采掘機械及液壓傳動 緒論

中國礦業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院采掘機械與液壓傳動參考書目采掘機械與液壓傳動孫執(zhí)書主編采掘機械陶弛東主編礦山機械與設(shè)備謝錫純主編礦山機械程居山主編高新技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用胡省三主編

緒論

第一節(jié)煤炭工業(yè)的基本情況1.煤炭是我國最主要的一次能源中國是世界上少數(shù)幾個一次能源以煤為主的國家。在98年中國生產(chǎn)和消費的一次商品能源中煤炭約占72.9%，煤炭提供了78%的發(fā)電能源、70%的化工原料和60%的民用商品能源；在探明的化石能資源中煤炭占94.3%，石油天然氣僅占5.7%。在未來的30-50年內(nèi)，盡管新能源和可再生能源、水電和核電的發(fā)展和推廣，將使煤炭在一次能源中的消費比重逐年下降，但煤炭的主導(dǎo)地位不會改變。預(yù)計煤炭在一次能源消費中的比重，1.煤炭是我國最主要的一次能源"十五"末期為65%，2010年為60%，2050年仍占50%以上。中國"缺油少氣富煤"的資源條件決定了我國在走向可持續(xù)發(fā)展的歷史時期，只能選擇以煤為主的一次能源結(jié)構(gòu)。2.煤炭工業(yè)呈現(xiàn)多層次的生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu)在2000年全國煤炭產(chǎn)量中，54％來自原國有重點煤礦，19%來自地方國有煤礦，27％來自鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體煤礦。多層次的煤炭生產(chǎn)結(jié)構(gòu)保證了國民經(jīng)濟對煤炭的需求，但同時也出現(xiàn)了生產(chǎn)總量失控，市場供大于求。遍布全國的鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體煤礦存在資源浪費嚴重和傷亡事故多的弊端，不同類型煤礦的技術(shù)裝備水平存在明顯的差異，保障安全生產(chǎn)、減少手工作業(yè)和笨重體力勞動是數(shù)萬個鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體煤礦急需解決的問題，集約化成為大型企業(yè)的發(fā)展方向。因此，多層次的煤炭生產(chǎn)結(jié)構(gòu)決定了煤炭工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu)的多層次化，而且這種多層次的生產(chǎn)技術(shù)結(jié)構(gòu)將會持續(xù)相當(dāng)?shù)臅r間。

3.煤炭開發(fā)出現(xiàn)了一些新的特點和難點

煤礦多屬地下作業(yè)，環(huán)境惡劣，地質(zhì)條件復(fù)雜多變，開采技術(shù)難度大。隨著開采的延伸和布局的變化又帶來了一些新的特點和難點：東部礦區(qū)深部開采存在著一系列技術(shù)難題；不少老的煤炭生產(chǎn)礦區(qū)深部煤質(zhì)惡化與市場對煤質(zhì)要求越來越高形成了尖銳矛盾；中西部煤礦是下世紀的主要煤炭生產(chǎn)基地，高寒缺水和遠離用戶給煤炭企業(yè)提出了新的課題，綜合開發(fā)和增大就地轉(zhuǎn)化的比例勢在必行；隨著國家實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略，西南高硫煤礦區(qū)承受日益增大的環(huán)保壓力，一些煤礦面臨破產(chǎn)、關(guān)閉或轉(zhuǎn)產(chǎn)。

4.煤炭行業(yè)的形勢比較嚴峻

煤炭工業(yè)在總量調(diào)控和關(guān)井壓產(chǎn)的雙重作用下，目前煤炭價格恢復(fù)性地上升，經(jīng)濟形勢開始好轉(zhuǎn)，甩掉了連續(xù)多年虧損的"帽子"，扭虧為盈。但煤炭行業(yè)的形勢仍比較嚴峻，重大安全事故還未得到有效的控制；整體技術(shù)水平不高，實現(xiàn)高效集約化經(jīng)營礦井的技術(shù)改造任務(wù)還很大；我國煤炭工業(yè)產(chǎn)業(yè)集中度低，煤礦分散，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，現(xiàn)在已有的企業(yè)集團市場占有率相當(dāng)?shù)拖?，尤其是加入WTO后，國際市場競爭力不強。

