检查验收内容，量化检查验收结果，层层把关，层层负责；贵州省要求在*年6月30日前，全省所有金属非金属地下矿山必须建立机械通风系统，保障地下矿山作业场所的空气质量达到作业标准要求，坚决淘汰采用自然通风系统的生产工艺；山东省的治理工作目标，一是到*年底前，未建立机械通风系统的134家地下矿山必须全部建立；二是针对存在硫化氢等有毒有害气体的矿井，加强局部通风，采掘工作面、带班区队长和安全管理人员必须配备有害气体检测报警仪。

（二）突出了专项治理的重点地区和对象。如安徽省将芜湖、池州、铜陵、宣城等井下矿山较多的地区列为整治的重点地区，将私营小型矿山作为整治的重点对象，强力推行地下矿山机械通风，把未建立机械通风系统和通风管理混乱的矿井作为重大安全隐患进行专项治理。四川省在煤系矿山、甘洛铅锌矿区等重点矿区的安全监管中，将地下矿山机械通风作为主要工作来抓，督促企业强化通风管理，完善通风系统。130家煤系矿山安装了主扇风机，采掘工作面安装了局扇，实现了机械通风；辽宁省确定了私营、民营地下矿山作为专项治理工作的重点，从建设项目安全设施“三同时”审查入手，确保地下矿山机械通风的强制实施。

（三）结合安全生产许可制度，推进机械通风工作。在非煤矿山安全生产许可证审核颁发工作中，一些地区明确将地下矿山建立机械通风系统作为审核颁证的强制条件，为机械通风工作奠定了工作基础。山西省实施安全生产许可工作以来，把金属非金属地下矿山实行机械通风作为安全生产许可的必要条件之一，省内576家取得安全生产许可证地下矿山企业全部具备了机械通风的条件。辽宁省要求省内的841家地下矿山必须安装主扇，并形成通风系统，否则不予发放安全生产许可证。

（四）开展了自查自纠和督查工作。各地组织企业对照规程等有关要求，认真开展自查自纠工作，在此基础上，大部分省（区、市）对企业自查自纠情况进行了督查。安徽省对全省金属非金属地下矿山检查率达95%以上；广西壮族自治区11个市（地）安全监管局已完成了检查工作并报送了工作进展情况，共检查了272家金属非金属地下矿山，占地下矿山总数的72.1%；广东省组织对首轮取得安全生产许可证的非煤矿山企业进行了安全生产条件复查，并将地下矿山是否具备完善的通风系统作为检查的重要内容；重庆市对彭水、北碚、梁平、大足等重点地区进行了专项督查；浙江省经过近两年的整治，投入整改资金1.3亿元，以是有否安装和实施机械通风等六项刚性指标为重点，整治关闭了161家、整合地下群采矿硐300多条，地下矿山安全生产保障条件明显得到改善；江苏省以安全生产许可证管理工作“回头看”为契机，认真开展了金属地下矿山机械通风专项治理执法检查，组织对徐州、连云港进行了专项督查；江西省发挥中介机构作用，组织安全设备、设施检测检验机构，对全省527家金属非金属地下矿山企业，分期分批进行检验，目前已完成第一批53家。同时要求采用自然通风的地下矿山企业，必须在*年8月底以前请有资质的设计单位编制通风设计方案，并经安全监管部门审查批准后组织实施。

（五）在督查中，对一些未建立机械通风系统和通风系统管理混乱、存在重大安全隐患的矿山企业，依法加大经济处罚力度，同时下达限期整改指令，暂扣安全生产许可证，对逾期未改或整改仍不合格的，依法予以关闭。广西壮族自治区对检查中发现的21家机械通风系统不完善的矿山企业，实行了责令停产整顿的处罚。湖南省对4家存在机械通风管理混乱、通风不良等问题的企业下达了整改指令，对3家企业暂扣安全生产许可证，要求限期整改。

三、当前工作中存在的主要问题

（一）部分基层监管机构和人员对《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-*）中有关机械通风的要求在认识上存在误区，未将地下矿山建立机械通风系统作为必要条件，错误地理解为靠自然通风和局部通风也符合规程要求，尺度不准、监管不严、力度不够。

（二）地区之间的进展还不平衡。已颁发非煤矿山安全生产许可证但机械通风系统不完善需要整改的多数地下矿山相对集中在欠发达地区，云南、湖南、四川、贵州、陕西等西部欠发达地区未建立机械通风系统的地下矿山数量较多，工作难度大，专项治理任务繁重。

（三）部分地区行动迟缓、工作滞后。未按《通知》中对工作进度的要求，如期进入专项督查阶段，现仍停留在企业自查自纠阶段，不利于后续工作的开展。

（四）监管力量严重不足，影响了治理质量。金属与非金属地下矿山点多面广，民营小企业多，多处于交通、通讯不便的欠发达地区。监管人员严重不足和专业技术人员的匮乏，难以应对越来越专业和具体的监管工作需要，工作质量难以保障。

（五）部分地下矿山企业机械通风工作存在严重缺陷。主要集中在：

1．缺乏通风专业人员。多数小矿山缺乏通风专业技术人员，没有按规定配备通风工，不能正确使用通风设备设施。通风设备安装位置不正确，通风构筑物（风门、风桥、风窗）不完善，造成矿井通风系统不符合《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-*）规定，通风工作达不到要求。

