选煤设备论文

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在万方数据下载一片论文，拿来与你分享！！选煤方法的确定0前言选煤工艺流程的选择应以原料煤性质、用户对产品的要求、最大产率和最高经济效益等因素为依据，科学确定简单、高效、合理可行并且能够满足技术经济要求的工艺流程。选择具有先进技术和生产可靠的分选方法；根据用户的要求能分选出不同质量规格的产品；在满足产品质量要求的前提下获得最大精煤产率，同时力求最高的经济效益和社会效益。选煤方法是制定选煤工艺流程的核心问题。选煤方法的确定主要取决于煤的可选性和产品质量要求，也要考虑煤的种类、粒度、地区水资源条件、能够获取的设备技术水平以及技术经济上的合理性等其他因素。跳汰选煤方法在大多数国家煤炭分选比例中占有主导地位，但是近年来我国在重介质选煤规模和技术水平方面有了较大的发展和提高，尤其是三产品重介质旋流器选煤的应用更是有了长足进展。本文就选煤方法进行阐述。l跳汰选煤法跳汰选煤法工艺流程简单、生产能力强、维护管理方便、生产成本低、分选极易选和易选性煤可以获得较高的数量效率。在处理一般可选性煤时，也能达到较好的工艺指标，因此，在选煤厂设计中普遍采用。跳汰选煤法的适应性强。分选粒级宽，分选上限可达50—100姗，下限为0．3—0．5 mill。既可以分级入选，也可以不分级人选。跳汰选煤法的分选效率受给料性质影响较大，在细粒物料多、可选性差的条件下，分选效率会显著下降。跳汰机对于易选煤的分选精度与重介质选相当，但是，在要求出低灰精煤产品时，如果分选密度低于1．40 g／cm，时，可能由于可选性变难，造成跳汰机难以操作，无法保证正常分选效果。跳汰机排矸不受分选密度高的限制，但是对于原煤中块矸含量很多，特别是矸石易于泥化条件下，采用动筛跳汰机排矸也是选煤设计的特点，这样可以将泥岩矸石尽早从系统中排出，对后续主选工艺非常有利。近年来，对跳汰机的结构进行了大量的改进。数控风阀和排矸自动化技术都有了明显的提高，跳汰分选效率得到很大的提高，对于易选和一般性可选的煤，在技术经济合理的情况下，仍然可以采用选煤方法。2重介质选煤法重介质选煤法是重力选煤方法中重要的方法之一适宜分选难选和极难选煤，它的分选粒级宽。目前，在重力场中分选时，块煤重介质分选粒度上限一般为300 mm，最大可达1 000 mill，下限为3—6 mm。如果在离心力场中(如重介质旋流器内)分选，分选粒度下限为0．15—0．2 mm，甚至更小些。给料的粒度上限，主要由重介质旋流器的人料管直径决定，目前末煤用重介质旋流器分选粒度上限为13—25 mm，大直径无压给料重介质旋流器的人料粒度上限可达50一80 mm。重介质分选可实现稳定的低密度分选，分选精度高，能够生产出高质量的精煤并得到较好的分选指标。重介质分选易于实现自动控制，人为操作因素小，块煤分选机分选效率可达95％，重介质旋流器约达90％左右。块煤重介质分选机无论是作为选矸还是作为主要分选设备，在我国都得到很大的发展。但是块煤重介质分选机在排矸分选密度大于1．80 g／cm3时，重介质悬浮液难以配制，这时可以考虑采用单段跳汰机。重介质旋流器随着技术发展，入选粒度上限已扩大到38．80 mm。已在更多的选煤厂设计中得到应用。当要求出块煤产品时，采用有压人料重介旋流器不利于保护块煤产品，但有效分选下限较低。三产品无压入料重介质旋流器是近年来发展起来的一项新技术，它的特点是能以单一低密度重介质悬浮液系统一次分选出质量合格的精煤、中煤和矸石产品，相对有压人料重介质旋流器能够减少矸石泥化，省略了一套高密度重介质悬浮液的制备、循环、回收系统，简化了流程，降低了成本。三产品无压人料重介质旋流器分选技术已在国内众多炼焦煤选煤厂得到应用。重介质选煤流程较为复杂，设备、管道、阀门容易磨损，维修养护工作量较大。在操作、调节方面的要求更严格，保证设备正常运行对生产控制自动化要求更高。随着新的耐磨材料的使用，设备、管道等磨损严重的问题逐渐得到一定程度的解决，而介质耗量较大仍是困扰我国重介质选煤的一个主要问题。