第二節(jié)煤炭科學(xué)技術(shù)取得明顯進展1.煤礦基礎(chǔ)技術(shù)面貌進一步得到改善

礦井生產(chǎn)技術(shù)狀況有所改變，2000年高產(chǎn)高效礦井82處，比"八五"末增加18個；出現(xiàn)了年產(chǎn)超200萬噸的綜采隊18個，比"八五"末增加8個；高產(chǎn)高效礦井生產(chǎn)人員工效達10t/工，相當(dāng)英、德等先進采煤國家井工煤礦水平；綜采放頂煤開采取得重大進展，綜放隊最高年產(chǎn)達51萬噸；2000年國有重點煤礦采煤機械化和綜合機械化程度分別達到74.43％和56.73％，掘進裝載機械化和綜掘程度分別達到73.29％和12.81％，采掘機械化程度比"八五"末分別增加3個和3.5個百分點。2000年國有重點煤礦原煤工效達到2.526t/工。

2.一批重要的生產(chǎn)技術(shù)難題獲得解決

──地質(zhì)勘探：成功地進行了第三次全國煤田預(yù)測，基本查清了全國煤炭近期和遠景儲量；以高分辨率三維地震為主的地面綜合探測技術(shù)已基本成熟，能夠查明落差5m的小斷層和直徑30m的陷落柱、沖刷無煤區(qū)等；礦井地質(zhì)物探技術(shù)取得重大進展，可查明1/2煤厚小斷層和直徑15m的陷落柱、沖刷帶，對華北型煤田奧灰?guī)r溶水綜合防治和礦區(qū)水源探測發(fā)揮了重要作用。

2.一批重要的生產(chǎn)技術(shù)難題獲得解決--礦井建設(shè)：立井快速施工獲得突破性進展，成功研制開發(fā)了立井施工的成套大型、高效、自動化設(shè)備和混合作業(yè)法施工工藝；在深立井施工中，普遍采用了傘鉆、大型抓巖機、高效通風(fēng)排水設(shè)備和新型模板，以及自動化計量控制的供配料系統(tǒng)。通過這些工藝和設(shè)備的集成，大大提高了立井施工速度，使立井平均月進尺由25米左右提高到50米，最高達217米，近千米井筒全井平均月進尺最高達125米，達到世界領(lǐng)先水平。與此同時，平峒、斜井掘進采用液壓鑿巖機械、側(cè)卸式裝巖機及皮帶運輸機組成的鉆爆法施工工藝，平均月進尺60-100m。凍結(jié)法、注漿法、反井鉆井法等施工技術(shù)也得到較大發(fā)展和廣泛應(yīng)用，達到先進水平。

2.一批重要的生產(chǎn)技術(shù)難題獲得解決──綜采放頂煤技術(shù)：對較好條件下的綜放成套裝備進行了完善提高，采用900kW電牽引采煤機，設(shè)計了低位大踏板新型支架，開發(fā)應(yīng)用快速移架系統(tǒng),并采取加大采煤機截深、加大后部運輸機溜槽寬度等措施，取得了很大成功。綜放隊創(chuàng)年產(chǎn)510萬噸的好成績，達到世界先進水平。綜放生產(chǎn)工藝技術(shù)研究取得了實質(zhì)進展，初步解決了綜放工作面瓦斯、煤塵和火災(zāi)隱患防治技術(shù)難題和有夾矸、頂煤硬等特殊情況下的綜放技術(shù)難題，進一步提高了回收率。1998年綜放產(chǎn)量已占綜采產(chǎn)量的27％。

2.一批重要的生產(chǎn)技術(shù)難題獲得解決──煤巷錨桿支護技術(shù)：通過組織國外煤巷錨桿支護技術(shù)的示范演示和國內(nèi)配套攻關(guān)，基本形成了適合我國煤礦特點的煤巷錨桿支護成套技術(shù)和裝備，確立了更為科學(xué)合理的設(shè)計方法，初步解決了高強度材料問題，設(shè)計制造了先進、可靠的風(fēng)動錨桿鉆機，生產(chǎn)應(yīng)用了離層指示儀、無損拉拔計、測力錨桿等多種實用、新型的觀測儀器，自主開發(fā)了我國獨創(chuàng)的小錨索、經(jīng)濟型樹脂生產(chǎn)線等新技術(shù)與裝備，基本上滿足了煤礦應(yīng)用煤巷錨桿支護技術(shù)的需要。煤巷錨桿支護的推廣應(yīng)用對加快綜采推進速度和保障安全生產(chǎn)起到了很好的作用，同時也給企業(yè)帶來了較好的經(jīng)濟效益。與此同時開展了極破碎的復(fù)合頂板巷道、有沖擊地壓、采深1000m以上等惡劣條件下的煤巷錨桿支護技術(shù)的試驗摸索。