2．缺乏警示标志。临时停工的巷道没有设置栅栏和警示标志，盲巷或采空区没有及时封闭，人员进入后易发生中毒窒息事故。

3．通风系统漏洞较多。部分矿山由于多年的无序采掘和采矿方法的不规范，造成采场通风困难，存在串联风或利用空区、废巷通风，即使安装了机械通风设施，也难以发挥作用。

4．缺少必要测风、测尘的检测手段。风质、风速、风量无检测依据，风机开停全凭经验、凭感觉，甚至为了降低生产成本，风机时开时停，或者从不运行，通风设施成了应付检查的摆设。

四、下一步工作要求

（一）进一步提高地下矿山机械通风专项治理工作重要性的认识。要坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，进一步督促企业落实主体责任，按照“严格源头把关，提升管理水平，加强监督检查”的工作原则，确保地下矿山机械通风专项治理工作能够如期保质完成。所有金属非金属地下矿山必须全部建立机械通风系统，井下风量、风速和作业场所空气质量达到规定要求。

（二）进一步补充完善实施方案的相关内容。要明确各阶段工作任务，细化工作内容、实施步骤、时间表，将各个环节工作任务落实到位，责任落实到人，地下矿山相对集中的重点地区和重点地下矿山要挂牌督办，限期完成，确保工作不留死角，安全不留隐患。

（三）加大安全生产许可证督查工作力度。对已经取得安全生产许可证但又没有建立机械通风系统的地下矿山和通风管理混乱、存在重大安全隐患的矿山企业，要采取果断措施，及时下达整改指令，限期整改。逾期不整改或整改不合格的，暂扣安全生产许可证，下达停产整顿通知书，确保工作取得实效。

（四）与隐患排查专项行动相结合。结合即将开展的重点地区、重点行业（领域）安全生产隐患排查治理专项督查行动，把未建立机械通风系统作为地下矿山的安全生产隐患，纳入治理专项行动工作中，加大指导和监督检查力度。同时要充分发挥中介机构和有关研究、设计单位的技术支撑作用，在检查过程中充分依靠有机械通风经验的专家和企业技术人员，及时发现和消除安全隐患，达到有效防范金属非金属地下矿山中毒窒息事故发生的目的。

（五）继续加大《金属非金属矿山安全规程》的宣传贯彻力度。要强化私营、民营小型矿山企业负责人对矿井建立机械通风系统重要性的认识，坚决纠正企业安全生产意识淡薄、存在侥幸心理和习惯性违规违章等现象，防止因通风不良和施救不当而导致中毒窒息事故的发生。

矿山机械范文第2篇

关键词：矿山；机械设备；铸件铸造；工艺

现如今，铁矿业获得了很好的发展，铁矿石的需求量也逐渐增多，这也在一定程度上提高了矿山机械设备铸件的要求，需要铸件铸造工艺达到较高的水平。对于矿山机械铸件，其铸造过程中一般使用锰钢或者碳钢，在铸造工程中要重点关注其耐磨性问题，提高铸件的耐磨性，从而更好的强化铸件铸造工艺。

1矿山机械设备铸件耐磨材料类型

1.1耐磨白口铸铁

耐磨白口铸铁的应用是比较广泛的，使用率最高的要属铬系白口铸铁，制造工艺以及技术最为成熟的则当属高铬系白口铸铁，如今科学技术发展进步，低铬耐磨铸铁以及铬硅耐磨铸铁也逐渐被研究出来[1]，这两种铸铁的硬度、耐磨性要明显比高铬系耐磨铸铁高，并且生产成本低，其实用性是比较强的，因此其发展前景也比较理想，被广泛应用于磨矿介质如磨球、磨段的生产。矿山开采设备需要磨球有很高的耐磨性，并且不会出现开裂情况，所以这就要求整体的制造达到较高的水平。就目前经济、科技快速发展的背景下，铸造工艺逐步实现自动化、产业化发展。

1.2非锰系列耐磨合金钢

随着铁矿机械开采设备的优化与发展，其使用性能也逐步提升，非锰系列耐磨合金钢的开采工作也开始推进。非锰系列耐磨合金钢的使用寿命是比较长的，是高锰钢使用寿命的2倍左右。利用非锰系列耐磨合金钢能够使球磨机的利用率以及使用寿命得到提升。但是在工艺处理时需要结合实际进行优化，进一步提升合金钢的硬度以及耐磨性，让实用性达到最佳的效果。

1.3奥氏体耐磨锰钢

在铁矿山开采设备中，可以利用奥氏体耐磨锰钢从事开采工作，其韧性、硬度是比较强的，有很好的耐磨性与实用性。大部分矿山机械设备的器件都是利用奥氏体耐磨锰钢制作的，比如鄂破机牙板、破碎壁、圆锥式破碎机、球磨机衬板等，其在矿山机械设备中承担着重要的作用。当前一些发达国家主要采用Mn13Cr2奥氏体耐磨锰钢，采用合金化的方法，使其耐磨性以及强度更高，相比而言我国耐磨材料的应用还不够理想，需进一步优化与提升，因此要积极研究奥氏体耐磨合金钢的工艺，使其耐磨性达到最为理想的状态。

