煤炭工业智能化范文

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在我国的能源结构中，煤炭资源仍占据相当重要的地位，在整个能源结构中约占60%，而且在一个相当长的时间内，煤炭资源将仍是我国能源消费的主要部分。2007年，我国煤炭产量为25.23亿吨，尽管产量位居世界第一，但仍然出现煤炭产量相对紧张的趋势，呈供小于需的现象，从而制约了我国国民经济的发展。现以我国煤炭矿山机械设备为分析研究对象，分析煤矿机械设备使用、研发中存在的问题；根据煤矿机械设备使用、研发现阶段存在的问题，指出煤矿机械设备的发展与展望。

1 我国煤矿机械的现状

经过几十年的发展，我国煤炭工业取得了长足的进步，且煤矿机械的制造、使用也取得了较大的成绩。随着经济的发展和对煤炭资源的需求的增加，我国的煤矿机械逐渐暴露出很多不尽如人意的问题。

1.1 设备体积过大、笨重

体积大、重量大是煤矿机械设备最大的特点。以单体液压支柱为例，每根重量在60～80Kg，体质稍差的工人单独根本无法处理；而液压支架、采煤机等大型设备更是在数吨以上。设备过于笨重，不但导致运转不灵活，而且使设备的搬迁受到限制，从而限制生产能力的发挥。此外，煤矿机械还存在着能耗大、使用寿命短、国产化低等诸多问题。

1.2 适应性差

在我国矿山中，部分矿井实现了机械化采煤，但部分矿井仍采用放炮落煤，这不仅不利于煤炭块度的保持且容易导致瓦斯、顶板事故的发生，对井下工人的生命安全也造成严重危害。纠其原因是因为煤矿机械对地质条件的适应性很差，地质条件稍有变化，现有机械化设备就无法展开使用，从而造成煤矿机械化水平的落后，制约煤矿生产能力的提高。

1.3 智能化低

当今世界是一个智能化的世界，各个行业的现代化、智能化都在不断提高。但是，我国煤炭行业的现代化水平明显滞后于时代的发展，特别是煤矿机械更是可怜，大部分机械设备仍是机械动力或机械控制，仅有少数小型设备实现了数字化和智能化，这必定成为制约我国煤矿生产能力提高的瓶颈。

1.4 生产能力受束缚

目前，我国煤炭产量已经达到了25.23亿吨，但与满足国民经济发展需要的煤炭资源还有很大差距，而其中部分煤炭资源是矿井超产增加的产量；如按正常煤矿机械生产能力定产生产，则年煤炭产量将远远小于这一值。同时，在我国煤矿生产现场，单工作面产量500万吨/年的矿井仍为数不多，这也多受煤矿机械设备生产能力的束缚所致。

2 煤矿机械目前发展面临的问题分析

2.1 煤矿机械的自主研发能力仍然不够强

我国是世界上生产煤炭资源的大国之一，但是我国也是煤炭资源消耗大国。因此煤矿机械的研发制造也应该随之发展，为煤炭资源的有效开发利用提供强有力的后盾保障。但是我国煤矿机械制造规模虽然得以有效的扩大，但是竞争能力却比较薄弱，仍旧有很多的核心技术依靠于国外的先进技术。我国具备自主知识产权和核心技术的产品仍旧很少，并且对引进的核心技术仍旧停留在基础的模仿层面。没有对引进的先进技术进行研究分析和研发应用，这就难以形成自主研发的良好氛围。并且我国的制造工艺技术相对于发达国家来讲相对落后，具备很大的发展空间，如果制造工艺技术能够有效的得以提高就会大幅度提升煤矿机械的发展能力。

2.2 我国煤矿机械设施的主要性能指标仍旧比较落后

相较于发达国家对煤矿机械制造企业对基础元件的理论研究，我国则只是追逐实际的应用技术对基础的理论研究反而不重视，这就导致了在引进的核心技术应用上，我国煤矿机械也只是简单的仿制外观对其相应的理论基础都视而不见，这就造成我国煤矿机械某些基础原件可靠性不高，使我国的煤矿机械设备在安全可靠性和使用寿命上都存在极大的隐患并且难以满足大型煤矿的生产效率的要求。

2.3 对煤炭机械企业的挑战

进入21世纪，我国煤炭工业快速发展。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。据悉我国煤炭行业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。

煤炭开采主要工序：井下综采重点设备-井下综掘设备-全自动刨媒设备-矿井提升设备-露天矿井开采成套设备-煤炭洗选加工设备，显示出对矿山机械的需求量很大。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，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。

3 机械设备的发展趋势

提高煤炭产量，是我国国民经济持续发展的需要；尽快实现煤矿现代化，是社会发展的需要；实现煤矿机械设备现代化、智能化是煤矿工人的热切需要。因此，煤矿机械设备如何发展，成为事关煤炭行业兴衰成败的重中之重。

3.1 使用灵活化

矿山机械设备的灵活化是指机械设备的适应性强，一台机械设备可以适应多种复杂的地质条件和矿井生产条件。如能够实现矿山机械设备的灵活化，则赋存条件较差的煤矿的生产能力也将被极大挖掘，从而提高整个煤炭行业的生产能力。

3.2 功能综合化

这里的综合化是指机械设备功能的综合化，即实现一台设备多项功能的综合。如煤电钻功能与凿岩机械功能的综合、单体液压支柱与顶梁功能的综合等。实现机械设备功能综合化，有利于节约人力资源、有利于提高设备的利用效率、有利于煤矿机械设备生产能力的发挥。

3.3 设备的国产化

煤矿机械经过几十年的发展，取得了相当大的成绩，常用设备基本实现了现代化。但是一个高精度、大能力、高技术的设备仍不能实现国产化，从而制约煤矿机械的发展。因此实现矿山设备的全部国产化也将是我国煤矿行业的发展趋势之一。

3.4 煤矿机械朝着煤矿机电一体化的发展趋势

随着煤炭资源重要性的显现，我国在提高煤炭产量的同时也要对煤矿机械设备进行相应的改善。就目前而言，传统的煤矿机械已经难以满足煤炭开采的需要，机电一体化在煤矿机械中的应用越来越显现出了独特的优势，煤矿机械机电一体化的创新能够大幅度的提升原有的煤矿机械操作水平，使煤炭资源的采掘、运输都向机电一体化的方向发展，保证煤炭资源的开发能够更加具有效率并且还能够增强其安全保证。提高煤炭产量，是我国国民经济持续发展的需要；尽快实现煤矿现代化，是社会发展的需要；实现煤矿机械设备现代化、智能化是煤矿工人的热切需要。因此，煤矿机械设备如何发展，成为事关煤炭行业兴衰成败的重中之重。矿山机械设备的灵活化是指机械设备的适应性强，一台机械设备可以适应多种复杂的地质条件和矿井生产条件。如能够实现矿山机械设备的灵活化，则赋存条件较差的煤矿的生产能力也将被极大挖掘，从而提高整个煤炭行业的生产能力。

3.5 煤矿机械呈现智能化的发展趋势

煤矿机械制造技术正在不断的由传统制造技术向先进制造技术发展，智能化的操作系统也是一门新兴技术，其自身的优越性使其使用和发展领域在不断的扩大，把智能化应用于煤矿机械也具有无穷的生产力，因此应该注重把这些新型科技有机的组合起来，保证煤矿机械的操作控制系统能够更加精确和智能化，使煤矿机械设备能够运行的更加协调，使其在煤炭资源的开采中得到有效的利用，在提高煤炭资源产量的同时还能大大增强其安全可靠性。这里的综合化是指机械设备功能的综合化，即实现一台设备多项功能的综合。如煤电钻功能与凿岩机械功能的综合、单体液压支柱与顶梁功能的综合等。实现机械设备功能综合化，有利于节约人力资源、有利于提高设备的利用效率、有利于煤矿机械设备生产能力的发挥。现阶段，社会在飞速发展；各行各业都在迅速的实现现代化、智能化。煤炭机械也不例外，也应该紧跟时代潮流，尽快实现。

4 结语

随着计算机和传感器技术的推广应用，新材料、新工艺的不断发展，煤矿机械将向着大型化、智能化的方向发展。高新技术是煤矿机械的发展趋势，技术创新是煤矿机械的生命。面对煤矿现代化、科学化生产的需要，煤矿机械将实现电子化、自动化成为有头脑（计算机控制），有知觉（传感系统），有血液（液压系统），有心脏（驱动装置），有骨骼（传动、支撑机构）的机电液一体化系统。随着科学技术水平的进步和国家对煤矿机械设备研发能力的投入的增大，煤矿机械设备的发展必将走上科学化的发展之路。

参考文献：

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对基地和园区企业分流职工创业实体户数占总户数30%以上的，对创业孵化基地根据入驻户数按每户不超过1万元的标准，给予一次性管理服务补贴；对创业园区根据入驻户数按每户不超过5000元的标准给予一次性建设补助。补助资金主要用于为入驻实体提供就业创业服务以及基地和园区管理运行经费。