2.一批重要的生產(chǎn)技術(shù)難題獲得解決──高產(chǎn)高效礦井綜合配套技術(shù)："年產(chǎn)200萬t級高產(chǎn)高效工作面關(guān)鍵技術(shù)與裝備"的研究取得了重大進展，包括研制開發(fā)了采用3.3kV供電電壓和機載變頻調(diào)速、功率1000kW左右的大功率電牽引采煤機和薄煤層采煤機；采用整體頂梁、緊湊型四連桿的強力液壓支架和新型大流量供液和快速移架系統(tǒng)，移架速度有明顯提高；同時開展了電液控制系統(tǒng)關(guān)鍵元部件攻關(guān)，初步完成了系統(tǒng)集成，并進行了小批量工業(yè)試驗；完成了500kW大功率刮板輸送機行星減速箱、交叉?zhèn)刃堆b置攻關(guān)；完成了28度大傾角順槽皮帶機多點驅(qū)動等技術(shù)攻關(guān)，取得了良好的效果；開展了工作面狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的研究；重型懸臂式掘進機的研制取得了重大進展，在f8-f13的砂礫巖中掘進16m2斷面巷道，取得月進420m的好成績；進行了礦井提升直流機電控系統(tǒng)的技術(shù)改造，對提升機安全穩(wěn)定運行發(fā)揮了很好的作用；初步完成了綜采工作面3.3kV供電系統(tǒng)的開發(fā)，并進行了工業(yè)性試驗。

2.一批重要的生產(chǎn)技術(shù)難題獲得解決──防治重大瓦斯、煤塵、火災(zāi)事故技術(shù)：1998年國有重點煤礦百萬噸死亡率降至1.022人。在瓦斯災(zāi)害防治方面，地勘期間煤田瓦斯預(yù)測技術(shù)取得突破，250m順煤層強力鉆機和600m水平鉆機已研制成功，甲烷傳感器的穩(wěn)定性和可靠性有了一定提高，隔爆技術(shù)已在重點煤礦推廣使用，煤與瓦斯突出區(qū)域預(yù)測取得初步成果，煤巷掘進中煤與瓦斯突出預(yù)測預(yù)報和"四位一體"綜合防突措施得到廣泛應(yīng)用，平頂山礦區(qū)瓦斯災(zāi)害治理示范工程取得較好效果，基本控制了重大瓦斯事故的發(fā)生；在火災(zāi)防治方面，已形成了火災(zāi)監(jiān)測與均壓、堵漏、阻化、惰化相配合的自然發(fā)火防治體系，膠帶輸送機火災(zāi)監(jiān)測采用光纖測溫等高技術(shù)已取得突破；在粉塵防治方面，以防治呼吸性粉塵為重點，研制出符合國際標(biāo)準的粉塵采樣器，煤層注水、高壓霧化降塵與負壓二次降塵技術(shù)的配合應(yīng)用，減少了塵肺病的發(fā)生。

2.一批重要的生產(chǎn)技術(shù)難題獲得解決──潔凈煤技術(shù)方面："高效先進選煤關(guān)鍵技術(shù)研究"取得重大進展，在自動化跳汰機、大型動篩、120m2加壓過濾機和400m2精煤壓濾機、大型浮選柱、煤漿在線測灰技術(shù)、單線90萬t/a全重介旋流器等幾個主要方面可達到國際先進水平；"高硫煤礦區(qū)煤炭潔凈加工綜合利用的研究"取得了較好進展，采用全重介旋流器分選工藝的90萬t/a示范廠在南桐選煤廠建成投產(chǎn)，分選25－0mm的高硫原煤，有效分選下限達0.04mm，與原有跳汰──浮選工藝相比，循環(huán)水量減少17－30％，精煤回收率提高5％，脫除無機硫可達70％，精煤質(zhì)量等級提高2－3個等級；適于干旱地區(qū)的復(fù)合干法選煤技術(shù)、風(fēng)力干法選煤已在生產(chǎn)中得到應(yīng)用，節(jié)水型動篩跳汰煤技術(shù)已投入工業(yè)化應(yīng)用；選煤廠已能實現(xiàn)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動測控和全廠集中控制；