2锰钢铸件的耐磨铸造工艺优化策略

2.1优化铸造工艺

矿山机械设备材料中，铸造工艺是重要的环节，大部分铸件都是利用锰钢作为原材料的，这是因为锰钢的耐磨性较强，矿山机械设备在进行铁矿开采时，遇到的原材料都十分坚硬，因此其要求设备具有较强的耐磨性，而锰钢是满足这一要求的。为使锰钢的耐磨性得到提升，提高机械设备的使用性，就要进一步优化矿山机械设备的铸造工艺。从目前情况看，锰钢的铸造及其热处理工艺是最为成熟、应用作为广泛的一种技术。对锰钢进行热处理旨在利用热处理实现锰钢的单一奥氏体组织，使其韧性、硬度等满足铸件使用标准。与普通的碳钢相比，锰钢的导热性并不强，因此其热处理工艺的要求要更高。在热处理过程中，锰钢可能出现开裂或者变形等问题，所以在装置衬板时要进行竖装，同时实现锰钢的预热处理，避免由于热胀冷缩造成锰钢开裂、变形。如果锰钢铸件是厚壁的，加热要缓慢进行，到650℃之后再预处理，预处理的时间为3小时，这时部分奥氏体会出现分解，其分解量能够超过50%。在此过程中，分解物会出现碳化物、铁元素等，进而形成奥氏体晶粒细化，少量的晶体是被允许存在的。在预热处理之后，将温度逐步提升到1100℃，持续6小时[2]，这一过程中温度不能太高，避免铸件脱碳，要依据锰钢的壁厚确定具体的保温时间。按照每小时25毫米的标准计算使组织的碳化物能够全部溶解。之后，在预热、加热后要快速进行水冷，实现水韧处理。对锰钢水韧处理时，其入水温度一般是1000℃，入水过程中要将冷却循环水注入其中，避免水温太高。水韧处理要在450℃的温度下保持8小时[3]，从而获得奥氏体，这样能够提高锰钢的强度，也使其屈服强度得到提升，强化锰钢的耐磨性。但是要注意，要科学准确的对水韧的温度进行控制。如果温度高于450℃，碳化物会粗大，影响锰钢的韧性，其耐磨性也会受到限制。

2.2改善锰钢铸件的致密度

铸件的致密度也会对锰钢的耐磨性产生影响，在铸造工艺时需要做好以下几点工作。首先，铸件铸造工艺中，为使锰钢的耐磨性得到提升和保障，在操作过程中一定要按照低温出钢、低温铸造、低温配模的原则进行[4]。其次，如果锰钢铸件的壁厚超过4cm，就需要依据铸造工艺的要求，通过冒口易割片的方法实现补缩的效果。并使用外冷铁，从而使锰钢的致密性得到最大程度的提升。如果锰钢铸件的壁厚小于4cm，可以通过凝固的铸造工艺进行，并使用外冷铁，同时通过发热保温冒口使锰钢的耐磨性得到保证，提高锰钢铸件的成品率。最后，如果要铸造大批量、形状简单的铸件，要使用金属型挂砂的铸造工艺，保证锰钢铸造的效率达到最高，并在最短的时间内完成。

3结束语

总而言之，铁矿机械设备铸件铸造工艺是极为重要的，对于提高机械设备铸件的质量效果有着重要的作用，但是在此过程中还有很多环节需要改善和优化，最为主要的就是提高机械设备铸件的耐磨性，使铸造工艺的结构得到强化，逐步提高铁矿开采的整体效率与效益。

参考文献：

[1]王志强.大型矿山机械铸件铸造工艺分析[J].机械管理开发,2018,33(01):118-119.

[2]孙浩,周改超,崔恩强,张旭亮,何凯.镁合金横梁铸件铸造工艺设计及数值仿真分析[J].航天制造技术,2017(06):26-30.

[3]刘鹏,甄立军,王章明,于越,肖远余.球墨铸铁铸件铸造技术研究进展[J].中国铸造装备与技术,2017(04):1-6.

矿山机械范文第3篇

［关键词］机电一体化；机械工程；矿山机械

矿山机械机电一体化是在现有计算机网络技术、自动控制技术和矿山机械设备工作原理和方法的基础上形成的现代矿山机械智能化、信息化、数字化综合性控制方式。矿山机械机电一体化是现代矿山机械发展的必然趋势，也是现代矿山机械设备发展的必经之路。矿山机械自动化控制网络的建立与发展，对于矿山企业的发展具有十分重要的意义［1］。随着矿山机械工程控制网络的建立和发展，矿山机械机电一体化建设已成为实现机电一体化的必要条件。矿山机械自动化控制网络的建立和发展，使矿山机械机电一体化工程建设成为实现机电一体化的必备条件。矿山机电一体化虽是一个新生事物，但已成为现代矿产开采中的关键技术。矿山机械以其体积小、吨位大、制造工艺复杂、维护保养复杂等特点，成为工程领域中的重要课题。机电一体化技术应用到矿山机械设备上，能够改善机械设备的运行状况，提高工程的经济效益和社会效益。本文研究了基于机电一体化技术矿山机械的应用，分别从传感器定位、传感器监测、机电集成驱动进行了分析，并将协同应用于矿山综合生产采掘系统，比较了矿山大型机电设备协同控制技术优化运用前后的能耗差异。

1基于机电一体化技术矿山机械的应用方法

应用方法主要是以矿山机械系统工程要求为基础，与传统开采设备方法进行数据对比，并对矿山机械系统工程开采设备进行系统优化。通过对生产数值和富余参数影响因素的确定，形成矿山机械的优选模式，保证机械设备的作业质量。基于机电一体化技术的矿山机械自动生产线设计，具体用途模式主要是在矿山系统的应用上依靠机电集成驱动技术和传感器定位。

