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摘要：介绍了煤炭在我国能源结构中的占有的重要地位，分析了煤炭企业综合机械化、大型化和高产高效发展的方向，以及在煤炭行业快速发展过程中遇到的一些新的问题，对现代化煤矿综合机械化生产的发展新的趋势进行了阐述。
关键词：采矿工业：综合机械化；矿井发展
中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1672-3198(2010)11-0337-02
煤炭是世界上最丰富的化石资源，被称为工业的粮食。目前在我国一次能源生产和消费结构中，煤炭占70％左右，在一次能源生产和消费结构中占67％。富煤、少气、贫油的能源结构在今后20年内不会有大的改变，也决定了我国的能源发展必须以煤为主。煤炭是目前我国供应最可靠，经济效益最好的能源，具有不可替代性。
根据煤炭行业的“十一五”规划，全国将建成13个亿吨煤炭生产基地，采煤机械化水平达到80％以上，建立一批世界一流的高产、高效、安全、环保型现代化矿井，预计到2020年，我国煤炭生产规模将到达34亿吨。在煤炭资源富集区，加快大型煤炭基地建设，形成稳定的煤炭供应骨干企业，不但可以缓解当前能源紧张面，还可以保障经济长期发展，这对于我国国民经济发展和建设和谐社会都有举足轻重的作用。
随着科学技术的进步和我国现代化矿井大规模建设的开展，矿井正朝着综合机械化、自动化、大型化发展，在发展过程中遇到了新的问题和挑战，呈现出了新的发展趋势：
1 综采工作面装备重型化
综采工作面设备的合理选型配套，是充分发挥设备生产效能，保证工作面高产高效和经济安全生产的基本前提。随着技术的进步，特别是矿井生产能力的不断攀升，推动着综采面装备向着更大的装机功率，更高的可靠性，更好的机械性能方面发展。综采工作面成套设备主要由采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、破碎机和带式输送机组成。工作面装备重型化的趋势表现在装机总功率达到7500kw；采煤机截割能力3500t／h，装机功率2100kW以上；刮板输送机运输能力4000t／h，装机功率3000kw以上；转载机能力4000t／h，装机功率400kw以上，电压升级到3300V；破碎机能力4000t／h，装机功率400kW以上，电压升级到3300V液压支架额定工作阻力i0000kN以上，支护高度6.3m以上。而我国神东矿区综采工作面设备额定功率总和一般为6200kW，电压等级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长度和连续推进距离。加大工作面长度，有利于减少辅助运输作业时间，降低巷道掘进率，也利于提高工作面开机率、矿井采出率和工作面单产，从而提高工作效率；加大工作面连续推进距离是保证矿井均产稳产的基础，特别是高产高效综采工作面推进速度很快，必须合理加大工作面的推进长度。现代化的高产高效矿井使用大功率重型综采设备，加大了工作面长度和推进距离，实现了“一井一面”千万吨模式，促进中国的煤炭企业生产规模实现从千万吨级向亿吨级的跨越。如上湾煤矿51104工作面布置长度300m，推进长度为5000m~补连塔煤矿2-2煤层，将300m工作面长度的优化成果应用在新布置的大采高(5.5m)工作面，走向长度为4000m;榆家梁煤矿44200-I工作面，工作面长度360m，推进长度1200m。
3 综采工作面搬家快速专业化技术
综采工作面安装和回撤是一项庞大的系统工程，快速的工作面搬家是缩短停产时间，实现稳产高产的关键。综采工作面搬家工种多、设备重、组织复杂，传统综采工作面推进速度慢、安全条件差、效率低，导致矿井产量波动大，因此实现快速的综采工作面搬家对于保障矿井高产稳产极为重要。工作面快速的搬家技术通过建立“一井一面一套综采设备”的生产组织形式，改变了传统矿井综采设备“二保一”、“三保二”的生产组织模式。就一个矿井来讲，少购置一套综采设备就可以节约数亿元投资，然而工作面搬家时间每节约一天，就可以为矿井创造数百万元的经济效益。我国神东矿区从1997年以来采用搬家新工艺，搬家时间记录不断创新，达到世界领先水平，其中大柳塔矿井12401面设备总质量5800t，搬家时间8d，运输距离4kin；活鸡兔矿井22107面设备总质量5624t，搬家时间8d，运输距离6km；补连塔矿井31302面设备总质量6000t，搬家时间8d，运输距离6km；榆家梁矿井45101面设备总质量5624t，搬家时间6.9d，运输距离5km。
