我國綜合機械化高產高效礦井的發展新趨勢

摘要：介紹了煤炭在我國能源結構中的占有的重要地位，分析了煤炭企業綜合機械化、大型化和高產高效發展的方向，以及在煤炭行業快速發展過程中遇到的一些新的問題，對現代化煤礦綜合機械化生產的發展新的趨勢進行了闡述。

關鍵詞：采礦工業：綜合機械化；礦井發展

中圖分類號：TB 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3198(2010)11-0337-02

煤炭是世界上最豐富的化石資源，被稱為工業的糧食。目前在我國一次能源生產和消費結構中，煤炭占70％左右，在一次能源生產和消費結構中占67％。富煤、少氣、貧油的能源結構在今后20年內不會有大的改變，也決定了我國的能源發展必須以煤為主。煤炭是目前我國供應最可靠，經濟效益最好的能源，具有不可替代性。

根據煤炭行業的“十一五”規劃，全國將建成13個億噸煤炭生產基地，采煤機械化水平達到80％以上，建立一批世界一流的高產、高效、安全、環保型現代化礦井，預計到2020年，我國煤炭生產規模將到達34億噸。在煤炭資源富集區，加快大型煤炭基地建設，形成穩定的煤炭供應骨干企業，不但可以緩解當前能源緊張面，還可以保障經濟長期發展，這對于我國國民經濟發展和建設和諧社會都有舉足輕重的作用。

隨著科學技術的進步和我國現代化礦井大規模建設的開展，礦井正朝著綜合機械化、自動化、大型化發展，在發展過程中遇到了新的問題和挑戰，呈現出了新的發展趨勢：

1 綜采工作面裝備重型化

綜采工作面設備的合理選型配套，是充分發揮設備生產效能，保證工作面高產高效和經濟安全生產的基本前提。隨著技術的進步，特別是礦井生產能力的不斷攀升，推動著綜采面裝備向著更大的裝機功率，更高的可靠性，更好的機械性能方面發展。綜采工作面成套設備主要由采煤機、液壓支架、刮板輸送機、轉載機、破碎機和帶式輸送機組成。工作面裝備重型化的趨勢表現在裝機總功率達到7500kw；采煤機截割能力3500t／h，裝機功率2100kW以上；刮板輸送機運輸能力4000t／h，裝機功率3000kw以上；轉載機能力4000t／h，裝機功率400kw以上，電壓升級到3300V；破碎機能力4000t／h，裝機功率400kW以上，電壓升級到3300V液壓支架額定工作阻力i0000kN以上，支護高度6.3m以上。而我國神東礦區綜采工作面設備額定功率總和一般為6200kW，電壓等級1140V和3300V。

2 工作面大型化

工作面大型化主要是指合理的加大工作面長度和連續推進距離。加大工作面長度，有利于減少輔助運輸作業時間，降低巷道掘進率，也利于提高工作面開機率、礦井采出率和工作面單產，從而提高工作效率；加大工作面連續推進距離是保證礦井均產穩產的基礎，特別是高產高效綜采工作面推進速度很快，必須合理加大工作面的推進長度。現代化的高產高效礦井使用大功率重型綜采設備，加大了工作面長度和推進距離，實現了“一井一面”千萬噸模式，促進中國的煤炭企業生產規模實現從千萬噸級向億噸級的跨越。如上灣煤礦51104工作面布置長度300m，推進長度為5000m~補連塔煤礦2-2煤層，將300m工作面長度的優化成果應用在新布置的大采高(5.5m)工作面，走向長度為4000m;榆家梁煤礦44200-I工作面，工作面長度360m，推進長度1200m。

3 綜采工作面搬家快速專業化技術

綜采工作面安裝和回撤是一項龐大的系統工程，快速的工作面搬家是縮短停產時間，實現穩產高產的關鍵。綜采工作面搬家工種多、設備重、組織復雜，傳統綜采工作面推進速度慢、安全條件差、效率低，導致礦井產量波動大，因此實現快速的綜采工作面搬家對于保障礦井高產穩產極為重要。工作面快速的搬家技術通過建立“一井一面一套綜采設備”的生產組織形式，改變了傳統礦井綜采設備“二保一”、“三保二”的生產組織模式。就一個礦井來講，少購置一套綜采設備就可以節約數億元投資，然而工作面搬家時間每節約一天，就可以為礦井創造數百萬元的經濟效益。我國神東礦區從1997年以來采用搬家新工藝，搬家時間記錄不斷創新，達到世界領先水平，其中大柳塔礦井12401面設備總質量5800t，搬家時間8d，運輸距離4kin；活雞兔礦井22107面設備總質量5624t，搬家時間8d，運輸距離6km；補連塔礦井31302面設備總質量6000t，搬家時間8d，運輸距離6km；榆家梁礦井45101面設備總質量5624t，搬家時間6.9d，運輸距離5km。

4 快速建井技術

提高建井施工速度對加快我國深井和現代化礦井建設具有重要意義。傳統的建井技術建設工期長，建設速度慢，人員安排不合理，很難滿足高產高效礦區的要求。在礦井全新的設計思想指導下，依靠先進的建井技術，合理布置井下各生產系統和地面設施配套系統，使整個礦井系統環節最少，設施配套合理，將有效節約建井投資，縮短建井工期，降低噸煤成本。應用快速建井技術，特大型礦井建井周期由原來的5-7年，縮短到不足1年，建井工期和經濟效益明顯。例如，榆家梁煤礦設計生產能力800萬t／a，建井周期10個月，投資合計39486.00萬元，建設期利息累計1189.13萬元，利息占投資比重2.87％，投資回收期1.68a；康家灘煤礦設計生產能力800萬t／a，建井周期8.5個月，投資合計48527.97萬元，建設期利息累計1473.54萬元，利息占投資比重3.04％，投資回收期14個月。

5 本質安全礦井建設

建設本質安全型礦井，是指在煤礦生產系統中應用先進的井巷工程設施、現代化的采掘技術裟備和安全、高效、實時的監測系統，簡化集中生產系統，體現“以人為本”的觀念，形成特色的煤礦企業安全文化氛圍，使得安全理念灌輸于煤礦生產的過程中，利用科學的管理和嚴格的法律法規的為保障，建立健全煤礦安全生產長效機制，在現有的安全技術與安全管理基礎之上，對任意復雜地質賦存條件下的煤礦都能保證礦井的安全生產，基本杜絕安全生產事故。

6 實施人才戰略

現代化煤礦大型綜合機械化的發展離不開人才資源，采礦機械設備的自動化和智能化需要不斷提高人機系統的可靠度。從人機工程學理論的角度考慮，人才戰略的實施，即是使人機系統的匹配最優。人在人機系統中處于核心和主導地位，通過培訓來提高人的專業素養和知識結構是重要的途徑。堅持把人力資源作為關鍵的戰略資源，加大對人才的培養和利用，尤其是在高新科技人才培養方面，形成大量的具有核心技術競爭能力的人才隊伍，是現代化煤礦綜合機械化持續穩定發展的關鍵。