1.1构建机电集成驱动

在矿石综合生产中，要实现采掘、提升、运输等各种功能，就要在整个矿石综合生产中具体量化驱动任务。驱动任务对于矿石综合生产的重要性是以系统任务完成效率与效果来衡量。传统驱动器系统应用在电机、电气等形式，而机电集成操作系统通过不同命令的适当操作保证机械工程合理运行，实现系统的价值，对信息安全和实际环境变化作出了相应要求。可以根据数据库中的数据保证操作机械臂运行的连续性和时效性。在需要及时更新设备状态时，依靠地质条件和采矿生产等内容数据信息的完整性控制处理，并且完成设备故障更新与修正［2］。矿山机电集成驱动技术是机电一体化在矿山采集应用的核心技术，这一过程包括部件开发和控制，其操作流程如图1所示。机电集成驱动技术的核心主要是四个部分。矿山工艺精细复杂，需要依靠工业减速器稳定的牵引特性传递力矩，在速度进行作业时降速，保持能源稳定运行，再通过执行器的力臂牵制发电。可以通过机电一体化技术一边为电机上其他系统比对数据传递信号，一边为动力系统转换提供能量，一边克服阻力加速电网供应［3］。在伺服电机和步进电机进行工作时，需要确保每个基本单元的故障排查准备工作落实，合理规避风险。若遇到问题，需要第一时间上报解决。而第三部分的电气控制板卡可以在一个部件集成多单元模拟分析，保持运行时效自然稳定。第四个核心部件是执行器。执行器部件设计复杂，但损耗小，可以确保其使用仅仅在整流子和电刷两个部件上耗能。执行器驱动可以保障矿山机械在斜坡上稳定运行［4］。需注意机电系统运行参数数据的准确性，因此即使是再小的单元出现故障，也会影响系统的正常运行。

1.2传感器定位

确定需求分析后，比对矿山机械工程信息数据，要通过访问数据库，从大范围的信息中进行选择机械设备输入的模糊查询［5］。针对其中大型机电设备的状态进行可靠性监测，利用最大工作压力和最高工作速率完成一系列参数信息工作，录入及时可靠的数据信息，这对传感器有很高的要求。1.2.1传感器选型。针对矿山大型机电设备工作状态实际输入量与实际输出量之间具体物理量，传感器选型通常采取高压、高温传感器。矿山综合生产系统中主要耗能设备的动力来自高压油泵，采煤机、掘石机、挖掘机和提升机的动力来自于高温油泵，油箱油压与温度一定程度上影响了煤矿综合生产的强度。传感器设备被应用于矿石综合生产的各个阶段，包括生产一吨矿石的标准耗电量检测、运载物料重量检测、液压信号测量等［6］。油压、油温传感器选型：煤矿综合生产系统中主要耗能设备：采矿机、矿石掘进机、挖掘机和提升机的动力来自现采用GD60-Y2型高压变送器及SGW系列一体化温度变送器。传感器设备可以对采矿机、掘进机、挖掘机的矿石提升油箱压力以及油温变化进行实时的数据采集。再通过YD60Y压力传感器输出460mA电流信号。利用SW/YZ系列热电偶进行二线制传送，二线制传输需要让电源与信号输出二根共用导线才能达到传输的功能。恶劣条件下矿山作业需要选择防雷击的液位传感器。液位传感器通常采用CY-24型号。CY-24液位传感器采用防爆电路设计，其工作温度宽，温度漂移小，因此可以做到防雷击、耐腐蚀、抗干扰的效果［7］。矿山企业在运载强度上主要采用转速传感器。采用G0SG-4型速度变送器对主耗能皮带机主机转速进行数据采集，使用CZ400型电机转速测量仪对整个系统中大型机电设备电机转速进行数据采集。载重传感器选型：煤矿综合生产系统中涉及装运和承载的主耗能设备：掘进机、输送机、公路汽车、皮带机都采用CY-603S轮辐式称重传感器来采集设备所装运的物料重量。对于传输精细部件，则分别使用M300334型高压变送器与KGF2高压变送传感器［8］。1.2.2传感器监测流程。要实现实时可靠的监控化、智能化协作能力，就必须制定一套完善可靠的传感器监测方案。矿山物联网感知传感器监测流程如图2所示。基于物联网下的传感器监测，可以及时更新数据。通过传感器数据对矿山企业的综合生产系统进行智能化数据处理以及定位监测，确保传感器在线性、灵敏度上达到参考数值。具体操作步骤如下：将采集到大型机电设备的矿山模拟量数据通过传感器模拟量接口读入内部数据区，经转化后的数据通过调用功能发送到调制解调器。调制解调器接收到确认信息后，把它转发给S7200型号监管系统，通过调制解调器的处理将接收到的实时数据转为GPS数据包格式，经由GPS服务转发到矿山综合生产监控系统上位机进行管理。通过WDRECEIV功能快速接收信息并确认，紧接着又通过WDSEND功能快速发送到综合生产监控系统，传输完成的信息转换给上位机。各子系统大型机电设备都遵守该规则进行工作，应用节能导向的动态优先级矿山大型机电设备协同控制技术。不同类型的环境、工作强度选择的传感器也不同，在上文针对传感器定位进行了具体的阐述。若线路流程正常，则自动联网程序正常运行。若出现故障，则直接转入人工处理，以确保各环节的定位监测都能正常进行。

2实验

若要实现机电一体化技术在矿山机械工程的应用优化，提高效率，则需要利用机电集成技术和传感器定位，满足矿山开采装备系统中富余系数和生产数值的持续增长。本次研究利用机电一体化技术对矿山开采实施智能化数据处理，并与传统的开采矿石模式进行数据对比，最后对实验结果加以分析得出结论。

2.1实验准备

己知某矿山企业的综合生产系统中配备PCM20型矿石碎壁机2台，SZ83031型重力传输机3台，MG15035-W型采矿挖掘机3台，SGZ830630型矿石运输机3台，DTIIA型输送机3台，5L408型集合压缩机4台，ZF380016/3/2型高压支架4套，MD2858型多功能运输机3台，Y450S3-4-1型皮带传送机5台。现加入集成压力技术进行驱动，经计算此时该矿山企业综合生产系统中各子系统的采掘系统标准吨煤能耗为282kW。现在设定矿山机械综合生产中总任务数量不超过100台，经计算此时该矿山企业综合生产系统中各子系统的标准吨煤能耗综合生产任务数量上限为200t，对任务调度期间的吨煤能耗数据与煤炭生产量数据进行处理，并将处理后的数据作为实验样本数据。