当原煤中矸石易于泥化，细泥含量很大的时候，工作悬浮液的密度、粘度等特性参数会发生很大变化，导致分选效果变坏，也会给脱介和介质系统带来许多问题，此时，选择重介质选，特别是有压入料重介质旋流器时，应当十分谨慎。目前采用重介质选煤法的主要是炼焦煤选煤厂，对于动力煤选煤厂是否采用应当进行全面技术经济比较。3煤泥浮选法浮选既是煤泥分选方法，也是选煤厂洗水净化的有效方法。随着采煤机械化程度不断提高，煤矿开采深度加大，原煤中<0．5 mnl的粉煤量也越来越多，一般可达20％以上，因此回收这部分精煤更加重要，浮选作为煤泥分选的惟一有效方法也就得到更为广泛的应用。近年来，浮选机的发展迅速，浮选柱技术得到推广应用，而微泡浮选机和喷射式浮选机也在许多选煤厂得到应用，浮选设备向着大型、高效方向发展。浮选成本虽然较高，但是对于炼焦煤选煤厂来说，回收大量浮选精煤仍然可以获得可观的经济效益。4摇床选煤法摇床能够处理13 inn3以下的易选末煤和煤泥，它的优点是结构简单、易操作、分选效果好、生产成本低、分选下限可达200网目，由于摇床对细粒煤分选效果好，对于硫铁矿含量高的高硫煤脱硫具有较好的脱硫效果，因此，在我国煤炭含硫量较高的西南地区选煤厂中得到一些应用。从高硫煤中回收硫铁矿，既可以减少高硫煤使用对环境带来的污染，也可以向化工、化肥等行业提供工业原料，因此得到愈来愈多的重视和应用。摇床的主要缺点是单层摇床单位面积处理能力低，占地面积大。多层悬挂式摇床在很大程度上弥补了普通摇床的缺点，而双头离心摇床则有效地降低了分选下限，提高了对煤中硫铁矿的脱除能力。近年来摇床也作为从洗矸中脱硫的主要设备。5螺旋分选机选煤法和螺旋滚筒分选机螺旋分选机适于处理13 inrtl以下的易选末煤和粗煤泥。在实际应用中主要用于粗煤泥的分选，最佳分选粒度为1—0．075 mill或2—0．10mill，有效分选粒度为6—0．075 mill，介于跳汰选与浮选之间。螺旋分选机本身没有运动部件，占地面积小。其缺点是高度大，设备参数不易确定和调整。螺旋分选机可以和浮选机组成联合流程，分别处理粗煤泥和细煤泥。可以有效地降低生产成本。螺旋滚筒分选机用于处理6咖以上的物料。它以人选原煤中小于0．3 mm的粉煤作为介质与水混合形成较稳定的悬浮液，所以，又称为自生介质滚筒。螺旋滚筒分选机流程简单，并具有拆装方便的特点，可以作为简易选煤设备用于动力煤、炼焦煤(易选、中等可选)、脏杂煤及煤矸石的分选。6水介质旋流器选煤法水介质旋流器的突出优点是去掉了介质回收与净化工艺过程，与其他高效分选设备配合使用，可以减少主要分选设备的人选量，可用来处理易选末煤或粗煤泥。与其他末煤或粗煤泥的分选设备相比，它的处理能力大，但是它只能保证一种产物的质量合格，因此，水介质旋流器的使用应当考虑两段选及联合流程，一般将水介质旋流器用做初选设备。水介质旋流器本身没有运动部件，系统简单，生产成本低，但其分选效率不高，国内外资料表明，其可能偏差E值在0．09一O．21之间。7 干选法j传统的干法风力分选、风力跳汰和风力摇床分选效率低，要求人料分级比小，水分低，世界各国已很少采用。我国从20世纪80年代开始研究空气重介质流化床干法选煤工艺，1992年，一座50 t／'h空气重介质流化床干法选煤示范厂在七台河市投入使用，可以用来处理难选或极难选煤。空气重介质选煤厂主要包括人选原煤准备系统、选煤系统、重介质的脱介和回收系统、供风和除尘系统以及产品运输系统。空气重介质分选研究为干法选煤开拓了良好的发展前景。我国吸收了无风干式摇床和风选机的优点后，研制出了复合式干法分选机。复合式干法分选机的人料粒度范围是80—0衄，在宽粒度级别的情况下，细粒物料与空气形成气一固两相混合介质，这种自生介质的分选作用可以提高分选效果。实际应用表明，在宽粒度级别(80—0 ram)情况下分选效果较好，而对于6—0 mm粉煤的分选效果不理想。目前，复合式干法分选机在我国东北、西北等严寒和干旱地区的一些选煤厂中应用。干法选煤对于缺水地区、以及遇水容易泥化的煤种具有实际应用意义。8 结束语选煤方法的选择是选煤工艺的流程设计中的重要环节。