2.一批重要的生產(chǎn)技術(shù)難題獲得解決──潔凈煤技術(shù)方面：我國自行開發(fā)的25萬t/a水煤漿制漿工藝、設(shè)備制造和鍋爐改造等技術(shù)基本成熟，已應(yīng)用到多種爐型，水煤漿代替重油燃燒在山東白楊河電廠（供550MW機組230t/h鍋爐使用）取得較好的應(yīng)用效果，鍋爐運行穩(wěn)定，水煤漿的燃燒效率達到98%以上，鍋爐效率達到90%，可在35t/h以下工業(yè)鍋爐中代替煤炭直接燃燒；礦區(qū)煤泥制漿與燃燒試驗取得了良好進展。通過國際合作正在進行的中德、中日、中美三個煤直接液化工業(yè)示范項目可行性研究已經(jīng)完成。煤炭地下氣化和煤層氣的開發(fā)利用也取得了階段性進展。2.一批重要的生產(chǎn)技術(shù)難題獲得解決──管理科學(xué)化方面：決策的科學(xué)化進一步提高；加強了對煤礦領(lǐng)導(dǎo)干部的培訓(xùn)，先后舉辦了局礦長工商管理培訓(xùn)班和以知識更新為目標(biāo)的總工程師培訓(xùn)班；計算機在煤炭行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，已成為企業(yè)生產(chǎn)管理、市場營銷、安全監(jiān)測等各個環(huán)節(jié)的重要手段，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟效益。建立在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和專家系統(tǒng)基礎(chǔ)上的信息管理系統(tǒng)在一些煤炭企業(yè)應(yīng)用，為提高企業(yè)的經(jīng)營管理水平和市場競爭能力發(fā)揮了很好的作用。煤炭行業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已初步建立，并在統(tǒng)計、調(diào)度、市場需求和信息溝通等環(huán)節(jié)發(fā)揮了越來越大的作用。

3.科技與生產(chǎn)結(jié)合得到進一步加強和深化──隨著科技體制改革的不斷深化，煤炭科技開發(fā)機構(gòu)和科技人員的思想觀念和運行機制發(fā)生了深刻變化，煤科總院已整體轉(zhuǎn)制為科技企業(yè)集團，一批省屬煤炭研究所進入或轉(zhuǎn)制為企業(yè)，成為企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的重要力量。

3.科技與生產(chǎn)結(jié)合得到進一步加強和深化──煤炭企業(yè)通過技術(shù)中心建設(shè)，創(chuàng)新能力有所加強。一批重大科技攻關(guān)項目以企業(yè)為主體，產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合，取得重大進展。多數(shù)大中型企業(yè)在經(jīng)濟困難的情況下，堅持對科技投入，充分依靠各方面的力量，增強自身的技術(shù)開發(fā)能力，科技與生產(chǎn)的結(jié)合得到進一步加強。

3.科技與生產(chǎn)結(jié)合得到進一步加強和深化——科技成果和新技術(shù)的推廣應(yīng)用取得良好效果，一大批新技術(shù)和技術(shù)革新成果的推廣已形成大面積、大范圍的輻射，產(chǎn)生規(guī)模效益，促進了科技轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力。如"九五"期間"三小巖巷錨噴作業(yè)線"、"炮采新工藝"、"抗磨節(jié)能劑"、"無功功率就地補償"等一些投入少、見效快、量大面廣項目的推廣，都取得了很好的技術(shù)經(jīng)濟效益。

3.科技與生產(chǎn)結(jié)合得到進一步加強和深化──煤炭技術(shù)市場進一步發(fā)展。一些省級煤炭管理機構(gòu)和煤炭企業(yè)通過開展以新技術(shù)、新產(chǎn)品的交流、展示和技術(shù)難題招標(biāo)為主的技術(shù)市場，加快了科技成果的應(yīng)用，推動了科技成果商品化、產(chǎn)業(yè)化進程。

第三節(jié)煤炭行業(yè)整體技術(shù)面貌與先進采煤國家差距

盡管煤炭工業(yè)的科技進步工作取得了較大發(fā)展，但是，由于長期以來受傳統(tǒng)計劃經(jīng)濟的束縛和影響，煤炭行業(yè)整體技術(shù)面貌與先進采煤國家有很大差距。主要表現(xiàn)在：