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山西是我国的煤炭大省，煤炭是我省的主导产业。煤炭在我省不仅是产业问题、经济问题，也是社会问题、民生问题。从一定意义上讲，山西煤炭工业的转型标志着山西的转型，山西煤炭企业的跨越决定着山西的跨越。所以，实现转型跨越，煤炭行业责任重大、使命光荣，必须加快转变煤炭经济发展方式。

一是要从重采煤转变到重转化上来，树立强烈的转化意识，切实加大转化力度，新增生产能力60%要实现省内转化，40%对外提供商品煤；二是要从单一线性煤炭生产转变到循环经济上来，按照“全循环、上高端、多联产”发展思路，把传统的开发资源—消费资源—排放污染—末端治理单向发展模式转变到拉伸产业链条，实现闭路循环发展的模式上来；三是从一枝独大转变到多元支撑上来，按照“以煤为基、多元发展”的思路，大力发展现代煤化工、装备制造、新型材料、文化旅游、特色农业、金融保险以及新型能源等多元产业；四是从单打独战转变到开放合作上来，要加大开放力度，优化股权结构，推进股份制改造，创建发展平台，创新运作模式，实现低成本发展，达到合作共赢；五是从占领资源转变到占领市场上来，要充分发挥资源优势，扩大市场份额，要把资源优势变为资本优势，用资源换资本、换市场，形成新的生产力；六是从“煤老板”转变到现代企业家上来，煤炭企业的经营者，要有世界眼光、战略思维，要抓好金融和贸易，要成为谋划资本运作的思想家、企业家、金融家；七是从环境破坏型转变到绿色生态开采上来，要坚持“开采中保护、保护中开采”的原则，加大生态环境恢复治理力度，严格实行环保“三同时”制度，加快建设绿色矿山、绿色矿区、绿色矿城，实现煤炭工业绿色发展。

山西的优势在煤，山西的潜力和希望也在煤。今后一段时期是我国全面建设小康社会的关键时期，也是我省实现转型跨越发展的重要时期。全省煤炭行业要把主攻方向放在大力发展“以煤为基、循环高端、多元发展”上来，把着力点放在煤炭加工利用和提高自身转化上来，把发展模式转变到“提素质、练内功、强转化”内涵式发展上来。要以科学发展为主题，以加快转变经济发展方式为主线，以安全发展为保障，以推进国家综改试验区建设为统揽，以转型跨越发展为目标，努力构建现代煤炭产业发展体系。

即：构建以机械化、信息化、安全高效为特征的现代煤炭生产开发体系，推进现代化矿井建设，推进煤炭生产装备数字化和生产过程智能化建设，建成一批世界一流的自动化、智能化矿井，实现矿井生产规模化、集约化、机械化、信息化；构建以资源化、减量化、再利用为特征的煤炭产业循环发展体系，推进“全循环、上高端、多联产”项目，抓好煤制油、煤制气、煤制烯烃、煤机装备、坑口电站等重大项目，抓好煤电、煤焦化、煤气化、煤液化四大煤炭循环经济链和煤炭经济园区的建设；

构建以高端化、多元化、以煤为基为特征的新型工业体系，发展与煤相关的机械制造业，发展以煤基新能源、精细化工、化工新材料为特色的现代煤化工产业；构建以煤炭开发利用为中心的技术、人才、装备、金融、保险、物流现代服务体系，推进山西煤炭学院、山西煤炭职业技术学院、雁北煤校和山西能源工业国际分销物流港转型示范项目，做大做强中煤保险。在今后的工作中，全省煤炭行业将用好综改试验区平台，打好转型发展重牌，做好煤炭这篇大文章，推进煤炭产业安全、高效、集约、绿色发展，推进煤炭经济循环、高端、低碳、多元发展，在全省转型跨越发展、再造一个新山西中唱好重头戏，当好主力军，做出新贡献。

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第二条适用范围：本办法适用于国家级智能化示范煤矿进行验收管理，也适用于其它智能化煤矿进行验收管理。

第三条智能化煤矿必须满足验收标准中的必备指标，有任何一项必备指标不能满足要求的，不能通过验收。

第四条煤矿安全质量标准化考核为二级及以上，并且本年度内没有发生过死亡事故的煤矿，方可申请智能化煤矿验收。

第五条井工煤矿采用分类建设、分级达标的方法，将煤矿智能化建设条件分为三类，分别采用不同的验收指标进行综合评分验收。露天煤矿、选煤厂根据技术工艺与应用效果进行综合评分验收。

第二章验收程序与方法

第六条智能化煤矿验收程序分为企业自验收、国家验收、综合评审三部分。

第七条企业自验收以企业为主体，由企业组织相关专业技术专家或委托第三方组织成立验收专家组，专家组应涵盖矿井各主要应用系统的相关专业，人数应不少于7人，根据矿井智能化建设类别及相关评价指标进行逐项验收。

第八条企业自验收应由专家组出具企业自验收报告，企业自验收报告应包括煤矿主要系统建设情况、矿井建设条件分类评价、矿井主要系统智能化建设与应用效果、效率与效益情况、智能化煤矿分级评价、存在的主要问题等，企业自验收可以依据验收标准对煤矿的建设现状进行分级评价，企业自验收报告应由专家组进行签字确认。

第九条煤矿企业应对自验收报告中存在的问题进行逐项整改、完善，若在短期内难以完成整改，则应详细说明理由，整改后方可申请进行国家验收。

第十条国家验收由煤矿智能化建设工作专班负责协调，国家验收分为材料初审、现场考核，煤矿智能化建设工作专班应在收到煤矿企业申请后的60个工作日内，从专家库抽取专家进行验收。

（一）材料初审。煤矿智能化建设工作专班在收到煤矿企业的验收申请后，应及时进行材料审查，经审查合格后，从专家库中抽取专家进行验收。

（二）现场考核。智能化煤矿验收专家组由煤矿智能化专家库中抽取各相关专业专家不少于7人组成专家组，验收专家组应赴煤矿现场进行验收，并由专家组出具验收报告，验收报告包括煤矿主要系统建设情况、矿井建设条件分类评价、矿井主要系统智能化建设与应用效果、效率与效益评价、综合评价。

第十一条待所有煤矿完成专家组验收后，由国家统一组织进行综合评审、公示公告。

（一）综合评审。由国家能源局组织行业内有关专家对验收专家组出具的验收报告进行综合评审，最终确定智能化煤矿验收考核结果。

（二）公示公告。对会议评审合格的智能化煤矿，在国家能源局官方网站向社会公示，公示时间不少于10个工作日。

第十二条通过验收考核的智能化煤矿，可根据验收结果享受国家有关鼓励和优惠政策。未通过验收的煤矿，可以经过一年的整改后重新申请验收；通过验收的煤矿，可以在一年后进行升级验收。

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【中图分类号】X751 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5071(2012)06-0335-01

煤炭是我国重要的能源，煤炭工业的大力发展，在我国的国民经济建设发展中占居重要的地位。因此，近年来各级煤矿企业领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。下面对煤矿机电一体化技术的应用进行探讨一下：

1 概述

煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品，其主要技术包括：微电子、计算机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等，这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中，开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品，并取得了巨大的成功，这让人们清楚地意识到，机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。

2 煤矿机电一体化技术产品的应用

(1)矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中，因为现代化煤矿发展的需要，对煤矿机械化采煤提出更高的要求，那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今，对于国外一些采煤技术比较先进的国家，煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机，他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式，主要以电力电子器件为核心。在英国和意大利等国家，高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机，它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体，这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。

在我国，大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化，采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外，计算机控制系统发展也非常迅速，它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能，如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障，可能在某些方面没有面面俱到，在使用上还不能满足一些功能，但是从发展的角度看问题，这的确是一个很好的开始。目前，我国直径在两米以上的提升机有许多台，其中90%为交流提升机，并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速，电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统，只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动，虽有部分可控硅供电系统，也均为模拟量控制。而PLC可编程控制器使用比较简单，程序设计起来也比较容易，不需要一些复杂的输入输出接口装置，抵抗外界的干扰能力也很强，因此，它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。

(2)综合机械化采煤，七十年代我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面，并在大同矿务局进行试验使用，一直试验使用到八十年代后期，这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展，推动了煤矿自动化的发展进程，同样，采煤机也由液压牵引开始转向电牵引；液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展，以计算机为核心，采用电液控制，移架自动化得以实现。另外，对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置，实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用，使设备动作趋于协调，且安全性、可靠性大为提高，操作性能更加完善，为煤炭企业带来了更高的经济效益。

(3)矿井安全生产监控系统。从多数煤矿使用监控系统的效果来看，还存在一些问题，但是主要问题是传感器的不足，并且使用过程中，其稳定性相对较差，使用寿命不足，一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究，对一些关键技术也实施多次再设计改进措施，但仍然没有得到预期的效果，因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外，由于计算机网络软硬件技术发展很快，运行速度和质量也在不断提高，传输介质由同轴电缆发展到光缆，信息媒体由字符发展到声像，煤矿的安全监控系统有了很大的发展，他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品，一些高校、科研所和企业正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。