2.2实验结果分析

机电一体化技术应用的矿山机械工程通过对不同设备系统的综合比对数据，来实现实时的生产能力数据精度问题的分析，如表1所示。从表1可以得出，相较于传统的矿山采集模式，优化后的设备在生产数值和富余系数都有了稳定提升，优化后的开采设备与传统开采设备差额提高了20t。矿山开采几乎提升了一倍，达到了100t的高质量提升。在富余系数上也有了稳定的提高，传统的富余系数在2.86～9.71之间波动，而优化后的富余系数也基本上保持了一倍的增长，并且能够满足矿山机械生产工作的基本要求。但还需注意，若提升后的装备速率大于运输速率，那么矿产资源滞留波动会逐渐下滑。通过合理利用优化，机电一体化的矿山机械工程应用达到最大效率提升，设备的生产取得良好的效益，且富余系数符合采矿机械基本的约束条件，这说明机电一体化技术对矿山采集等工作进行了智能性的优化。通过实验数据表明，本文所给出的优选方案仍存在着一定可能性，完成了对矿山机械工程配置的阶段性提升要求，并可以适应于日常工业生产的设计需要。

3结束语

矿山机械范文第4篇

继电保护发展现状

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术［1］，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

自50年代末，晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500kV线路上［2］，结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。

在此期间，从70年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用［3］，天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。

我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究［4］，高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用［5］，揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面，东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定，投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护，西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此，不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

2继电保护的未来发展

继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

2.1计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段：从8位单CPU结构的微机保护问世，不到5年时间就发展到多CPU结构，后又发展到总线不出模块的大模块结构，性能大大提高，得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU，发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。

南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护，已得到大面积推广，目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护，1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置，目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块，一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度，因为精度受A/D转换器分辨率的限制，超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的；更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的，具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能，并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。

电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差，这个设想是不现实的。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机，因此，用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有：(1)具有486PC机的全部功能，能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似，工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强，可运行于非常恶劣的工作环境，成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线，硬件模块化，对于不同的保护可任意选用不同模块，配置灵活、容易扩展。

继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护的可靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深入的研究。

2.2网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念，这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务)，还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。

对于一般的非系统保护，实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间，也取得了一定的成果，但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应，必须获得更多的系统运行和故障信息，只有实现保护的计算机网络化，才能做到这一点。

对于某些保护装置实现计算机联网，也能提高保护的可靠性。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理［6］，初步研制成功了这种装置。其原理是将传统的集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线的回路数相同)母线保护单元，分散装设在各回路保护屏上，各保护单元用计算机网络联接起来，每个保护单元只输入本回路的电流量，将其转换成数字量后，通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元，各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量，进行母线差动保护的计算，如果计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器，将故障的母线隔离。在母线区外故障时，各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理，比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时，只能错误地跳开本回路，不会造成使母线整个被切除的恶性事故，这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽非常重要。

由上述可知，微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性，这是微机保护发展的必然趋势。

2.3保护、控制、测量、数据通信一体化

在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

目前，为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资，而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质，还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段，将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下，保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方，亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后，一方面用作保护的计算判断；另一方面作为测量量，通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置，由此一体化装置执行断路器的操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题，并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。

2.4智能化

矿山机械范文第5篇

一、煤炭在我国能源结构中的重要作用

煤炭是我国的主要能源,是国民经济和社会发展不可缺少的物资基础。我国煤炭资源丰富,煤炭资源分布面积约60多万平方公里,占国土面积的6%。根据第三次全国煤炭资源预测与评价,全国煤炭资源总量5.57万亿吨,煤炭资源潜力巨大,煤炭资源总量居世界第一。已查明资源中精查资源量仅占25%,详查资源仅占17%。探明储量达到10202亿吨。其中可开采储量1891亿吨,占18%,人均占有量仅145吨,低于世界平均水平。国务院制订的《能源中长期发展规划纲要(2004-2020)》(草案)指出“要大力调整优化能源结构,坚持以煤炭为主体,电力为中心,油气和新能源全面发展的战略”。鉴于我国“多煤、贫油、少气(天然气)”的特点,在今后一段相当长的时间内,能源结构仍然以煤炭为主,煤炭在一次能源消耗中占70%左右。2004年煤炭占我国一次能源生产的70%以上,在我国能源结构上占主要地位,有举足轻重的作用。

根据我国全面建设小康社会的需求,煤炭消费的趋势将有明显上升。在煤炭消费用户的构成中,电力、冶金、建材、化工4个行业煤炭消费量占煤炭消费总量从1990年的50%提高到2004年的84%,其中电力占51.8%,冶金11.64%,年占27%提高到2004年的51%,将近增长一倍。

二、我国煤炭工业发展现状

进入21世纪,我国煤炭工业快速发展,2000年全国产煤9.9亿吨,2001年产煤11.04亿吨,2002年13.8亿吨,2003年16.67亿吨。2004年全国产煤19.56亿吨,占全国一次性能源生产总量的74.3%,当年煤炭销售量为18.91亿吨,占全国一次性能源消费总量的65%,生产力水平显着提高,产业结构调整取得重大进展。一些企业开始跨地区、跨行业的产业联合,煤、电、化、路、港、航产业链开始形成,形成了一批在国内领先、在国际上具有一定竞争力的大集团,如神华集团、山西焦煤集团、兖州矿业集团等。我国煤炭产量急剧上升,得到了全世界的关注。