★科技進步對煤炭經(jīng)濟增長的貢獻率偏低，科技進步尚未成為煤炭工業(yè)經(jīng)濟增長的主導(dǎo)因素。

第三節(jié)煤炭行業(yè)整體技術(shù)面貌與先進采煤國家差距★技術(shù)水平存在較大差距，煤礦基礎(chǔ)技術(shù)面貌落后。技術(shù)裝備水平落后，非機械化采煤產(chǎn)量占65%以上；管理手段和管理水平較差；用人多、效率低，笨重體力勞動多；煤炭生產(chǎn)集中度不高，分散經(jīng)營嚴重；安全形勢依然嚴峻，重大惡性事故時有發(fā)生，死亡率高；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，煤的加工利用程度和技術(shù)含量低；職工素質(zhì)不高。

第三節(jié)煤炭行業(yè)整體技術(shù)面貌與先進采煤國家差距

★企業(yè)缺乏技術(shù)進步創(chuàng)新機制，技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱，尚未形成有效的人才培養(yǎng)、使用和吸納機制，科技隊伍不穩(wěn)定。

★科技投入不足，特別是基礎(chǔ)研究投入尤為不足，科技發(fā)展缺乏后勁。

第四節(jié)煤炭工業(yè)科技發(fā)展面臨的競爭和挑戰(zhàn)當(dāng)前我們面臨的是一個以知識經(jīng)濟為主的新經(jīng)濟時代，隨著我國市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展和世界經(jīng)濟全球化，技術(shù)、人才、市場的競爭進一步加劇，這對煤炭工業(yè)科技發(fā)展提出了更加嚴峻的競爭和挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在：★隨著企業(yè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和企業(yè)重組力度的不斷加大，企業(yè)將逐步向煤電、煤化、煤冶金、煤焦綜合性方向發(fā)展，并有可能實現(xiàn)跨行業(yè)重組，這為煤炭科技發(fā)展提出了許多新的研究開發(fā)領(lǐng)域。同時，未來信息化、新材料技術(shù)的快速發(fā)展，對煤炭科技發(fā)展產(chǎn)生很大影響。

第四節(jié)煤炭工業(yè)科技發(fā)展面臨的競爭和挑戰(zhàn)★隨著我國加入WTO，國際資本、國際技術(shù)將加速在我國的滲透融合，抗衡國際競爭是以產(chǎn)業(yè)技術(shù)實力為支持的，只有擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)，才能在市場競爭中占據(jù)主動，這必然對提高自主創(chuàng)新能力以及打破傳統(tǒng)封閉的科研開發(fā)方式和管理模式提出新挑戰(zhàn)。同時，在開放的環(huán)境下，對煤炭高科技人才安全構(gòu)成威脅。

第四節(jié)煤炭工業(yè)科技發(fā)展面臨的競爭和挑戰(zhàn)

★隨著煤炭市場競爭的加劇和優(yōu)質(zhì)能源的進口，對提質(zhì)降耗技術(shù)提出迫切要求；面對眾多企業(yè)虧損和經(jīng)濟效益下滑，對開發(fā)、推廣脫貧解困技術(shù)提出挑戰(zhàn)。第四節(jié)

"十五"煤炭科技發(fā)展的目標(biāo)

1.科技進步逐步成為煤炭經(jīng)濟增長的主導(dǎo)因素，大中型煤礦科技進步貢獻率達到40％以上，小型煤礦科技進步貢獻率有明顯提高。

第四節(jié)

"十五"煤炭科技發(fā)展的目標(biāo)2.加快高產(chǎn)高效礦井建設(shè)步伐，

推進煤礦采掘機械化。通過開發(fā)和推廣建設(shè)高產(chǎn)高效礦井的綜合配套技術(shù)，在"十五"末期建成100個高產(chǎn)高效集約化礦井，實現(xiàn)采掘機械化和輔助運輸機械化，原煤工效達到10t/工以上；大型煤礦采掘機械化程度達到90％，原煤工效達到5t/工以上；中型煤礦采掘機械化程度達到60％以上，原煤工效達到2.5t/工以上；小型煤礦機械化、半機械化全面起步，全部淘汰落后的采煤方法。

第四節(jié)

"十五"煤炭科技發(fā)展的目標(biāo)3.改善和提高煤炭企業(yè)技術(shù)裝備水平。"十五"末期，大型煤礦國內(nèi)先進水平裝備率達到20％，國際水平裝備率達到6％；中型煤礦國內(nèi)先進水平裝備率達到10％；小型煤礦積極采用先進設(shè)備，逐步改善落后的技術(shù)裝備面貌。

第四節(jié)