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中图分类号：F406.4 文献标识码：A 文章编号：1673-1069（2016）19-31-2

引言

煤矿机电一体化技术应用在煤矿工业生产中，是现代化煤矿工业生产的需要，同时也对煤矿工业的机械化生产提出更高要求，特别是对井上和井下运输和提升系统的要求更高。当前，国外先进国家的煤矿井下运输系统以带式运输机为主，采用直流电源交流变频装置驱动，机械构架核心多为电力电子，大大提升了煤矿工业的生产效率，推动了经济发展。而我国则相对较为落后，这也为我国煤矿工业的发展提出了新的要求，提高煤矿机电管理技术对我国煤矿工业的发展意义重大。

1煤矿机电一体化发展及产品概述

机电一体化集合了机械技术、微电子技术、光学技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术等多种技术为一体的交叉综合技术，机电一体化的发展需要依赖各自技术的支持，但其发展又促进了各种技术的不断更新。在我国，随着1970年第一套综合机械化采煤工作面在大同矿务局的试验开始，我国机电技术开始萌芽。到上世纪80年代，综合机械化采煤在我国得到了发展，随着煤矿机电一体化的发展，我国采煤机从液压牵引向电牵引发展。到上世纪90年代中期，随着采运支机械微机监控、故障诊断的研究和支架电液微机技术应用的研究，大功率电牵引采煤机得到了应用，开辟了我国煤矿工业发展的新时代。当前，虽然煤矿机电一体化在我国的研究和应用得到了较好的发展和应用，但和国外先进国家相比，加之我国煤矿工业发展起步较晚，在开发水平、技术管理、人才等方面都让差距逐渐扩大。煤矿机电产品因其具有记忆、运算、控制等多种功能而让产品的性能得到提高，多功能化和智能化的发展让机电一体化产品应用范围得到拓展；在煤矿工业生产中，机电一体化产品逐步得到了广泛应用，在我国，电牵引采煤机、全数字直流提升机逐渐取代了进口机械。从生产设备上看，我国已经具备了计算机监控的挖进机、胶带运输机、矿井供电设备等机电产品；在安全生产领域，胶带机集中控制系统，皮带集中控制系统、井下胶带机地面远程集中控制系统等系统也逐渐在各大煤矿中得到应用，对井下关键设备和工作点的监控起到了很好的作用。特别是计算机网络管理系统的应用，让煤矿生产的设备自动化、智能化水平得到提高，为煤矿生产的安全、可靠、高效提供了有力的保障。

2提高煤矿机电管理水平的对策

在我国，虽然煤矿机电一体化产品得到了一定的发展和应用，但因起步晚、技术等依旧跟不上实际的生产需要，因此，在煤矿工业生产中就需要提高煤矿机电管理水平，让煤矿机电一体化产品真正促进煤炭工业的发展。

2.1更新观念

传统煤矿工业生产中，对机电设备的管理都延续了购买、应用的模式，领导对设备的了解不够，重视程度不够，技术人员也未将实际工作中的相关情况及时反馈，导致了机电产品在生产中的作用不能得到完全发挥。因此，在应用机电产品的过程中，首先是主管领导要重新观念，加强对产品性能和作用的了解，加强对技术人员的管理，从而提高其在生产中的作用。

2.2统一管理

在矿井机电管理机构体系中，应让机电部门拥有独立的职权，且直接由领导分管，实行统一管理。如制定出相应的规则制度，编制工作计划，将一般机电管理部门的设备配件分配权、追查机电事故权下放到具体的部门中，让机电设备的管理走上科学化和规范化的道路。

2.3标准化管理

机电一体化产品应用于煤矿工业，因其具有系统性，故需要以标准化的方式进行管理，这主要包括标准化的组织管理、标准化的质量管理、标准化的人员素质管理和标准化的工作规程管理。机电标准化是煤矿矿井机电安全生产的基础，特别是一些地方煤矿，应逐步推进机电标准化进程，从标准化管理小组的领导开始，制定出标准化管理的目标和具体实施标准和进展时间。落实质量升级头面、机道、机房的达标工作，以薄弱环节的管理为重点而进行。同时，应以机电标准化奖惩机制来开展机电标准化活动，让标准化样板机电区、机房等成为示范，带动标准化管理的发展。

2.4综合化管理

设备的管理将直接影响着设备的运行状态，因此，在机电设备管理中，首先就应抓好机电设备的管理，从设备的动态、建立保管设备档案、办理设备调拨转移制度以此来掌握机电设备的技术性能状态；通过编制审查设备购置、更新、整修等计划和过程来掌握设备的资金投入和运行情况。在工作中，各矿首先应建立起设备综合管理体系，制定和完善设备的管理制定，在人员分配和管理上，以流程化和标准化来进行管理，让设备管理工作走向制度化、规范化和正常化。

2.5落实管理制度

机电设备的管理和使用不能光靠口号或制度来进行，而需要将制度具体落实到实际的煤炭生产过程中。特别是一些煤矿企业中规则制度制定后没有落到实处导致事故的发生已成为不可忽视的现象。这就需要在机电设备的操作、维修、综合平衡、质量检验、现场管理等方面通过制度的完善和落实来进行整改。在煤矿矿井机电管理中，设备、检查、维修、质检等工作是常规工作，也是基础工作，要保证这些工作真正落到实处，就需要以机电事故管理制度、设备现场管理、技术管理制度、综合平衡、版主经济核算制度来进行监督、维护，从而保障机电设备的正常运作。

3对我国机电一体化技术的思考

3.1观念和国外接轨

在我国，煤矿机电一体化技术或是产品的发展起步较晚，虽然在20世纪得到了发展，且机电产品也逐步在煤矿工业生产过程中的各个环节得到了广泛的应用，但和国外先进机电一体化水平相比，差距依旧很大。这就需要我们在利用机电一体化产品生产过程中，首先在观念上与国外先进国家保持一致，利用网络丰富的信息，随时关注世界先进国家机电一体化发展的特点和技术发展动态，让我们的脚步跟进先进国家；其次，我们也应跟进我国的现状，加大对机电一体化技术的研究和应用，让机体一体化产品更适于我国的生产需要。

3.2推动机电标准化进程

机电一体化以计算机管理为核心，这就需要在机电一体化产品的标准化、规范化、通用化和系列化来跟进。计算机管理的优点就在于占用空间小、存储能力强、信心处理快，这都为机电一体化产品应用于煤矿工业生产打下了基础。在煤矿工业生产中，应尽量以功能强大的嵌入式计算机为主，让其工作性能保证机电设备的正常运作；对新开发的机电设备，应在通信功能和开放性和可靠性方面进行加强，让机电设备的通用化得到实现；同时，随着计算机智能技术的发展，机电一体化产品也应逐渐向智能化控制发展，这不仅能从资源上得到合理配置，对提高生产效率也大有裨益；最后，当我国暂没有相应的高新产品应用于生产时，应购进国外的高新技术产品，一方面应用于生产过程提高生产效率，另一方面加大对此类高新机电产品的研发，提高机电产品的研发能力，推动我国煤矿工业生产向现代化和自动化方向发展。煤矿机电一体化技术的发展是煤矿综合自动化发展的基础和保障，也是煤矿企业信息化建设的重要技术支撑，煤矿机电一体化产品在煤矿工业生产中的采、挖、运的等方面的应用，推动了我国煤矿工业的发展，为我国经济发展做出了积极贡献。

参考文献

[1]关民举.浅析煤矿机电管理技术的应用及管理[J].时代报告，2011年9月上期.