煤炭是我国能源安全的基石。煤炭工业是我国重要的基础产业,我国的煤炭产量已是世界第一位,是煤炭生产大国,现在我国煤炭工业已具备了设计、施工、装备及管理千万吨露天煤矿和大中型矿井的能力。现代化综采设备、综掘设备和大型高效露天剥、采、运、支成套设备在大中型煤矿大量使用。同时,我国煤炭开采技术装备总体水平低,煤炭生产技术装备是机械化、部分机械化和手工作业并存的多层次结构。技术和装备水平低。全国煤矿非机械化采煤60%。大中型国有重点煤矿装备水平较先进,但设备老化程度较大;小型矿井生产技术装备水平极低,煤矿生产工艺落后,作业人员过多、效率低。保障煤炭供应是国家加强煤炭工业宏观调控的重点之一,挖掘煤炭生产潜力,加快大型煤炭基地建设,是重要措施。为此,只有大幅提高大中型煤矿产量,才能在保障煤炭稳定供应的前提条件下,遏制小煤矿发展和淘汰小煤矿,完成煤炭生产结构优化调整。1998年12月以来,国家对煤炭产业结构进行了重大调整,关闭了五万多处小煤矿,淘汰了一批落后的生产能力,通过宏观调控,煤炭生产形势好转,供求关系趋于平衡。目前我国煤炭生产企业2.5万多家,其中规模以上的企业约占60%左右,2005年计划关闭2000多家小煤矿。

三、我国煤炭工业存在的问题和与国际先进产煤国家的差距

1、我国煤炭企业规模小、产业集中度低我国煤炭企业的突出特点是,规模小、效率低、安全状况不好,产业集中度低。据煤炭行业统计数据分析,2002年国有重点煤矿占52%,国有地方煤矿占18%,乡镇煤矿占30%。按井型划分,大型矿井占32%,中型矿井占18%,小型矿井(含乡镇煤矿)占48%。2004年,全国约有煤矿2.5万处,95%以上的小煤矿,矿井年产能力不足3万吨的矿井约占40%,煤炭产业的集中度只有15%,远远低于世界主要产煤国家的水平。国际先进的产煤国家,煤炭产业规模集中化,世界排名前10名的大公司,依靠核心竞争力,做强做大,提高了全球煤炭产业的集中化程度。2003年10大煤炭公司的煤炭产量约占全球产量的18.81%,有5家公司的煤炭产量超过1亿吨,其中排名第一的皮博迪公司达到1.83亿吨,力拓公司达到1.43亿吨,美国前4家企业的煤炭产量占本国煤炭总量的46.9%。

2、我国煤炭装备落后,机械化、自动化程度低、缺少大型成套设备.我国煤矿生产基础薄弱、国有煤矿连续紧张生产的矿井占总数的近50%,矿井主要生产设备严重老化,超期服役的占30-40%,部分乡镇煤矿设备简陋、生产条件差,有的根本没有机械设备,仅为人工开采,不符合有关煤炭法规要求,当前我国资源破坏和浪费严重。部分煤炭企业存在着“采厚弃薄”、“吃肥丢瘦”等浪费资源现象,全国煤矿平均资源回收率为30-35%左右,资源富集地区的小型矿井资源会回收率只有10-15%。据煤炭行业统计数据分析,2002年我国国有重点煤矿采煤机械化程度为77.78%,综合采煤机械化为62.98%,掘进机械化程度为81.15%,综合掘井机械化程度为15.03%,地方国有煤矿机械化程度更低。当前全国采煤机械化程度仅为42%,除国有大中型煤矿采掘机械化程度达到75%之外,大多数煤矿生产技术水平低,装备差、效率低。特别是乡镇煤矿,基本上是非机械化开采。2004年乡镇煤矿产量占我国煤炭总产量的39%。对不适宜用放顶采煤的5.5米以上煤层,要采用一次采全高是最合理有效的采煤方法,但目前国内没有相适应的高产高效的综采成套设备。而国外美国久益(JOY)公司、德国德伯特(DBT)公司和德国艾克夫(Eickhoff)公司,都具有成熟的高煤层一次采全高的高产、高效综采成套设备。神华集团引进的成套设备年产突破1085万吨,工作面长度突破300米,最长的工作面已超过400米,工作面总装机功率已超过5000kw。而国际先进的产煤国家,煤炭生产呈现出大功率重型化、自动化、集约化、按照环保的特点。国外先进的采煤设备向大功率、重型化发展,设备储备系数大、运行可靠性高。DBT(德国德伯特)、JOY(美国久谊)和Eickhoof(德国艾克夫)等采矿设备公司都制造出具有自动化功能的产品。美国联邦2号矿在工作面实现了跟机自动移架。澳大利亚Batana煤矿实现了自动割煤和跟机自动移架。特别是信息技术在煤矿生产中得到广泛应用,先进煤矿广泛采集工作面设备运行参数和环境安全检测信息,在工作面集中显现并通过以太网传输到地面计算机,实现远程运输和故障诊断。运输系统、供电系统和通风系统均无人值守。实行集中远程操作、视频监视,辅助有专人巡视。井巷布置集约化,生产系统和环节少、实现了生产高度集中。通常是一矿、一井、一面生产。有些先进的长壁工作面每班只需6人,其中采煤机司机2人,维修工1人,机头集中操作工1人,另外2人替换休息。高度重视工作环境的改善和人体安全防护。实现计算机监测安全信息,监测探头遍布整个矿井。液压支架具有跟机自动喷雾和移架自动喷雾功能;采煤机上方安装导风板,减少煤尘进入人行空间。采煤机运行的下风侧几乎无人作业。