"十五"煤炭科技發(fā)展的目標(biāo)4.應(yīng)用高新技術(shù)解決煤礦災(zāi)害防治中的關(guān)鍵技術(shù)難題，加強技術(shù)培訓(xùn)，使煤礦安全生產(chǎn)狀況得到根本改善。確保大型煤礦百萬噸死亡率降到0.5以下，中型煤礦降到1以下。煤礦重大惡性事故得到有效控制，并基本控制住塵肺病的發(fā)生，安全技術(shù)達到先進國家九十年代水平。

第四節(jié)

"十五"煤炭科技發(fā)展的目標(biāo)5.以提高商品煤質(zhì)量為目標(biāo)，以煤炭洗選為核心，大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)；加強煤炭的綜合利用，優(yōu)化煤炭終端消費結(jié)構(gòu)。"十五"末期原煤入洗比例達到50％，煤炭企業(yè)不再生產(chǎn)銷售高硫煤。

第四節(jié)

"十五"煤炭科技發(fā)展的目標(biāo)6.開展典型煤礦城市生態(tài)環(huán)境治理和可持續(xù)發(fā)展研究，爭取在資源優(yōu)化開發(fā)、綜合利用、污染控制和生態(tài)環(huán)境保護等方面有明顯進步，土地復(fù)墾率達到30%，煤礦正綜合利用達到80%，礦井水外排達標(biāo)率100%。

7.強化技術(shù)基礎(chǔ)工作，完善技術(shù)標(biāo)準體系，努力采用國際標(biāo)準，實現(xiàn)與國際接軌。

第四節(jié)

"十五"煤炭科技發(fā)展的目標(biāo)8.圍繞扭虧脫困和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，加強技術(shù)改造,加快非煤產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加速高新技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化，因地制宜地推廣先進適用技術(shù)。9.初步建立有利于煤炭工業(yè)發(fā)展和科技進步的煤炭工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系，煤炭企業(yè)逐步成為技術(shù)創(chuàng)新和科技投入的主體。

第四節(jié)

"十五"煤炭科技發(fā)展的目標(biāo)

10.煤炭干部和職工文化素質(zhì)進一步提高，大中型煤礦處以上干部達到大學(xué)文化程度，主要技術(shù)工人達到技校同工種畢業(yè)生以上的水平；高產(chǎn)高效礦井關(guān)鍵技術(shù)崗位工人達到中專以上文化程度，并實現(xiàn)持證上崗。

第五節(jié)

2015年煤炭科技發(fā)展的目標(biāo)

1.科技進步成為煤炭經(jīng)濟增長的主導(dǎo)因素，大中型煤炭企業(yè)的科技進步貢獻率達到60％。2.機電一體化技術(shù)、信息技術(shù)、新材料、新工藝等高新技術(shù)在煤礦得到普遍應(yīng)用。大型礦井實現(xiàn)高效、安全、集約生產(chǎn)，并建成一些綜采自動化工作面。安全狀況實現(xiàn)根本好轉(zhuǎn)，大中型煤礦重大災(zāi)害事故得到控制，百萬噸死亡率降到0.5以下。大型露天煤礦的技術(shù)水平達到相同條件的國際水平。

第五節(jié)

2015年煤炭科技發(fā)展的目標(biāo)3.通過技術(shù)攻關(guān)、配套和技術(shù)改造，形成以煤炭生產(chǎn)與煤炭綜合利用、多種經(jīng)營并舉的區(qū)域產(chǎn)業(yè)布局；建成一批礦井生產(chǎn)、選煤、焦化、發(fā)電、建材及共伴生礦物綜合利用一條龍的現(xiàn)代化大中型煤礦。

第六節(jié)高效、安全的現(xiàn)代化礦井技術(shù)

具有年產(chǎn)600萬t能力的綜采工作面年進8000～10000m的煤巷快速掘進成套技術(shù)年提升700萬t能力的自動控制礦井提升系統(tǒng)實現(xiàn)全礦生產(chǎn)人員減少到1500～1800人，生產(chǎn)人員工效達到18～20t/工，基本無傷亡事故的目標(biāo)第六節(jié)高效、安全的現(xiàn)代化礦井技術(shù)1.年產(chǎn)600萬t綜采工作面的配套技術(shù)：

