煤炭是我國的主要能源,是國民經濟和社會發展不可缺少的物資基礎。我國煤炭資源豐富,煤炭資源分布面積約60多萬平方公里,占國土面積的6%。在我國能源結構上占主要地位,有舉足輕重的作用。
一、對礦山機械設備的需求
(1)井下綜采重點設備
我國煤炭開采90%以上的井工開采的,井工開采占煤炭開采的主導地位。為迅速提高我國綜合裝備水平,要以科學發展觀為指導,采取跨越式發展模式。在“十一五”期間應以日產2.5-3萬噸(年產1000萬噸左右)的綜采成套設備國產化為突破口,全國實現綜采成套設備國產化,推動我國礦山機械工業的發展。
預計從2004年到2020年,每年新增綜采工作面成套設備為30套、普采工作面成套設備50套,每年設備更新量約為現有的基數的六分之一。粗略估算,2010年采煤成套設備年需求量將達到500臺套左右。
高產高效綜采技術的核心是井下工作面綜合機械化采煤輸送設備,主要有采煤機、刮板輸送機、液壓支架和帶式輸送機,
(2)井下綜掘設備
需研究開發先進的掘進機:其截割功率300kw以上,截割斷面最大可達42m2,經濟截割硬度達f12,可靠性要求,齒輪壽命在20000h以上,軸承壽命在30000h以上,力爭整機掘進10000米無故障。
同時要結合我國國情和煤礦實際工礦,開發研制集切割、裝運、行走、錨桿支護、機載、除塵等功能為一體的掘錨聯合裝備機組,可大大提高掘進速度。
(3)全自動刨媒設備
全自動刨煤成套設備(采高0.6-1.8m),主要包括刨煤機、配套刮板輸送機、薄煤層液壓支架、順槽轉載機、破碎機等產品。
我國目前主要從德國DBT進口主機——刨煤機及配套刮板輸送機,其生產能力1000噸/小時,鋪設長度250-300米,適應煤層厚度0.8-2米,適應煤質硬度F≤3.5,適應煤層傾角≤25度,功率2x400kw(刨頭部分)、刨煤方式為雙速混合式,上行速度088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,刨煤機采用智能控制系統,能自動監視故障性質和位置。
(4)礦井提升設備
目前我國約90%的原煤是靠井工開采的,礦井提升設備是井工開采的咽喉設備,它不僅關系到礦井的產煤量,而且直接影響到人身和整個礦井的安全。
我國煤炭產量到2020年將達20-32億噸,估計每年需新增大型、特大型礦井提升機約30臺套,考慮到更新改造,綜合估算在“十一五”期間平均年需各類提升機150-180臺套,其中大型和特大型約占20%,中小型約占80%,每年新增提升機產值5.4億元左右。
開發研制適用于年產1000萬噸的特大型礦井提升設備,其規格為6x4、7x4多繩提升機、最大拖動功率單機為6000KW、雙機為2x4000KW、最大提升速度14x16米/秒,整機使用壽命為25年。
采用恒力矩、恒減速液壓控制系統:采用計算機數字控制自動化運行,提升速度及容器位置的監控全由電氣自動檢測、反饋、調整。實現提升機的全自動化監控運行。
(5)露天礦井開采成套設備
當前世界露天礦開采特點是:高度集中化開采與集約化經營;開采工藝的多樣化;企業管理的計算機化與智能礦山;合理充分利用資源,重建生態環境保持可持續發展等幾個方面。當前需要開發研制斗容28m3、45m3的大型機械式正鏟,斗容70m3、90m3、100m3臂長約為100m的大型拉鏟,降低電能消耗17%,減少機械零部件應力載荷約30%,提高零部件使用壽命。使平均無故障時間達到國際先進水平。
開發研制斗輪挖掘機,爭取與國外合作制造3600m3大型斗輪挖掘機,達到國際先進水平。
開發研制移動式、半移動式大型破碎站,其生產能力4000-6000-8000ffh,破碎物料強度≤150Mpa,給料粒度1500X1500X1500-2500X2500X2500mm,排料粒度≤350mm,立機形式新型雙齒輥破碎機(中心距1500-1800mm,輥長2500-4000mm,功率2x300-2x500KW)。
開發研制帶寬2m的大型帶式輸送機,功率3x1400KW,運輸量12000ffh,半固定式單機長8820m,移置式單機氏5270m,在一45℃低溫下能正常運行。
爭取與國外合作,開發研制載重170-360t的大型電動輪自卸車,并達到國際同類產品的先進水乎。
(6)煤炭洗選加工設備
煤炭清潔洗選加工技術是資源綜合利用的基礎,是提高煤炭熱效率的有效途徑,也是保障國民經濟可持續發展和環境保護的需要,煤炭洗選加工業在政策扶持、科技進步、市場拉動、投資增加和環保要求的推動下,呈現出快速發展、總體推進、擴量提質、增效降污的可喜局面,原煤入洗比例不斷提高。到2004年末,全國共有年人洗3萬噸及以上的選煤廠2000余座,設計能力7.5億噸以上,原煤人洗量為5億噸左右。到2010年原煤人洗率達50%,原煤入洗量提高到11億噸,煉焦煤全部入洗,動力煤入洗率達到40%以上。據此計算,每年將新增8000-10000萬噸原煤入洗,按400萬噸規模洗選煤廠汁算,每年將新增25座大型洗選煤廠,加上現有洗選煤廠的技術改造每年約需洗選煤設備250套左右,洗選煤設備的發展潛力很大。
為適應煤洗選加工的要求,應開發研制單機處理能力為1000-2000m3/h的新型浮選機,其主要參數能夠實現自動控制。
開發研制篩子面積≥28m3的高可靠性大型直線振動篩。
開發研制人料粒度25-400nun、處理能力為300-400T/h的高效液壓動篩淘汰機。
開發研制篩籃直徑≥1.4米,處理能力≥300T/h的大型臥式振動離心脫水機和400m2高效精煤壓濾機、處理能力≥35T/h的沉降式離心脫水機等高效脫水設備。
開發研究并解決300-400萬噸/年的大型選煤廠的集中控制和智能化管理技術與裝備,實現選煤的全過程的主要工藝參數,煤炭灰分、水分、發熱量、懸浮液密度、人料濃度、流量、旋流器入口壓力、跳汰機床層厚度、松散度、浮選加藥量、粑工濃縮機溢流水的濁度、皮帶輸送機的煤流量等指標的在線檢測、實現跳淘機、浮選機、重介旋流器、壓濾機等主要分選設備單機自動化控制系統和選煤廠全廠的綜合自動化控制系統。
另外,隨著煤炭工業大力發展和推廣潔凈煤技術,煤的焦化、液化、氣化等二次轉化設備也必將得到迅速發展,開發研制大型煉焦設備、大型煤液化容器,大型煤氣化爐勢在必行。