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[中图分类号] X752 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-10-259-1

进入信息社会以来，工业的发展出现了网络化、智能化的、自动化的发展趋势，只有不断提升煤炭工业生产的效率，提高其安全性，才能实现产业结构的优化，这样才能更好地促进生产力的发展。笔者根据自身的经验，对煤矿自动化生产的重要性进行了简述，分析了其存在的问题，并就去发展趋势进行了论述，希望能够对当前的煤矿自动化生产起到一定的促进作用。

1煤矿自动化生产的重要性

以机器代替人是自动化的最初模式，随着科学技术和生产理念的不断进步，综合自动化的概念逐渐成为科学家和企业研究的对象，综合自动化记住计算机网络技术，实际上立足于整体的产业链条，在市场分析、产品设计一直到销售等各个环节深入解析的基础上，采集、加工、处理相关的数据信息，调整经营策略，进行适于市场需求的生产，为企业带来更大的经济效益。具体来说，煤矿自动化生产的重要性主要可以体现在如下几个方面：

1.1提高生产效益。随着工业化进程的推进，煤炭的需求在不断增加，且需求呈现出多元化的特征，为了更好地适应市场的需求，已经不能仅仅依靠以往的煤矿生产管理模式，利用煤矿自动化生产系统能够很好地满足这些需求，通过对相关信息的检测、数据收集以及风险控制，使得煤矿产业的生产更加安全、高校，提高了煤矿企业的生产效益。

1.2保障生产安全。煤矿生产存在着较大的危险性，面临的环境比较复杂，虽然拥有了诸多的先进的生产技术，安全威胁仍然比较大，正是因为如此，设备的可靠和安全性就显得更为重要。煤矿自动化生产依靠的是自动化的软件，软件可以对各种不稳定、不可靠的因素进行预测，实现科学化、自动化的管理，这样就大大减小了施工、生产的安全隐患。

1.3节约企业资源。煤炭生产企业本身对能源资源的需求比较大，对工作人员的专业技术要求也比较高，而以往单纯的人为操作管理的话，造成了大量资源的浪费，这样对于煤炭企业而言存在着很大的风险，通过自动化设备和机制的建立，减少了人力资源的投入，减少了能源的消耗，使得资源的利用效率大大提升，减少了设备折旧，显著提升了煤炭生产企业的经济效益。

2煤矿生产自动化存在的问题

为了更好地对煤矿生产自动化的发展趋势进行预测，就需要对其存在的问题进行分析，这样才能有的放矢地提出相应的预测意见和建议，具体来说，应该从如下几个方面着手：

2.1通信尚不稳定。要实现煤矿生产自动化，需要通信光缆来保障，现在的很多煤矿井下都有了通信光缆，但是光缆的运行环境和维修环境都十分恶劣，一旦发生损坏的话，很难对其进行及时的维修，故而大范围的实施条件还不是十分成熟。在这样的条件下，顶板检测、液压支架电液控制所需要监控的信息量比较大，这样无疑增加了工程造价成本和使用成本。

2.2挖掘能力偏低。从当前的情况来看，计算机控制系统已经成为发达国家进行煤矿采掘的重要的系统，综合自动化能够在采煤作业中实现，离机操作已经成为了其普遍具备的功能。相较于国外的发达国家，我国在煤矿自动化生产起步比较晚，设备国产居多，刮板运输能力小、计算机控制能力也不是非常弱，总体上过煤量比较低。

2.3安全监控不到位。安全监控系统对于煤矿生产企业是十分重要的，这主要是因为煤矿开采存在着较大的危险性，我国的安全监控系统虽然得到了较大的完善，但是传感器种类并不是十分丰富，且设备仪器的稳定性还不是很强，这就导致了设备的使用寿命较短且存在着较大的生产威胁。

3煤矿自动化生产的发展趋势

分析了煤矿自动化生产存在的问题，就需要指出煤矿自动化生产的发展趋势，具体来说，主要包括如下几个方面：

3.1自动化控制网络系统。这一系统的建成将极大地提升信息传递的速度，实现远程的生产管理控制，不但包括井下、掘进、人力资源、财务控制，还包括采煤、运输、市场销售等，将这些控制子系统有机联系成为一个整体，对其进行全程的在线监控检测以及控制。

3.2企业集控中心。在煤矿生产企业内部建立集控中心，在此基础上建立企业级的数据仓库，逐步完善企业的矿井生产制造执行系统，综合分析煤矿生产企业的生产计划调度、生产过程数据等，从而优化设备检修、生产过程以及时间安排等。实际上，实现这些功能，不但需要自动化生产控制系统的作用，还需要充分借助集成公司资源计划系统，这样才能更好地编排、下达、查询以及反馈企业的生产计划，更好地对设备、备件进行合理的配置。

3.3远程开、停车系统。井下工作是煤矿自动化的一个重要组成部分，为此，需要记住中心集控软件对井下相关设备的运行状况进行必要的坚实，以便了解设备存在的问题，进行相关设备参数的调整，进而完善企业的检修和维护计划，下达相应的维修指令，更好地完成现场的相关处理工作。

3.4综合信息平台。为了更好地对生产现状进行及时追踪，就需要建立综合信息平台，这个平台不但可以了解实时的数据、作业的进程、设备的状况，还能掌控过程组态画面、现场环境、能耗生产等相关情况。有了这个信息平台，就能实现对煤矿自动化生产的科学、合理分析，并建立企业的知识挖掘系统，使企业的专家知识库得以快速建立，加速智能化、自动化的进程。专家决策支持系统的建立，能够更好的保障企业的生产安全，对企业的生产管理决策有着至关重要的作用，对企业的长远发展有着重要的意义。

4总结

工业的发展出现了网络化、智能化的、自动化的发展趋势，只有不断提升煤炭工业生产的效率，提高其安全性，才能实现产业结构的优化，这样才能更好地促进生产力的发展，本文阐述了煤矿自动化的重要性，分析了当前我国煤矿自动化生产存在的问题，在此基础上总结了煤矿自动化生产的发展趋势。

参考文献

[1]王天福，贺胜宽.探究煤矿自动化发展方向[J].中国石油和化工标准与质量，2012（11）.

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概 述

目前我国国有煤矿的生产系统一般有是由提升、运输、通风、排水、压风到采、掘、钻探、通讯、洗选等一整套机械设备及与之相应的电气设备。煤矿机电管理则是利用企业管理的理论对煤炭工业企业机电系统的人、财、物和事进行科学管路，使之发挥最高经济效益的活动。随着世界能源产业的兴盛，而我国是以煤炭为主要能源的产煤大国，由于能源的需求量越来越大，加之大煤矿生产条件和生产环节的越来越复杂化，煤矿机电设备的使用种类和范围也越来越大，因此对机电技术管理也提出了更高的要求。

一、华丰煤矿机电管理存在的主要问题

（一）设备存在的隐患较多

设备老、旧、杂、带病运转，安全设施、保护装置不全，与《煤矿安全规程》中的要求存在差距。设备、配件采购混杂，同型号、不同厂家，安装尺寸或形式不同，增大工作难度。

（二）机电特种作业人员安全意识淡薄

特种作业人员没有牢固树立“安全第一，生产第二”的思想，违反了“三大规程”及有关安全规定，违章指挥、违章操作现象时有发生。

（三）机电管理不到位

设备从选型、购置、验收、试验、安装、维护、修理直到报废的全过程管理在某些环节还不到位。有些矿对设备验收、使用制度执行不严，不合格产品仍能入库和使用。

（四）机电队伍整体文化素质较低

煤矿机电队伍员工文化程度参差不齐，业务素质平均水平还不高，技术素质差，很难适应高新技术，造成检修质量差，排除故障难，时间较长。部分人员未系统学习设备管理理论和企业管理理论，机电管理凭经验进行，没有达到科学管理。

二、做好机电管理工作的办法

（一）强素质，练本领

1、铺下身子，扎实苦干，甘当小学生。煤矿是高危、艰苦行业,环境差、风险大,相比其他行业收入低,只有铺下身子，扎实苦干，与职工打成一片，职工才能信任你，才能将他们的经验积累告诉你，避免走弯路，否则摔跟头是难免的。

2、理论联系实际，学以致用，现场需要什么先学什么，理解快，记得牢，效果明显。除此以外的其他业务学习，可有系统的安排学习。

3、加强沟通学习交流。除书本知识以外，主要通过以下途径：一是向前辈学习，学习他们丰富的人生经验，工作经验。二是向同行学习，三人行，必有吾师，学习别人的长处，为己所用。三是积极参加各种会议，倾听不同的观点，辨别是非；积极参加各种培训班，相互沟通交流。

4、资料的积累整理：非常重要，要利用一切机会收集资料，要利用好新矿集团机电网这个平台，要学会借脑工程，必须学会熟练掌握电脑。

（二）把握宏观政策，大事不糊涂

熟悉上级一系列法律、法规、文件、规定，作为一切工作的出发点与判别的标准。例如安全方面的有：《安全生产法》、《矿山安全法》、《煤矿安全规程》（2011版）、《煤矿设计规范》、《煤矿电工手册》、《煤矿总工程师技术手册》（2010版）、《生产矿井质量标准化标准》、《设备完好标准》、《电气设备防爆标准》、《三大保护整定细则》、《机电、运输安全技术规范》（新矿集团公司2011版），以及有关的文件、规定、规范、技术标准等相关条文。节能减排方面的有：《关于加快推进全省重点用能企业淘汰改造高耗能落后机电设备的意见》（鲁经信资字【2010】483号），要避开淘汰目录中明令禁止的非节能产品。

（三）抓好几项具体工作

1、机电技术管理制度的制定与修订，要定期检查，不断完善，具有适应性强，可操作性强的特点。地点变了、环境变了、条件变了、设备变了，管理制度要相应改变，要与时俱进。管理制度要全面，不要漏项，要事事有人管，时时有人管。