相关因素是多方面的，如：原煤粒度组成特性(含粒度组成)、密度特性(含可选性)；硫分构成及其赋存嵌布特性；产品结构(含市场需求)；分选效率；分选加工费用；相关的基建投资费用；综合经济效益等。因此，选煤方法的确定必须作全面的技术经济多方案比较，择优选用。现代化选煤厂最主要的特点是效率高，这体现在能够适合人选原煤煤质特性的合理的选煤工艺，能够实现用户所要求的产品结构。新的国家标准<煤炭洗选工程设计规范)C．B50359----2005规定：选煤方法应根据原煤性质(如粒度组成、密度组成、可选性、可浮性、硫分构成及赋存特性、矸石岩性)、产品要求、分选效率、销售收入、生产成本、基建投资等相关因素，经过技术经济综合比较后确定。

[摘要] 在发展循环经济的实践中,资源型地区是重点,煤炭资源型城市更是需要尽快和深入地发展循环经济。本文从意义、条件、出现问题和对策等方面对发展煤炭循环经济进行了深入的思考和探索。 [关键词] 循环经济; 煤炭资源型城市; 探索 “循环经济”是建立在对物质不断进行循环利用基础上的新型经济发展模式。其基本特点是主导产业链条前后拉伸,实现闭合循环发展,遵循“减量化、再利用、再循环”三个原则。作为经济发展的新模式,发展循环经济问题已在全球范围内引起了广泛关注,成为新的历史时期经济研究的重点和社会关注的热点。在发展循环经济的实践中,资源型地区是重点,煤炭资源型城市更是有其特殊性和紧迫性。 一、理论思考:加快发展煤炭循环经济在当前具有特殊意义 从维护能源安全的角度思考,发展煤炭循环经济有其特殊意义。当前,能源安全问题已成为世界范围内竞争和斗争的焦点,也成为我国经济能否持续健康发展的最大症结和隐患。解决瓶颈制约、确保能源安全已成为党和政府极为关注和投入巨大精力破解的问题。在这一背景下,作为一次性能源主体的煤炭,怎样对其实现科学利用、合理利用、高效利用,是我们必须解决的难题。而发展煤炭循环经济,恰恰是科学、合理、高效利用煤炭的一把“金钥匙”,对于缓解我国的能源压力意义深远。 从建设节约型社会的角度思考,发展煤炭循环经济有其特殊意义。中央做出建设节约型社会的战略部署,是新形势下的一个重大决策,其工作的重点是抓好能源、资源的节约。当前我国煤炭资源开采中的浪费现象十分严重,存在采厚弃薄、采易弃难等问题,工艺粗放、加工层次浅,一些原本可以再深加工利用的煤产品废弃严重,主要耗能设备设计效率平均低于国外先进水平80%左右,系统运行效率低于国外先进水平25%左右,单位建筑工程采暖能耗比气候条件相近的发达国家高倍,远远不符合建设节约型社会的要求。 从构建和谐社会的角度思考,发展煤炭循环经济有其特殊意义。建国初,受“有水快流”思想的影响,煤炭资源型城市先生产建设、后污染治理带来的后遗症较为严重。目前全国每年洗煤排出洗矸4500万吨,洗煤废水4000万吨,煤泥200万立方米等,大都没有综合利用。粗放、不能循环利用的生产方式造成大量废弃物,对土地资源的破坏和占用,对水资源的破坏和污染,对大气环境的污染等日益严重,这既不符合人与自然和谐发展的要求,也不利于政治的安定、人心的稳定、社会的和谐,需靠循环经济来充分挖掘资源的利用潜能。 从煤炭资源城市可持续发展的角度思考,发展煤炭循环经济有其特殊意义。煤炭是不可再生资源,所有煤炭资源型城市都面临煤竭城衰的潜在威胁。因此,从长远发展的角度看,煤炭资源型城市必须高度重视两个问题:一是不失时机地发展非煤替代产业,解决经济发展单纯依赖煤炭的问题;二是延伸产业链条,使单位产量煤炭资源发挥出最大的经济效益,变扩大开采的外延式扩张为多方挖潜的内涵式扩张。从现实条件和各地的实践经验看,第一点是长远战略,但不可能在短期内迅速见效;第二点则潜力巨大,有条件较快见效。发展循环经济,恰恰是以此为重要内涵的,抓好它是煤城实现可持续发展的有力之举。 二、基础审视:煤炭资源型城市发展循环经济正当其时 发展循环经济需要配套的内外部条件的支撑和保障。通过对背景条件、政策导向、物质基础、技术能力的综合审视,可以得出这样的结论:当前煤炭资源型城市发展循环经济的条件已经具备,时机已经成熟。 1.