4 快速建井技术
提高建井施工速度对加快我国深井和现代化矿井建设具有重要意义。传统的建井技术建设工期长，建设速度慢，人员安排不合理，很难满足高产高效矿区的要求。在矿井全新的设计思想指导下，依靠先进的建井技术，合理布置井下各生产系统和地面设施配套系统，使整个矿井系统环节最少，设施配套合理，将有效节约建井投资，缩短建井工期，降低吨煤成本。应用快速建井技术，特大型矿井建井周期由原来的5-7年，缩短到不足1年，建井工期和经济效益明显。例如，榆家梁煤矿设计生产能力800万t／a，建井周期10个月，投资合计39486.00万元，建设期利息累计1189.13万元，利息占投资比重2.87％，投资回收期1.68a；康家滩煤矿设计生产能力800万t／a，建井周期8.5个月，投资合计48527.97万元，建设期利息累计1473.54万元，利息占投资比重3.04％，投资回收期14个月。
5 本质安全矿井建设
建设本质安全型矿井，是指在煤矿生产系统中应用先进的井巷工程设施、现代化的采掘技术裟备和安全、高效、实时的监测系统，简化集中生产系统，体现“以人为本”的观念，形成特色的煤矿企业安全文化氛围，使得安全理念灌输于煤矿生产的过程中，利用科学的管理和严格的法律法规的为保障，建立健全煤矿安全生产长效机制，在现有的安全技术与安全管理基础之上，对任意复杂地质赋存条件下的煤矿都能保证矿井的安全生产，基本杜绝安全生产事故。
6 实施人才战略
现代化煤矿大型综合机械化的发展离不开人才资源，采矿机械设备的自动化和智能化需要不断提高人机系统的可靠度。从人机工程学理论的角度考虑，人才战略的实施，即是使人机系统的匹配最优。人在人机系统中处于核心和主导地位，通过培训来提高人的专业素养和知识结构是重要的途径。坚持把人力资源作为关键的战略资源，加大对人才的培养和利用，尤其是在高新科技人才培养方面，形成大量的具有核心技术竞争能力的人才队伍，是现代化煤矿综合机械化持续稳定发展的关键。
关键词：采矿工业：综合机械化；矿井发展
中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1672-3198(2010)11-0337-02
煤炭是世界上最丰富的化石资源，被称为工业的粮食。目前在我国一次能源生产和消费结构中，煤炭占70％左右，在一次能源生产和消费结构中占67％。富煤、少气、贫油的能源结构在今后20年内不会有大的改变，也决定了我国的能源发展必须以煤为主。煤炭是目前我国供应最可靠，经济效益最好的能源，具有不可替代性。
根据煤炭行业的“十一五”规划，全国将建成13个亿吨煤炭生产基地，采煤机械化水平达到80％以上，建立一批世界一流的高产、高效、安全、环保型现代化矿井，预计到2020年，我国煤炭生产规模将到达34亿吨。在煤炭资源富集区，加快大型煤炭基地建设，形成稳定的煤炭供应骨干企业，不但可以缓解当前能源紧张面，还可以保障经济长期发展，这对于我国国民经济发展和建设和谐社会都有举足轻重的作用。
随着科学技术的进步和我国现代化矿井大规模建设的开展，矿井正朝着综合机械化、自动化、大型化发展，在发展过程中遇到了新的问题和挑战，呈现出了新的发展趋势：
1 综采工作面装备重型化
综采工作面设备的合理选型配套，是充分发挥设备生产效能，保证工作面高产高效和经济安全生产的基本前提。随着技术的进步，特别是矿井生产能力的不断攀升，推动着综采面装备向着更大的装机功率，更高的可靠性，更好的机械性能方面发展。综采工作面成套设备主要由采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、破碎机和带式输送机组成。工作面装备重型化的趋势表现在装机总功率达到7500kw；采煤机截割能力3500t／h，装机功率2100kW以上；刮板输送机运输能力4000t／h，装机功率3000kw以上；转载机能力4000t／h，装机功率400kw以上，电压升级到3300V；破碎机能力4000t／h，装机功率400kW以上，电压升级到3300V液压支架额定工作阻力i0000kN以上，支护高度6.3m以上。