2、操作规程：要结合具体使用条件，有针对性制定特殊的规程，同一设备，不同的使用条件，操作规程内容有差别。设备进行技术升级改造后，要及时修改规程。

3、设备安装、检修技术措施：合理制定措施，能使安装、检修工作提前顺利，否则易发生安全事故，从近几年发生的机电事故案例中不难看出，绝大部分事故是可以避免的，只要措施到位，认真执行，就可以避免事故。如何制定措施，我认为主要应抓好以下几个方面：一是熟悉现场，不闭门造车；二是熟悉施工过程，能分清那是重要环节，那些是一般环节，有那些重大不安全隐患；三是如何消除重大不安全隐患是措施的重中之重。

4、“四新”技术推广应用：创新是一个民族不断生存发展的不竭动力，新设备、新工艺、新材料、新技术等“四新”技术的广泛采用，标志着一个矿井的生机与活力，没有最好，只有更好，要不断发现新问题，研究解决新问题，解决问题的过程就是创新的过程，要站在全局的高度，站在发展的高度，谋划布局。

三、几点建议

（一）加强机电管理人员的培训，特别是对高新技术领域的培训学习，全面提升机电管理队伍的整体素质。

（二）健全机电管理体制，完善机电系统的精细化管理工作，重环节，严考核。

（三）以人为本，加快设备的更新改造工作，实现机电系统现代化管理，岗位实现智能化管理。

（四）打造一批标杆工程、精品工程，在全行业进行推广应用。

（五）建议机电管理全面实施自动化、智能化管理，使机电技术管理工作时刻保持动态管理。

参考文献

[1]袁亮.煤矿总工程师技术手册[M].煤炭工业出版社,2010

[2]骆林.煤矿安全规程.煤炭工业出版社,2011

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引言

从80年代开始，西方发达国家就已经研究和推广了机电一体化在综合采煤设备中的使用，这些国家以微电子技术为前提，以计算机先进技术为核心，大量运用自动化技术推动机电一体化技术在综合采煤机械设备中的广泛应用，大力发展了本国的煤炭工业。此外，这些发达国家在设备运行方面，设备的全自动化监控水平也在逐渐完善。但是就我国目前形势来看，我国煤炭企业机电一体化技术和西方发达国家还存在一定的差距。因此，加大对综合采煤机械设备机电一体化的研究力度有着重要的意义。本文针对我国现阶段机电一体化在综合采煤设备中的应用情况进行研究分析，探讨改进综合采煤机械设备的相关技术，为我国煤炭企业加大机电一体化技术在综合采煤设备中的应用提供参考资料。

一、我国综合采煤设备机电一体化的现状

我国煤炭行业有一定程度的发展，尤其是近几年煤炭的产量出现了大幅度的提高。随着科技的飞速发展，国家综合采煤设备的技术水平也得到了提升，国产采煤设备比重逐年呈高速上涨趋势。为了进一步满足煤矿行业的高效高产要求，综合采煤设备应用计算机技术与微电子技术能够整体提升采煤设备的技术水平、工作效率与易维护性能。

虽然我国综合采煤设备机电一体化技术有了一定程度的发展，但是和国际先进煤炭企业还存在较大的差距。我国国家科研院和厂商合作研制出了交流型电牵引综合采煤机，但是其中的电气关键技术还是从国外引进过来的。此外，重型工作面刮板的运输设备等还处于研究状态，微机控制软启动系统并不具有综合采煤设备工况的故障检测功能。总之，我国综合采煤设备机电一体化还处于起步极端[1]。

二、机电一体化技术在综合采煤设备中的应用情况

为进一步提高煤矿生产的工作效率和安全性，我国一些煤矿企业不断对综合采煤设备的进行技术的改进。采煤机采用电力电子技术和微电子技术从液压牵引转变为直流型电牵引，提高了牵引的速度，也克服了液压部件难以避免的技术缺点。随着科学技术的进一步发展，交流变频型电牵引系统逐渐取代直流型电牵引系统，使得采煤机采煤速度得到了大大的提升，采煤机的可靠性和工作效率也得到了提升。此外，随着微电子技术和信息科技的发展和应用，采煤机的监控系统得到了改善，提高了综合采煤设备的自动化技术水平。使得综合采煤设备具备了：自动管理、监控工况、诊断故障、采集和整理数据、人机对话、故障报警等功能。

机电一体化技术在综合采煤设备中也得到了广泛的应用，提高了设备的性能和功效。机电一体化技术在综合采煤设备中的应用体现在：增强了一些自动化操作的功能与自动化调节的功能，使得采煤设备的可靠性能得到提高。利用自动化诊断和停电措施等先进技术后，改善了综合采煤设备的操作性能，具备了不同程度的自动化监控功能、自适应能力和智能化等；使得设备结构更加简单化。因为交流型机电利用的是微机控制，使其具备了直流电机的调速功能，还具备了结构简单、可靠性高、机械光量小、工作效率高等特征。生产综合采煤设备方式朝着柔性化和自动化的方向发展和改进。电子技术的大量应用，使得综合采煤设备的检测盒控制水平得到了提升，提高了自动化的程度、诊断设备故障的能力和监控检测水平[2]。

三、综合采煤设备的改进和相关技术的探讨

（一）综合采煤设备的改进

综合采煤设备具备重型化、强功能化、大功率化、高性能化等特征。而高效高产的综合采煤设备技术将会朝着大功率采煤机、交流型电牵引、智能化监控检测、强功能化和软启动的运输机、高操作阻力和电液控制的液压支架等方面改进[3]。

（二）相关技术的探讨

（1）检测传感器

对检测传感器的研究包括电流电压、功率测定、电机温度、油液压力、油液温度、液位高度、牵引速度、电液阀等主要方面，但是还是存在着不同程度的问题。企业需要加大对核心部件的研制力度，例如：采煤机机身的倾角、摆臂角、牵引速度、牵引力、移动方向、煤矿和岩石的分离等。此外，煤矿企业需要进一步提高设备传感器的结构性能、测量的精度与测量可靠性。

（2）监控装置

在研究检测传感器的同时，企业也要加大对综合采煤设备的控制性能和维护能力的研究力度、检测各种工况参数的不同，在通过微电子计算机处理和运算后，需要按照预设动作值进行相应的维护动作。此外，当机组出现故障时，结合井下工作的实际情况，依靠光和声发出警示信号，显示故障的具体部位和故障的性质，对于这些过程的完成需要利用微机控制。

利用微机软件系统具备运算简便、灵活性强等特征，且对综合采煤设备实行智能化和自动化功率管理。企业需要进一步研究对采煤机摆臂的自动化调高控制技术。

（3）监控工况与故障诊断

采用计算机技术和微电子技术诊断采煤设备是否存在故障，保障采煤设备能够进行自动化诊断和自适应。对监控工况与故障诊断的研究主要包括：综合采煤设备的故障诊断装置、采煤机的综合工况监控装置、采煤机故障诊断系统、刮板运输设备的故障诊断等内容[4]。

四、结语

随着科技的进步和机电一体化技术的发展，以微电子技术、计算机技术、电力电子技术为核心，并具备多种传感设备的监控检测与故障诊断设备成了先进综合采煤设备的特征。企业要加大机电一体化技术在综合采煤中的应用力度。

参考文献：

[1]刘丹阳，李齐森，孙振华. 刍议机电一体化技术在综合采煤设备中的应用 [J].天津商学院学报，2011，10（03）：121-145.

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一、前言

随着石油、天然气资源的日渐短缺和洁净煤技术的进一步发展,煤炭的重要性和地位还会逐渐提升。根据我国资源状况和煤炭在能源生产及消费结构中的比例,以煤炭为主体的能源结构在相当长一段时间内不会改变。数据显示我国煤炭在一次能源生产和消费中的比例长期占70%以上。据有关资料预测,即使我国政府采取积极稳健的替代能源政策,但到2050年,我国的煤炭在能源消费结构中仍然至少达到40%以上。基于以上情况,如何更好的整合煤炭资源,发展煤炭工业就成为我国能源行业的一大重要议题。

二、我国煤炭行业发展现状分析

目前,我国煤炭行业现状十分严峻,集中表现为资源利用不当、环境破坏严重和生产安全性低等几个方面,而其中最关键的就在于虽然目前行业内都已认同了依靠科学技术来改善煤炭生产环境,但是在实际运作中,对于科技的重视程度还远远不够,用于科技手段方面的投入还明显不足,以至于我们煤炭行业始终没有真正走上可持续发展之路。

1、资源利用率低,浪费严重

当前,我国煤炭工业还是以粗放式发展为主,在煤炭开采和生产环节缺乏先进技术支撑,资源利用率长期偏低。目前我国煤矿平均资源回采率仅30%-35%,资源富集地区的小型矿井资源回收率仅10%-15%,资源浪费严重。单位能源消耗的产出,不仅大大低于发达国家,而且也低于印度等一些发展中国家。在美国、澳大利亚、德国、加拿大等发达国家,资源回收率能达到80%左右,平均而言我国的煤炭回采率只有30%,不到国际先进水平的一半。煤炭行业资源综合利用率长期低下。据估算,每采1吨煤炭,就要破坏和消耗与煤炭伴生的矿产资源达8吨,每年因采煤排放的煤层气约60亿立方米,相当于西气东输总输气量的一半,每采1吨煤炭,破坏2.5吨的水资源。