針對綜采工作面生產(chǎn)設(shè)備和配套技術(shù)存在的問題，主要解決以下關(guān)鍵技術(shù)：大功率交流電牽引采煤機變頻調(diào)速四象限運行的控制技術(shù)；大功率重型工作面刮板輸送機軟起動技術(shù)；大功率、大運力順槽帶式輸送機的軟起動、中間驅(qū)動和制動技術(shù)；液壓支架手動先導(dǎo)控制快速移架系統(tǒng)；綜采工作面大型設(shè)備3.3kV供電及配套技術(shù)；綜采工作面設(shè)備故障診斷和綜合監(jiān)測系統(tǒng)可視化的完善提高；高產(chǎn)高效綜采工作面和掘進巷道前方地質(zhì)綜合勘探與評估的安全保障系統(tǒng)。

第六節(jié)高效、安全的現(xiàn)代化礦井技術(shù)2.年進8000～10000米煤巷快速掘進成套技術(shù)

完善提高現(xiàn)有的掘進機、錨桿機，解決掘進過程中切割與支護的協(xié)調(diào)作業(yè)；改進懸臂式掘進機的截割傳動和電控系統(tǒng)，提高單位時間進尺；研制一種輸出功率大、鉆進速度快、穩(wěn)定性好的新型單體錨桿鉆機；研制配合錨桿鉆機使用的連續(xù)采煤機，使掘進和支護協(xié)調(diào)作業(yè)，縮短掘、鉆、支循環(huán)作業(yè)時間，提高掘進速度。

第六節(jié)高效、安全的現(xiàn)代化礦井技術(shù)3.可靠、經(jīng)濟、適用的輔助運輸技術(shù)

針對輔助運輸目前存在的運輸環(huán)節(jié)多、設(shè)備可靠性差、效率低和安全隱患多等問題，在調(diào)查研究現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，進行完善、提高和合理的組合配套，形成可靠、經(jīng)濟、適用的輔助運輸技術(shù)，使其成為具有承載能力大、爬坡能力強、運行速度快、制動性能好、低污染的輔助運輸設(shè)備。

第六節(jié)高效、安全的現(xiàn)代化礦井技術(shù)4.年提升700萬t能力的交流提升機變頻調(diào)速控制系統(tǒng)

針對目前交流提升機采用串聯(lián)電阻進行加減速控制的工作方式和運行中存在的問題，采用自適應(yīng)控制理論，研制能實現(xiàn)精確的轉(zhuǎn)矩控制和快速的動態(tài)反應(yīng)，達到快速平穩(wěn)的起動、制動、準確停車和平滑連續(xù)調(diào)速，以及四象限運行的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。

第六節(jié)高效、安全的現(xiàn)代化礦井技術(shù)5．自動化采煤工作面關(guān)鍵技術(shù)

1）

液壓支架電液控制技術(shù)

液壓支架電液控制系統(tǒng)具有支架降架、移架、推溜和升架的自動控制和程序控制等功能，并能夠與采煤機、刮板輸送機等相關(guān)設(shè)備協(xié)調(diào)動作。"十五"期間應(yīng)加強與國外合作，進一步提高傳感器、電液閥等關(guān)鍵元部件的防潮、防銹性能及系統(tǒng)的工作可靠性。

第六節(jié)高效、安全的現(xiàn)代化礦井技術(shù)2）

刮板輸送機直線推進技術(shù)

刮板輸送機的直線推進系統(tǒng)能保證輸送機在正常允許的彎曲范圍內(nèi)推進，最終使輸送機推成一條直線。它由直線基準和可控推移二部分組成，直線基準為系統(tǒng)提供準確的參照信息，使各可控千斤頂根據(jù)各自位置和計算值進行推移。因此要進一步研究直線基準傳感器和累積誤差消除等關(guān)鍵技術(shù)。

第六節(jié)高效、安全的現(xiàn)代化礦井技術(shù)3）

煤巖分界及采煤機搖臂調(diào)高技術(shù)

為保證采煤機在自動控制運行中準確區(qū)分煤巖界面，實現(xiàn)搖臂自動調(diào)高,擬采用現(xiàn)代信息處理技術(shù)和傳感器技術(shù)，對不同煤巖介質(zhì)的電參數(shù)特征、煤巖界面電磁波傳輸機理、紅外視頻或熱釋電探測器等方面進行煤巖分界測試原理的研究；同時研究搖臂角測量控制搖臂高度技術(shù)，使采煤機滾筒自動跟蹤煤層變化。

第六節(jié)高效、安全的現(xiàn)代化礦井技術(shù)4）

設(shè)備工況監(jiān)測與故障診斷技術(shù)