而我国神东矿区综采工作面设备额定功率总和一般为6200kW，电压等级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长度和连续推进距离。加大工作面长度，有利于减少辅助运输作业时间，降低巷道掘进率，也利于提高工作面开机率、矿井采出率和工作面单产，从而提高工作效率；加大工作面连续推进距离是保证矿井均产稳产的基础，特别是高产高效综采工作面推进速度很快，必须合理加大工作面的推进长度。现代化的高产高效矿井使用大功率重型综采设备，加大了工作面长度和推进距离，实现了“一井一面”千万吨模式，促进中国的煤炭企业生产规模实现从千万吨级向亿吨级的跨越。如上湾煤矿51104工作面布置长度300m，推进长度为5000m~补连塔煤矿2-2煤层，将300m工作面长度的优化成果应用在新布置的大采高(5.5m)工作面，走向长度为4000m;榆家梁煤矿44200-I工作面，工作面长度360m，推进长度1200m。
3 综采工作面搬家快速专业化技术
综采工作面安装和回撤是一项庞大的系统工程，快速的工作面搬家是缩短停产时间，实现稳产高产的关键。综采工作面搬家工种多、设备重、组织复杂，传统综采工作面推进速度慢、安全条件差、效率低，导致矿井产量波动大，因此实现快速的综采工作面搬家对于保障矿井高产稳产极为重要。工作面快速的搬家技术通过建立“一井一面一套综采设备”的生产组织形式，改变了传统矿井综采设备“二保一”、“三保二”的生产组织模式。就一个矿井来讲，少购置一套综采设备就可以节约数亿元投资，然而工作面搬家时间每节约一天，就可以为矿井创造数百万元的经济效益。我国神东矿区从1997年以来采用搬家新工艺，搬家时间记录不断创新，达到世界领先水平，其中大柳塔矿井12401面设备总质量5800t，搬家时间8d，运输距离4kin；活鸡兔矿井22107面设备总质量5624t，搬家时间8d，运输距离6km；补连塔矿井31302面设备总质量6000t，搬家时间8d，运输距离6km；榆家梁矿井45101面设备总质量5624t，搬家时间6.9d，运输距离5km。
4 快速建井技术
提高建井施工速度对加快我国深井和现代化矿井建设具有重要意义。传统的建井技术建设工期长，建设速度慢，人员安排不合理，很难满足高产高效矿区的要求。在矿井全新的设计思想指导下，依靠先进的建井技术，合理布置井下各生产系统和地面设施配套系统，使整个矿井系统环节最少，设施配套合理，将有效节约建井投资，缩短建井工期，降低吨煤成本。应用快速建井技术，特大型矿井建井周期由原来的5-7年，缩短到不足1年，建井工期和经济效益明显。例如，榆家梁煤矿设计生产能力800万t／a，建井周期10个月，投资合计39486.00万元，建设期利息累计1189.13万元，利息占投资比重2.87％，投资回收期1.68a；康家滩煤矿设计生产能力800万t／a，建井周期8.5个月，投资合计48527.97万元，建设期利息累计1473.54万元，利息占投资比重3.04％，投资回收期14个月。
5 本质安全矿井建设
建设本质安全型矿井，是指在煤矿生产系统中应用先进的井巷工程设施、现代化的采掘技术裟备和安全、高效、实时的监测系统，简化集中生产系统，体现“以人为本”的观念，形成特色的煤矿企业安全文化氛围，使得安全理念灌输于煤矿生产的过程中，利用科学的管理和严格的法律法规的为保障，建立健全煤矿安全生产长效机制，在现有的安全技术与安全管理基础之上，对任意复杂地质赋存条件下的煤矿都能保证矿井的安全生产，基本杜绝安全生产事故。
6 实施人才战略
现代化煤矿大型综合机械化的发展离不开人才资源，采矿机械设备的自动化和智能化需要不断提高人机系统的可靠度。从人机工程学理论的角度考虑，人才战略的实施，即是使人机系统的匹配最优。人在人机系统中处于核心和主导地位，通过培训来提高人的专业素养和知识结构是重要的途径。坚持把人力资源作为关键的战略资源，加大对人才的培养和利用，尤其是在高新科技人才培养方面，形成大量的具有核心技术竞争能力的人才队伍，是现代化煤矿综合机械化持续稳定发展的关键。