2、环境破坏问题严重

煤炭的利用率低,燃烧物和排放物对环境造成严重破坏,其中主要表现在三个方面。第一,污染气体排放超标。我国85%的煤炭是通过直接燃烧使用的,燃煤产生的二氧化硫排放量占总排放量的74%,二氧化氮的排放量占总排放量的85%,一氧化氮排放量占总排放量的60%。另外,燃烧高硫煤排放的二氧化硫,会导致硫酸型酸雨灾害的发生,据统计,在我国酸雨问题最为严重的山西,每年因酸雨造成的经济损失达上亿元。第二,地下水资源破坏严重。由于我国煤炭开采技术手段落后,每年由于采煤造成的地下采空区和塌陷区使地下水年损失上亿吨,造成了水资源的极大浪费。第三,煤矸石及废水排放带来的污染问题。目前,我国的煤矸石总量巨大,而约有10%的煤矸石会在堆积过程中发生自燃,并产生大量有害气体,严重破坏了自然环境。

3、生产安全性低,事故频发

统计数据显示,每采掘百万吨煤炭的死亡率,中国在2以上,而美国仅为0.039,印度为0.42,俄罗斯为0.34,南非为0.13,中等发达国家一般为0.4。每年中国因煤炭生产事故死亡的人数占全球煤炭生产死亡人数的80%以上。虽然近年来,国家和各级主管部门都非常重视煤矿的安全生产工作,采取了许多措施,但是煤炭生产安全事故率和死亡率仍然居高不下。造成事故频发,固然有一部分的人为因素,但是技术水平的低下也是不容置疑,简陋的采掘条件和落后的开采工具无疑是导致事故频发的根本原因之一。目前,主要困扰我国煤炭企业的两大安全问题就是煤层气的利用问题,和上覆岩层运移控制问题,每年发生的矿井事故有一半以上是由于以上两种问题造成的。

4、煤炭科技资金投入不足

我国目前用于煤炭工业的科技投入严重不足。一方面,煤炭工业的科技总量投入还相对较低。另一方面,煤炭科技投入不均衡。大型煤炭企业逐步成为科技投入的主体,2007年中国煤炭企业100强27家企业营业收入超百亿元,有28家企业上市融资1,521亿元,82家企业研发投入1,103,595万元,平均投入强度为1.54%,但投入强度不高,其中60%的大型煤炭企业研发投入在1%以下,中小型煤炭企业的科技投入更低,而美国企业研发投入平均为3%,差距较大。

三、实现煤炭工业可持续发展的思路

要实现煤炭工业可持续发展,必须首先明确可持续发展的定义。由联合国世界环境与发展委员会制定的《我们共同的未来》报告中定义的可持续发展概念:“满足当代人的需求又不损害子孙后代满足其需求能力的发展”。

基于上述阐述,煤炭工业的可持续发展要遵循以下思路。首先,利用现有科技技术手段解决现阶段存在的资源利用率问题、环境污染问题和生产安全问题。其次,通过利用相关的辅助手段建立煤炭工业长期发展战略体系,确保煤炭工业按照可持续发展的轨迹进行下去。对于能源产业,特别是煤炭工业来说,走可持续发展之路的一个关键就是要充分利用资源和多次循环利用资源,即发展循环经济。可以说,发展循环经济是煤炭工业实施可持续发展的必然选择。煤炭工业实施可持续发展必须正确处理好经济、生态环境和社会之间的关系,实现多方共赢。

四、实现煤炭工业可持续发展的对策

1、引入先进技术,促进煤炭工业科技

(1)提高煤炭资源利用效率

首先,国家要制定相关的控制标准,严格控制煤炭资源的开发利用效率,对资源利用率和回收率不达标的煤炭资源立项坚决不予批准,从源头上控制资源利用率低下这一重要问题。其次,国家和有关部门应充分利用法律手段和行政手段,鼓励煤炭企业提高资源利用率,比如对于资源利用率较高的企业可以予以适当的税率优惠,对于资源利用率低,浪费严重的企业则给予严厉的处罚。此外,要在全国范围内,根据煤炭资源储存情况,重点开发那些已探明储量和可采储量较多煤矿,如山西、陕西、内蒙古、黑龙江等省的矿区,以便提高资源利用效率,对于一些小型煤矿则应严格规定,杜绝民间开采。

(2)减少煤炭工业对环境的破坏和污染

首先,要推进煤炭的深加工和精加工,减少原煤直接销售,从而减少因为燃烧原煤而带来的SO的排放量,从根本上治理环境,减少酸雨等灾害带来的直接和间接经济损失。其次,要依靠技术进步,引入新型工艺和材料设备,减少生产过程中地下水渗漏、地表沉陷等问题的发生。在具体开采过程中,凡是牵涉到供水的含水层在开采之前要充分考虑采矿对水资源的影响,进行充分的论证。论证内容包括井田位置、面积、煤炭储存量、开采年限、开采层位、开采和加工取用水量、矿坑排水量、对水资源的影响及其防治措施等。此外,要逐步实现无废开采。要充分借助先进的开采工艺和先进的智能化开拓系统降低开采造成的废物污染。如:可推行矸石井下充填技术及矸石的综合利用技术。

2、提高煤矿生产安全性

(1)开发利用煤层气

研究表明,煤层气是一种非常好的清洁能源,但是在实践中,由于受到技术限制,这种资源没有被利用,反而成为了引发事故的危险因素。因此,未来煤矿企业要重点研究煤层气抽采技术,在开采矿产的过程中,对煤层气进行充分利用。目前,国内在煤层气抽采方面取得了一定的成果。如山西沁水蓝焰煤层气有限公司开发的潘庄井田,是我国最有利的煤层气开发区段之一。煤层气的利用让煤炭企业看到了变废为宝的可能性,如果未来能够妥善充分的利用这部分资源,不仅对于提高生产安全性具有重要意义,同时还可以显著资源利用率,实现资源的可持续发展。

(2)利用上覆岩层运移控制技术

在实践中,煤炭开采之后通常上覆岩层就会发生运移,进而引起地表沉陷,导致安全事故的发生。目前业界主要通过留设煤柱减沉技术和充填法控制岩层移动及调整工艺参数控制岩层移动技术。目前较为常用留设煤柱的方法,但是采用这种方法资源的回收率就会大大降低,因此充填开采成为了目前业界比较乐于采用的方法。如许家林等针对全部充填成本偏高的问题,提出了控制煤矿开采沉陷的条带充填开采方法,建立了条带充填开采设计原则,并推广应用。高延法等提出了多层位注浆减沉技术,并在唐山煤矿进行了工程实验,取得了突出效果。未来,如果能够加大对这一技术科技投入,相信会开发出更为廉价高效的填充材料来解决这一问题,从而大大提高煤矿开采的安全系数。

3、打造煤炭企业科技创新的企业文化

煤炭企业要实现可持续发展,必须有独特的创新企业文化作为支持。无数实践表明,企业文化对于企业乃至整个行业的发展都有最深远最深刻的影响。因此,加强煤炭企业文化建设对于实现煤炭企业科技创新具有重大意义。打造特色的企业文化,可以改善企业经营与管理模式,形成系统化的文化经营模式,从而提高企业核心竞争力。对于煤炭企业而言,做好企业文化创新必须从多各方面同时进行。首先,要由领导者牵头,在企业内部倡导科技创新、不断超越的企业文化,在企业发展战略中明确企业科技创新与行业可持续发展的关系,以便在企业管理过程中融入这一理念。其次,煤炭企业内部各部门要良好的落实这一理念,特别是对于技术研发部门和一线部门,要从本质上领会科技创新的必要性,将理论和实践相结合,不断进行技术创新和工艺改进。此外,对于企业新入职的员工,还要做好新员工培训,使其在进入企业的第一天就树立科技创新的观念,以便在后续工作中将这一理念充分融入实际工作中,真正实现全员化科技创新。

4、加大煤炭工业科技投入

首先,国家应从财政拨给煤炭行业更多的资金,用于科研创新。对于重点创新项目和技术,国家应给予适当的优惠政策。其次,煤炭管理部门职能要逐步改变旧有的产权制度和分配制度,鼓励煤炭企业自主自发的加大科技方面的投入,逐步确立煤炭企业在科技创新中的主体地位。第三,地方政府要不断加大对煤炭工业的科技投入,重点扶持一些地方煤矿,鼓励其进行科技项目立项,加快企业技术创新步伐。具体的可以通过政府采购等形式加大对煤炭产业的科技投入,为煤炭企业提供更多的支持,促进地方煤炭工业的健康发展。第四,要充分利用金融渠道为科技项目融资。各级主管部门要制定相关政策,鼓励银行提高对煤炭企业商业性科技贷款额度,鼓励煤炭中小企业科技创新。