3、煤矿安全生产事故多我国煤矿安全生产方面,重大瓦斯事故多发,煤矿事故的总死亡人数达到了高峰,2004年我国生产约20亿吨煤,事故死亡约六千人,这几年煤炭产量大幅度增长,煤矿百万吨死亡率还是下降的。由1994年的5.59人下降到2004年3.08人,美国生产约10亿吨煤死27-31人,百万吨死亡率约为0.039;波兰百万吨死亡率为0.09;南非百万吨死亡率为0.13;俄罗斯百万吨死亡率为0.34。我国百万吨死亡率是美国的约100倍,俄罗斯的约10倍,印度的约12倍,大大超过煤炭先进生产国家。据有关专家讲,矿井安全检测仪表,安全设备均在设计中作了考虑,多数事故都是矿井管理问题,真正因设备问题而发生事故较少。先进产煤国家依靠大型、强力综采技术装备已经完成从普通综采机械化向矿井高效集约化和自动化生产的过渡。高产高效煤矿的建设不仅提高煤炭生产效率,实现煤矿集约化生产,并为煤矿生产过程中的安全监测、监控创造条件,从而有效的预防和控制煤矿安全生产事故。先进产煤国家安全生产上十分重视,不仅有健全的安全生产法规体系,还有严细的生产安全措施,严格的煤矿生产准入制度,而且实现了计算机监测安全信息,监测探头遍布整个矿井,保证了安全生产。

四、煤炭工业发展对矿山机械设备的需求

1、我国煤炭工业发展趋势

据煤炭行业发展规划相关内容,“十一五”期间,我国将新建煤矿3亿吨左右,其中投产2亿吨。国家将在“十一五”期间,对煤炭行业的工业结构进行调整,大力整合、改造、关闭小煤矿,同时适度加快大型煤炭基地的建设,开工一批现代化大型煤矿、置换落后的生产能力。“十一五”期间煤炭行业现代企业制度要进一步得到完善,大型煤炭企业集团基本形成,到2010年要形成5-6个亿吨级生产能力的特大型企业集团,5-6个5000万吨级生产能力的大型企业,产量将占全国煤炭总产量的60%左右。通过新建和老矿井技术改造,全国将建成300处高产高效矿井,高产高效的矿井产量将占全国总产量的50%左右。“十一五”期间,国家将建设神东、晋北、晋东、蒙东(东北)、云贵、河南、鲁西、晋中、两淮、黄陇(华亭)、翼中、宁东、陕北等13个大型煤炭基地,这些基地的储量,占全国储量的70%以上,作为煤炭供应规划和建设的核心。初步预测全国煤炭需求量:2010年为25-27亿吨、2020年为30-32亿吨,均占能源需求量的60%以上。据相关部分统计,2004年国有重点煤矿原煤产量9.22亿吨,超过其核定生产能力50%以上,煤炭生产能力严重不足。经测算,到2020年,新建和在建的国有煤矿的生产能力约为7.1亿吨。如果届时中国小煤矿的产量仍保持目前的6亿吨,按需求预测的高端方案,未来20年中国需新增煤矿产能17亿吨,年均8500万吨;按需求预测的低端方案,未来20年中国需新增煤矿产能13亿吨,年均6500万吨。

2、对矿山机械设备的需求

“十一五”期间,煤炭工业的生产技术水平将明显提高。国家将建成140个高效安全现代化矿井,国家将加大对煤矿建设项目的支持力度,已先后有17个煤炭建设项目,由国家开发银行出具贷款承诺,还将100多个高档普采工作面升为综采工作面,100多个普采工作面升为高档普采工作面。这样,中国大型煤矿采掘机械化程度将达到95%。中型煤矿的机械化程度将达到80%以上;大型煤矿国内先进水平装备率达到20%,国际先进水平装备率达到6%,中型煤矿国内先进水平装备率达到10%,小型煤矿机械化、半机械化程度达30%以上。据此分析,煤炭需求的急剧增长,上述煤矿采掘机械化指标还会有所突破,这为煤矿装备的发展提供了广阔的市场前景。

(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。为迅速提高我国综合装备水平,要以科学发展观为指导,采取跨越式发展模式。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。

预计从2004年到2020年,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。粗略估算,2010年采煤成套设备年需求量将达到500台套左右。高产高效综采技术的核心是井下工作面综合机械化采煤输送设备,主要有采煤机、刮板输送机、液压支架和带式输送机。急需开发研究的电牵引采煤机:装机总功率为2000kw左右,供电电压为3.3KV、采高范围为5-6m,生产能力达3000t/h左右。

重型刮板输送机:输送能力3000-5000t/h,铺设长度250-400m,链速1.4m/s,装机功率3×700或2×1000kw,供电电压为3.3KV。

液压支架:最大工作阻力12000KN,立柱最大缸径ф480mm,支护高度6m,架间距1.75-2m,支架降移升时间8-12s,采用电液控制系统。

大型带式输送机:装机功率1500-4000KN,电压3.3KV,带宽≥1.4m,带速≥5m/s,运量≥5000t/h,距离50000m以上,托辊寿命5万小时以上,减速器寿命7万小时以上。

(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,其中掘进机虽有较大的发展,但整体技术水平仍比国际先进水平有较大差距。