采用計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)，對采煤機、輸送機、液壓支架等工作面設(shè)備進行工況監(jiān)測，以及對機械傳動系統(tǒng)、電氣控制和驅(qū)動系統(tǒng)等故障進行判別和診斷，并研究多傳感器融合技術(shù)、復(fù)雜故障專家診斷系統(tǒng)、設(shè)備故障預(yù)報及維修管理專家系統(tǒng)等，實現(xiàn)對工作面設(shè)備的自動監(jiān)測控制和故障診斷。

第六節(jié)高效、安全的現(xiàn)代化礦井技術(shù)5）

順槽集中控制技術(shù)

采用計算機控制技術(shù)、通訊技術(shù)和抗干擾技術(shù)，通過控制中心實現(xiàn)對采煤機、輸送機、破碎機的開停，采煤機沿煤層切割，液壓支架的升、降、移，以及采煤機、輸送機、液壓支架的閉環(huán)控制和協(xié)調(diào)控制，達到工作面自動化生產(chǎn)和礦井生產(chǎn)可視化管理的目標(biāo)。

第七節(jié)我國機械化采煤的發(fā)展歷史我國資源儲藏豐富，特別是煤炭資源，儲量居世界第一。1949年全國煤炭產(chǎn)量為0.324億噸，1989年為10.4億噸，1991年為11.4億噸，現(xiàn)在已超過14億噸，成為世界上煤炭年總產(chǎn)量最多的國家?，F(xiàn)在煤炭是我國的主要能源，成了國民經(jīng)濟發(fā)展的主要制約因素。88年國產(chǎn)的緩傾斜中厚煤層綜采工作面設(shè)備和高檔普采設(shè)備已分別取得年產(chǎn)百萬噸和四十萬噸煤的好成績。2000年兗州礦務(wù)局東灘煤礦產(chǎn)量創(chuàng)新高達五百萬噸，其所采用的技術(shù)是第七節(jié)我國機械化采煤的發(fā)展史綜采放頂煤。88年有統(tǒng)計資料表明全國統(tǒng)配煤礦采煤機械化程度已達58.02%，其中綜合機械化程度為31.36%；掘進裝載機械化程度達55.53%，其中綜掘完成的掘進量占5.67%。2000年國有重點煤礦采煤機械化和綜合機械化程度分別達到74.43％和56.73％，掘進裝載機械化和綜掘程度分別達到73.29％和12.81％，采掘機械化程度比"八五"末分別增加3個和3.5個百分點。2000年國有重點煤礦原煤工效達到2.526t/工。一個礦山的技術(shù)水平主要是看采掘工作面的技術(shù)水平，它是煤礦生產(chǎn)的第一線，確定著整個礦井的生產(chǎn)技術(shù)面貌。我國采煤工作面的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段：第一階段：五十年代初級階段

采煤機：截煤機（實現(xiàn)提高爆破效果的掏槽機械化）

采煤康拜因

（實現(xiàn)落煤、裝煤的機械化）特點：截深大1.6～2m，功率?。ú擅簷C65kw，輸送機30kw以內(nèi)）采煤機為分段牽引作業(yè)，采煤、移溜和放頂作業(yè)分班進行，工作面不能連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)率、工效低。第七節(jié)我國機械化采煤的發(fā)展史第二階段：六十年代中級階段采煤機：單滾筒采煤機（淺截式截深0.7m）輸送（式）機：可彎曲刮板輸送機功率：采煤機≥100kw，輸送機≥80kw。工作面的產(chǎn)量和工效有了顯著的提高。第七節(jié)我國機械化采煤的發(fā)展史第三階段：七十年代高級階段以液壓支架問世為標(biāo)志的綜合機械化采煤設(shè)備發(fā)展階段。液壓支架的出現(xiàn)，使采煤工作面作業(yè)全部實現(xiàn)了機械化，而且作業(yè)安全有了可靠的保證。功率:采煤機≥170～750kw，輸送機≥150～400kw）。工作面產(chǎn)量和工效大大提高。第七節(jié)我國機械化采煤的發(fā)展史掘進工作面機械化的發(fā)展：以破落煤巖的作業(yè)方式區(qū)分，經(jīng)歷了鉆爆法并配以各類裝載機械的機械化掘進設(shè)備發(fā)展階段，和以部分斷面掘進機、全斷面掘進機直接破落和裝載煤巖的綜合機械化掘進設(shè)備發(fā)展階段。八十、九十年代國家對采掘機械化的發(fā)展方針：立足國情，立足現(xiàn)有基礎(chǔ)