5、完善煤炭工业人才培养和激励体系

首先,要构建多元化的煤炭人才教育体系。国家有关方面要将高等教育与煤炭行业教育相结合,建立煤炭人才系统培养体系,强化煤炭职业教育,对煤炭高科技人才实行定向培养,具体的可以引进企业与高等院校联合办学的方式,对在校学生进行专业定向培养,为煤炭工业发展积蓄人才力量,此外,还有必要对在职人员进行长期全面的专业知识和业务技能培训,提高一线技术人员的综合水平。其次,要完善科技人才激励制度。基于目前煤炭高科技人员稀缺的现状,国家有关部门和煤炭企业人事部门应适当的指定相关激励政策,为高科技人才开辟绿色通道,并适当给予煤炭企业高科技人才以一定的经济补贴,从而提高其研究和工作的积极性。如:可以为科技人员提取省级科技开发项目经费的10%作为劳务费。其次,煤炭企业应通过激励政策提高职工创新的积极性,使其围绕提高生产效率、增强安全可靠程度、节能降耗等实际开展技术攻关,研发出能够直接应用于安全生产并产生经济和社会效益的科研成果,提高科技对企业效益的贡献率。此外,建立研发机构促进科技创新。要从多方面鼓励企业开展技术研发和课题攻关。首先,要鼓励大型煤炭企业建立独立的技术中心,鼓励一线生产单位建立技术研发机构,并且引导企业其他省市以及海外设立研发机构。而对于这些研发机构,国家可适当的给予补贴,以提高企业进行科技创新的积极性。

参考文献:

[1]罗景一,牛建英.我国煤炭资源开发利用中某些问题的探讨[J].中国煤田地质,2006;3

[2]黄温钢,张绍朋.煤炭工业可持续发展的工业化之路[J].矿业快报,2008;9

[3]王熠坤,华,王熠.我国煤炭业亟待告别粗放经济[N].经济参考报,2005;10

[4]王学栋.依靠科技创新构建绿色煤炭工业体系[J].山西焦煤科技,2009;4

[5]陶风鸣.2007中国煤炭企业100强分析报告[R].北京:经济科学出版社,2008.

[6]陈玉和,李堂军,王亲华.中国矿区可持续发展战略的选择[J].能源技术与管理,2007;5

[7]杜晓荣.企业发展循环经济的经济学分析[J].中国流通经济,2007;1O

篇11

     0 引言

     煤炭工业是国民经济重要的基础产业，与欧美等发达国家相比，我国煤炭企业普遍存在两大不足；一是煤炭企业的总体技术装备水平，尤其是信息化技术的应用水平不高；二是煤矿安全事故多，市场造成国家财产和人民生命的损失。其关键的原因之一就是对井下作业过程和环境状况没有进行动态、实时的监测、分析以及科学有效的控制。但随着现代计算机信息技术的发展和普及应用，这一现状有望改变。

     1 计算机信息技术的概念

     凡是能扩展人的信息功能的技术，都是信息技术，它主要是指利用电子计算机和现代通信手段实现获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示信息、分配信息等的相关技术。 具体来讲，信息技术主要包括：（1）感测与识别技术。该技术具有扩展人获取信息的感觉器官的功能。（2）信息传递技术，可以有效实现信息安全快捷的的转移和传递。全世界目前的各种通信技术基本上都属于这个技术范畴。（3）信息处理与再生技术，该技术是在对信息进行处理的基础上，形成一些更利于操作、更深层次的决策信息，包括对信息的压缩、加密、编码等等。（4）信息施用技术，它包括控制技术、显示技术、共享技术等等，是信息传递过程的的最后一个环节。控制技术、计算机技术、传感技术和通信技术是信息技术的四个基本技术，其中以现代计算机技术和通信技术是最为核心。

     2 计算机信息技术在数字化矿井建设的应用

     计算机信息技术和矿井安全生产的完美融合，可有效提升煤矿的本质安全度，提高煤矿的安全生产水平，并在矿井实时监控、调度只会、设备监控以及应急事故救援等方面发挥其重要的作用。

     21世纪以来，信息化技术革命产生了重大的影响，给煤炭行业建设数字化矿井带来了难得的机遇。

     2.1 信息技术。在煤炭企业安全管理中的应用,目前，煤矿安全管理已经迈向了网络化时代，实现了由静态管理向动态管理的转变。结合煤炭企业安全管理的特点，通过信息技术的合理应用及开发适合煤炭企业的煤矿安全计算机信息系统，并以此为基础建立现代化的安全调度指挥和管理中心，可实现大量信息数据的采集、分析、处理，进一步促进煤矿企业的安全生产，有效提高煤炭企业的安全管控质量。

     2.1.1瓦斯安全监控系统。瓦斯监控系统主要包括传感器、井下分站、传输设备、地面中心站等部分。传感器是煤矿监测系统中最为重要的设备。井下分站负责采集各传感器的信号收集与整理，并将这些数据和信息传给地面中心站，同时负责接收、执行地面中心的决策和命令。传输设备是监测系统的信号传输渠道，包括通信电缆、调制解调器等等。地面中心站是实时显示各监测参数的部分。

     2.1.2矿压监测系统。该系统由地面计算机、矿压传感器和信息传递设备等部分组成。矿压传感器采用液压支架上的压力指标信号，一个采区可设置多个监测点；井下分站可连接一个或多个矿压传感器；传输设备起到信号传输媒体的作用，包括通讯电缆和调制解调器等。地面计算机则实时显示监控点的矿压监测值，及时储存工艺生产指标的参数，并支持历史数据调用显示和再现，当监测指标超过系统限定值时，会自动报警，并自动切换为紧急状态。

     2.1.3安全考勤管理系统。该系统可实现对井下人员监控、考勤统计管理和WEB方式的网络数据，可准确记录每次考勤的时间以及作业记录；能完成各区队或个人的考勤数据查询或统计，并自动生成考勤明细表、统计表等报表；井下人员安全监控可定时汇总考勤数据，灵活设置数据汇总和超时报警的所有指标，实现及时报警、及时提醒功能；网络数据支持企业领导的的网络查询功能。

     2.2计算机信息技术在生产自动化监测与控制中的应用

     数字化矿井的生产全程的综合自动化监测与控制系统，对现有生产系统进行自动化技术的改造和补套，将原本分散独立的子系统进行有效集成，提升生产工艺流程的智能化和集约化水平，优化过程控制，建立底层控制体系，初步实现重点生产部位的集中监控与部分系统的关联互动。为实现矿井综合自动化监测监控传统集成，目前国内煤炭企业一般现场总线控制系统（FCS）。它一般涉及以下几种：

     2.2.1 综采工作面在线监控系统。该系统可以实现顶板的压力监测、支架的自动电液控制以及工作面内所有设备的中控管理，达到减少作业劳动强度、优化作业环境的目的。与此同时，采用现场总线技术可以将在线监控系统检测到的信息迅速传送到煤矿的地面调度和控制终端，为调度指挥系统和生产决策者提供第一手、最可靠的基础信息。

     2.2.2 胶带机运输和提升监控系统。本系统通过采用现场总线技术实现对主井胶带机、各盘区胶带机、煤仓给煤机和煤仓库煤位的集中监控，并结合工业电视监视系统和信号通信系统，实现原煤胶带机运输系统的集中控制，提高整个系统的稳定性、可控性，减少岗位作业人员，提高井下采掘生产效率。

     2.2.3 机电设备自动化系统。一般有压风机自动化检测系统、通风机房实时监控系统、井下供电实时监控系统、井下供排水控制管理系统。

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中图分类号：TD614 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（a）-00-01

煤矿机电设备属于大型机械设备，在运行过程中不仅需要考虑其效能以及质量，也需注重对其管理和维修。目前我国行业内部采用的处理方式是在其有效使用寿命周期内，进行相应的全程管理和周期维护，以期达到修护最佳效果，也即实现煤矿机电使用的最佳性价比。在对其设备进行维修操作中，需要针对其技术特点进行相适应的调整，包括信息及时更新，维修处理技术改进以及维修管理操作完善等方面。并且融入现代化维修和管理理念，结合信息化网络技术，进行人工智能检验以及引入先进管理

模式。

1 我国煤矿机电设备维修技术与管理的现状

针对目前我国煤矿机维修方式进行分析，其发展历程是和我国自身发展程度以及建设规模有着密切联系。随着我国基础性建设持续发展以及规模扩大，煤矿机用途与日俱增。在此过程之中，有针对性形成一整套管理制度和运营模式，并在此基础之上发展相应的检验设备以及故障维修新技术。从整体实际操作角度分析，我国现阶段对煤矿机设备护理维修工作所采取的方式是以传统工作模式为主，具体操作步骤是以定期检查为主，在规定时间段内周期性护理，其操作结果是有近1/3煤矿机处于未使用状态，使其工作效率大打折扣。由于我国相关技术发展滞后以及相关方面研究晚于国际平均水平，现在我国煤矿机电设备有效维护的整体状况仍处在初级阶段，直到20世纪80年代末期才出现系统化煤矿生产系统可靠性研究理论。所以目前对其整体维修以及相应管理的研究仍然未达到深入的程度，既缺乏理论上的必要指导，同时也缺乏相应的实际经验积累。所以在此基础之上需要有针对性以及有建设性的进行研究和分析，针对目前现实状况以及未来发展趋势，提出切实可行的方案和方法，进而从客观上能够有效规避目前存在的诸多问题和不良现象。