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。

(3)全自动刨媒设备

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。我国目前主要从德国DBT进口主机——刨煤机及配套刮板输送机,由北京煤炭机械厂配套薄煤层液压支架,张家口煤矿机械有限公司配套转载机和破碎机。到目前已进口六套(铁法2套、晋城、西山、阳泉、大同各1套)。开发研制的全自动刨煤成套设备:其生产能力1000吨/小时,铺设长度250-300米,适应煤层厚度0.8-2米,适应煤质硬度F≤3.5,适应煤层倾角≤25度,功率2×400kw(刨头部分)、刨煤方式为双速混合式,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、下链牵引,牵引链38毫米D级,刨煤机采用智能控制系统,能自动监视故障性质和位置。

(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,其中大型和特大型约占20%,中小型约占80%,每年新增提升机产值5.4亿元左右。开发研制适用于年产1000万吨的特大型矿井提升设备,其规格为6×4、7×4多绳提升机、最大拖动功率单机为6000KW、双机为2×4000KW、最大提升速度14×16米/秒,整机使用寿命为25年。

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。

(5)露天矿井开采成套设备

露天开采占我国煤炭总开采量的10%左右。露天开采与井工开采相比具有煤炭资源利用率高,开采成本低,作业现场和工作人员更加安全等优点。所以,发展露天开采更有其井工开采无法相比的作用和意义。大型露天矿设备从设计、制造到使用的技术性强,世界各国都争相把最先进的技术成果用在大型露天矿设备上,因此发展大型露天矿设备可以带动机械、电气、液压、信息等行业的发展,推动和促进我国民族工业的发展。当前世界露天矿开采特点是:高度集中化开采与集约化经营;开采工艺的多样化;企业管理的计算机化与智能矿山;合理充分利用资源,重建生态环境保持可持续发展等几个方面。在我国大型煤炭基地建设总体规划方案中,神东、晋北、蒙东(东北)、云贵、黄陇(华亭)、陕西等基地都建有大型露天煤矿,仅霍林河、伊敏河、胜利、平朔哈尔乌苏2000万t采选项目中16-45m3矿用挖掘机市场需求量就可达30-50亿元;哈尔乌、武家塔、马家塔采选项目等需大型拉铲15-20亿元,又比如对半连续开采工艺设备仅蒙东要建7个5000万t级煤炭基地,建设一批保证胜利一二三号、百音花、伊敏河、宝日希勒一号和二号等超过千瓦吨级大型露天煤矿,加上神府、哈尔乌苏和原有五大露天煤矿的改建及二、三期扩建,移动式、半移动式破碎站需求量在40-60台(套)之间,要求移动式(半移动式)破碎站的生产能力达到每小时2000-4000吨(碎煤),最高达到每小时6000吨(碎岩)。在上述煤矿建设中对矿用卡车的需求量,估计,“十一五”期间需100t级矿用车在250辆左右。当前需要开发研制斗容28m3、45m3的大型机械式正铲,斗容70m3、90m3、100m3臂长约为100m的大型拉铲,降低电能消耗17%,减少机械零部件应力载荷约30%,提高零部件使用寿命,使平均无故障时间达到国际先进水平。开发研制斗轮挖掘机,争取与国外合作制造3600m3大型斗轮挖掘机,达到国际先进水平。开发研制移动式、半移动式大型破碎站,其生产能力4000-6000-8000t/h,破碎物料强度≤150Mpa,给料粒度1500×1500×1500-2500×2500×2500mm,排料粒度≤350mm,立机形式新型双齿辊破碎机(中心距1500-1800mm,辊长2500-4000mm,功率2×300-2×500KW)。开发研制带宽2m的大型带式输送机,功率3×1400KW,运输量12000t/h,半固定式单机长8820m,移置式单机长5270m,在-45℃低温下能正常运行。争取与国外合作,开发研制载重170-360t的大型电动轮自卸车,并达到国际同类产品的先进水平。超级秘书网

(6)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,也是保障国民经济可持续发展和环境保护的需要,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。到2004年末,全国共有年入洗3万吨及以上的选煤厂2000余座,设计能力7.5亿吨以上,原煤入洗量为5亿吨左右。2005年,全国原煤入洗能力将突破8亿吨,入洗量将达到6亿吨,入洗比例达40%,根据煤炭工业规划,到2010年原煤入洗率达50%,原煤入洗量提高到11亿吨,炼焦煤全部入洗,动力煤入洗率达到40%以上。据此计算,每年将新增8000-10000万吨原煤入洗,按400万吨规模洗选煤厂计算,每年将新增25座大型洗选煤厂,加上现有洗选煤厂的技术改造每年约需洗选煤设备250套左右,洗选煤设备的发展潜力很大。为适应煤洗选加工的要求,应开发研制单机处理能力为1000-2000m3/h的新型浮选机,其主要参数能够实现自动控制。开发研制筛子面积≥28m3的高可靠性大型直线振动筛。开发研制入料粒度25-400mm、处理能力为300-400T/h的高效液压动筛淘汰机。开发研制筛篮直径≥1.4米,处理能力≥300T/h的大型卧式振动离心脱水机和400m2高效精煤压滤机、处理能力≥35T/h的沉降式离心脱水机等高效脱水设备。开发研究并解决300-400万吨/年的大型选煤厂的集中控制和智能化管理技术与装备,实现选煤的全过程的主要工艺参数,煤炭灰分、水分、发热量、悬浮液密度、入料浓度、流量、旋流器入口压力、跳汰机床层厚度、松散度、浮选加药量、耙工浓缩机溢流水的浊度、皮带输送机的煤流量等指标的在线检测、实现跳淘机、浮选机、重介旋流器、压滤机等主要分选设备单机自动化控制系统和选煤厂全厂的综合自动化控制系统。