国内外示范和样板渐获成功。国际上,美国杜邦公司在化工生产中提出的“3R制造法”,开启了企业循环生产的先河;世界著名的循环工业生态园区丹麦的卡伦堡工业科技园区,通过工业共生和代谢生态群落关系,使循环经济获得了成功。在国内,从2001年开始,以高新技术为主体的广东南海高科技生态工业园区,以煤铝电联产为核心的包头生态产业园区等相继规划建设,2002年3月贵阳市开始了全国首个循环经济生态城市试点建设,部分试点已取得阶段成果,为资源型城市发展循环经济提供了有利的经验。 2.政策扶持、理论指导和社会共识渐趋有利。近一个时期以来,我国先后颁布了《清洁生产促进法》、《节约能源法》和《环境影响评价法》,正在研究制定《国务院资源利用条例》,这些法律法规都为发展循环经济提供了依据。近期中央多次重要会议的领导讲话及下发的文件都对大力发展循环经济提出了明确要求,可以说是把循环经济发展问题摆到了前所未有的重要位置。理论界对循环经济的探索更加深入,社会各界和广大群众对发展循环经济问题前所未有地关注,也为循环经济的发展营造了良好社会氛围。 [ 07-03-09 11:42:00 ] 作者：未知 编辑：studa203.充足的物质基础创造了发展空间。当前,煤炭资源型城市的经济已不再单单停留在原煤开采销售层面,随着产业链条不断拉伸,洗选、焦化等日渐成为重要的产业支柱。在这一转变过程中,下游产品应运而生,如原煤洗选过程中产生了矸石和煤泥,焦炭生产形成了副产品煤气和焦油等等,再生利用为循环经济的发展创造了空间。 4.煤炭综合开发能力显著增强。随着科学技术的快速发展,一些大型高效选煤、煤炭直接和间接液化、地下煤层气开发以及高流煤地面汽化等洁净煤技术和煤炭深加工技术有了新突破,煤矸石、粉煤灰、煤气、煤焦油等综合利用技术日趋成熟,全国已建成煤矸石、煤泥等低热值燃料电厂120多座,煤矸石新型墙体材料生产线近百条。利用煤矸石和粉煤灰生产水泥、生物肥料、复合肥料的技术,也都有了新提高。 三、煤炭资源型城市发展循环经济存在的问题及对策分析 任何新经济模式的推行,都需要良好的外部环境,循环经济也不例外。更主要的是,煤炭资源型城市因为历史和现实的多方面原因,也存在一些自身条件的制约,压力更大,对外部条件的支持保障相应地有更多要求。 症结之一:思想认识不到位。尽管中央和省反复强调发展煤炭循环经济的重大意义,但一些煤炭资源城市对我国资源和环境的形势理解不深刻,缺乏对循环经济重要性、紧迫性的认识;在经济和社会发展中,重资源开发、轻环境保护的现象依然存在;对煤炭循环经济还存在概念上的不理解,对其内涵、作用知之甚少等等问题。对策建议:形成发展煤炭循环经济的强大宣传攻势,分层次广泛开展研讨活动,在煤炭资源型城市还要加强对领导干部的专项培训。 症结之二:科学研究不到位。煤炭资源型城市发展循环经济需要理论和科研上的支持。目前我国在这方面的研究还没有达到很深层次,不利于煤炭循环经济发展的实践。这方面仅靠一个或几个煤炭资源型城市去攻关、去探索,恐怕效果不会好。对策建议:尽快组织专家进行专题研究,对煤炭循环经济进行统一规划。同时,应该把一些发展基本成熟、条件基本具备、具有代表性的煤炭资源型城市纳入典型培养范围,重点扶持,以点带面,推动循环经济“遍地开花”。 症结之三:产业支持不到位。煤炭循环经济本身是一个新兴的经济发展模式,发展水平关系到国家的能源安全、生态环境的保护、经济社会的可持续发展。煤炭循环经济项目早开工一天,就会减少一天的资源浪费和环境污染。目前国家对煤炭资源型城市循环经济项目的发展,在政策上还没有体现出明显的优先扶持。对策建议:国家对煤炭资源型城市发展循环经济项目,应在项目审批、规划用地、基本建设、铁路运力和上网电力等方面给予特殊支持,也可以研究形成专项的政策规定,以促进该产业健康发展。 症结之四:投入保证不到位。循环经济项目往往需要较大的投入,为给国家提供较多的煤炭,煤炭资源型城市往往是“先开发后建设、先生产后生活”,有限的资金都用在了煤炭的建设和开采上,导致自身的投入能力很弱。对策建议:国家应从循环经济项目的公益性着眼,放宽税费优惠范围,将其列入国债投资的重点,并引导金融机构加大信贷投入,最大限度地给予资金支持。