2 设备维修管理基本模式的发展

作为一门独立学科研究，机电设备维修与管理有着其独特性以及不可替代性的重要作用。最初是隶属于机械学中的分支学科，但其深具研究价值以及现实意义。其学术研究发展有4个历史进程，分别是产生故障后维修操作、计划决策中维修方案、预防性维护维修指导以及目前正处于研究中的故障检测以及诊断技术的及时性维修（也称之为主动式维修方式）。从上个世纪70年代以来，世界科技发展呈现出有史以来最迅猛的发展势头，体现在高精尖端技术领域的研究和相匹配的开发中，故此对机械维修需求与日俱增，如果在此之中存在着相应机械故障，将会对工程质量产生直接影响，务必要及时解决。

以可靠性为中心的维修管理模式已成为目前最受人们重视的维修管理模式之一。以可靠性为中心的维修是一种用于确定设备在其运行环境下维修需求的方法，是预防维修管理模式的进一步完善和发展。它更多地将注意力集中在设备的故障原因、故障模式、故障影响、故障预防等方面，通过使用维修计划软件对设备的运行状况进行跟踪记录并加以分析，从而制定出维修计划，并自动提示所需要的维修事宜。这种模式改变了原来设备损坏后才进行.的被动维修，而逐步过渡到基本消除故障，进而控制维修费用和对生产的影响。这种维修方法采用计算机辅助可靠性维修技术，对提高设备的可靠性，确保设备在要求的寿命周期内安全、高效地运行具有重要的作用。随着现代设备向自动化、智能化方向发展，预知某种故障的强烈需求以及传统维修技术手段的不足，推动了新型状态监测和故障诊断以及故障预防技术的发展，促进了设备维修管理模式的不断改进和发展。借助于逐步成熟的状态监测和故障诊断技术、人工智能、专家系统等先进理论和方法，建立起新的预知维修或视情维修的管理模式，将成为未来相当长一个时期现代化设备维修制度的发展方向和研究的热点和重点。机械设备在运行中，会出现两种形式的故障，首先是自然方式耗损，其次是机械运作故障。故此，维修和防护是保障机械能够持久性工作的有力手段，其是经常性的工作。机械维修主体是相关的维修技术工人，所以维修过程中人为因素不可避免，尽量规避人为原因造成的机械故障。

3 加强我国煤矿机电设备维修技术与管理的对策

（1）不断完善煤矿机电设备维修和护理的管理和技术更新。针对目前现有实际条件，相关企业或部门在使用煤矿机电设备作业过程中，不仅要考量其能够产生的效率以及对整体工程进展的作用，同时需要在此基础上做好相应的维护和管理工作。主要体现在以下几点：首先要提升维修人员素养以及工作能力，重视正确使用机械设备方法和步骤，完善对煤矿机垫设备日常性检查、维护和管理。同时依据现代科学维修管理理论，进行深入的研究和探讨，逐渐发展成有规模、成体系，同时又具备实用性的新兴管理维修模式。（2）建立和完善煤矿机电设备维修技术与管理工作标准，积极开展煤矿机电设备可靠性、维修性的基础研究。包括各种技术管理标准、经济管理标准、维修技术标准、设备管理人员的工作标准以及维护修理的各种定额标准等，逐步形成科学的现代化维修管理制度。系统研究煤矿机电设备的可靠性、维修性，找出设备的薄弱环节，不断改善和提高煤矿机电设备的可靠性和维修性，提高设备的开机率和可用度，大力推广无维修设计。（3）利用富有高科技含量的技术或设备进行优质检测。机电设备维护主要体现在两个方面，首先是出现故障进行修理，其次是在未出现故障时进行有效护理和检修。进而在不影响工作前提下发挥出其最大效力。同时鉴于我国现实相关产业发展实际情况，进行有针对性的，有计划的维修和护理决策的制定和规划。（4）不断完善企业机电维修管理模式，引入计算机辅助管理技术。将传统维修管理模式向现代化计算机信息处理机制转变，既提高工作效率，减少企业成本运营，同时降低传统维修护理工作中人为复杂因素。进而实现高效率以及网络智能化运作模式。

参考文献

[1] 万长慈.煤矿机电技术[M].北京：煤炭工业出版社，1999.

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中图分类号:TD8

文献标识码:A

目前,我国的自主采煤技术水平仍然较低,技术装备较差,制造技术落后与国外同行业相比,在机电一体化、智能化、自动化的控制技术,产品可靠性技术,数字集成技术与计算机辅助设计技术,仍然存在较大差距。

因此,采煤技术,尤其是采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革,现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性,基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合,研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采煤设备和生产监控系统,改进和完善采煤工艺。在发展现代采煤工艺的同时,继续发展多层次、多样化的采煤工艺,建立具有中国特色的采煤工艺理论。

一、我国煤矿开采技术分析

(一)巷道优化开采技术,实行全煤巷布置单一煤层开采,矸石基本不运出地面,生产系统大大简化,分别实现无轨胶轮、单轨吊辅助运输一条龙,从井口直达工作面,同时实现了综采与综掘同步发展,生产效率大幅提高的经验的同时,重点研究高产高效矿井开拓部署与巷道布置系统的优化,简化巷道布置,优化采区及工作面参数,研究单一煤层集中开拓,集中准备、集中回采的关键技术,大幅度降低岩巷掘进率,多开煤巷,减少出矸率;研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术,既是减少污染的一项有力措施,又简化了生产系统,有利于高产高效集中化开采,应加紧研究。

(二)支护质量与顶板动态监测技术,在总结缓倾斜中厚长壁工作面开展支护质量与顶板动态监测方面,应进一步在坚硬顶板、破碎顶板、急倾斜、放顶煤工作面开展支护质量与顶板动态监测,同时应不断完善现有的监测技术,发展智能化监测系统,改进监测仪表,使监测仪表向直观、轻便、小型化方向发展。研究开发新型的支护设备。

(三)浅埋深、硬顶板、硬煤层高效综采技术,所谓高效综采技术,是以提高工作面单产和生产集中化为核心,以提高效率和经济效益为目标,研究开发各种条件下的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺,简单、高效、可靠的生产系统和开采布置,生产过程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术,发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化,进一步改进工艺和装备,提高应用水平和扩大应用范围,提高采煤机械化的程度和水平。浅埋深、硬顶板、硬煤层高效综采技术则主要解决以下几个问题:

1　定向水力压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术,使直接顶能随采随冒,提高顶煤回收率,且基本顶能按一定步距垮落,既有利于顶煤破碎,又保证工作面的安全生产。

2　硬厚顶煤控制技术,研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术,包括高压注水压裂技术和顶煤深孔预爆理技术,使顶煤体能随采随冒,提高其回收率。

3　顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术,研制既有利于顶煤破碎和顶板控制,又有利于放顶煤的新型液压支架,合理确定后部输送机能力。

(四)深矿井开采技术,深矿井开采的关键技术是:煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等;需要攻关研究的是:深井围岩状态和应力场及分布状态的特征;深井作业场所工作环境的变化;深井巷道快速掘进与支护技术与装备;深井冲击地压防治技术与监测监控技术;深矿井高产高效开采有关配套技术;深矿井开采热害治理技术与装备。

(五)采场围岩控制技术:

1　放顶煤开采的岩层和支架,围岩相互作用原理,研究放顶煤开采力学模型、围岩应力、顶煤破碎机理、支架,顶煤,直接顶,基本顶相互作用关系;运用离散元等方法研究顶煤放落规律,提出放煤优化准则和提高顶煤回收率的途径。

2　完善采场围岩控制理论,以科学合理、优化高效的岩层控制技术来保证开采活动得安全、高效、低成本为目标,深入总结我国几十年的矿山压力研究成果以理论分析、现代数学力学和实测法相结合,运用先进的计算机技术,深入研究各种煤层地质及开采条件,如急倾斜、大采高、大采深采场矿山压力显现规律及围岩破坏与平衡机理,不断完善采场围岩控制技术。

3　研究坚硬顶板与破碎顶板条件下应用高技术低成本岩层控制技术,目前,由于应用高压注水、深孔预裂爆理坚硬顶板和应用化学加固技术存在工艺复杂、成本高的问题,因而需要进一步研究开发新技术、新工艺、新材料来解决这些问题。

(六)长壁开采技术,针对缓倾斜薄煤层,应主要研究开发:体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机、刨煤机;研制适合刨煤机综采的液压支架;研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。针对缓倾斜厚煤层,应进一步加强完善支架结构及强度,加强支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究,提高支架的可靠性,缩小其与中厚煤层高产高效指标的差距。