机械的发展 据悉我国煤炭行业“十一五”期间将新建煤矿规模3亿吨左右,将对工业结构进行调整,大力整合、改造现有煤矿、关闭小煤矿、淘汰落后的生产能力,加快大型煤炭基地和现代化大型煤矿的建设,这为我国矿山机械企业的发展提供了良好的机遇。 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,冶金,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年全国产煤亿吨,2001年产煤亿吨,2002年亿吨,2003年亿吨。2004年全国产煤亿吨,占全国一次性能源生产总量的,当年煤炭销售量为亿吨,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,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亿吨,力拓公司达到亿吨,美国前4家企业的煤炭产量占本国煤炭总量的。 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,综合采煤机械化为,掘进机械化程度为,综合掘井机械化程度为,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 人下降到2004年人,美国生产约10亿吨煤死27-31人,百万吨死亡率约为 ;波兰百万吨死亡率为;南非百万吨死亡率为;俄罗斯百万吨死亡 率为。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 KV、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,装机功率3×700或2×1000kw,供电 电压为。 液压支架:最大工作阻力12000 KN,立柱最大缸径ф480mm, 支护高度6m,架间距,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,带宽≥,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 ,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),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,适应煤层厚度米,适应煤 质硬度F≤,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,上行速度米,下行速度米,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t/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。 (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≥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。 另外,随着煤炭工业大力发展和推广洁净煤 技术,煤的焦化、液化、气化等二次转化设备也必将得到迅速发展,开发研制大 型炼焦设备、大型煤液化容器,大型煤气化炉势在必行。 为此,矿山机械企 业要抓住目前我国产业结构调整和企业深化改革之机,在国家政策的指导下加快 矿山机械企业改组、联合、兼并、破产、重组和股份制改革的步伐,组建以矿山 机械制造企业为主体,有煤炭生产企业入股、科研院所参与的大型矿山工程装备 集团,如中国煤矿工程机械装备集团、太原重型机械集团煤机有限公司等,形成 具有制造和开发能力、工程成套能力、有创新能力的企业实体。把企业建成具有 市场竞争能力和抗风险能力的现代化矿山工程企业集团,努力向煤矿提供成套设 备,减少用户的风险,为我国煤炭工业的发展做出积极贡献。