時間：2022-06-02 00:10:57
序論：在您撰寫礦山機械論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
1.1可靠性設計在進行礦山機械設計時，衡量產品質量的最重要一項指標是可靠性。要想做到可靠性設計，則需要通過試驗及統計分析對礦山機械的載荷、工況、長度及材料機械性能等數據進行計算，并作為可靠性的重要依據。根據具體的分析和計算，建立可靠性模型，確定設備的使用壽命，對其可靠性進行全面的掌握，對于一些可靠性較為薄弱的環節則可以加以進一步改進，以便于更好的提高礦山機械設備的質量，提升設備的安全可靠性，以便于確保礦山機械設備在生產過程中的安全能夠得到較好的保障。
1.2CAD技術目前在設計人員進行礦山機械設計時，必不可少的會使用到CAD技術。這是充分的利用計算機軟、硬件來實現對產品進行設計的一種技術，利用CAD技術可以實現進行設計、工程分析、繪畫及文檔制作，為設計帶來了很大的便利。不僅可以確保模塊和一體化設計的實現，而且直接導入計算機內的產品模型，在加工中心直接利用傳入的加工代碼進行機械的加工。應用CAD技術，有效的將設計和制造兩個環節更好的銜接起來，對礦山機械產品的設計效率和加工效率都有較明顯的改善。
1.3有限元法礦山作業時環境較為復雜，機械作業時受力情況也無法進行準確的計算和分析，在結構和載荷上都具有復雜性。在傳統設計中通常都是通過幾個截面來進行簡化計算，這不僅無論確保計算結果的準確性，而且僅僅通過對幾個截面的設計校核，無法對每個部件的應力分布情況進行準確的確定。所以在現代設計方法，往往利用有限元法，通過計算機來對每個部件的應力情況及薄弱點進行分析，這樣能夠更好的對設計產品進行改進，確保設計出來的產品質量能夠更好的滿足礦山開采的要求。
1.4優化設計目前數學專業也隨著時代前進而向前發展，比如最優化設計數學模型。礦山機械設計中的優化設計就是將設計中遇到的問題轉化為數學模型，然后應用數學優化技術和計算機計算技術，從可行域中找出最優解。在設計過程中，設計問題越復雜，越能體現出優化設計對產品設計的優勢，它大大減輕了設計工作者的負擔。優化設計技術在推進計算機輔助設計、改進產品質量和提高產品設計水平等方面都具有重要作用。
1.5綠色設計隨著當今世界對環境保護的重視，大家也開始呼喚設計界的綠色環保。綠色設計，不僅是指在設計過程中整個機械設備要經濟環保，做到可回收、可維護、可拆卸、可重復利用等，而且在機械施工過程中，要做到減少噪聲污染，提高工作效率，最大限度地節約能源。在滿足使用性能和安全性能的同時，設計的產品也要具有良好的環境屬性，這是現代設計中必要的一個環節。
1.6人機工程設計技術礦山機械運行的環境比較惡劣，操作機器人員需要集中精神進行細心操作，一個簡單的失誤有可能造成安全事故。所以在設計中有了人機工程設計技術，它的目標就在考慮施工環境的前提下，怎么樣將機械產品最合乎人的操作習慣，盡量滿足人的舒適度，減少人的勞動強度，保證生產安全。比如合理的檔位高度和位置設計可以減少操作人員的強度以及避免操作失誤，保證操作人員的安全。
2礦山機械設計過程中應注意的幾個方面
首先，要強調以人為本的設計理念。以人為本是現代機械設計理念中很重要的一個方面。以人為本涉及到很多方面，例如噪音的消除、機械形態的柔和型、操作控制系統的安全性和操作起來的簡便性和舒適度。消除噪音是一個非常重要的方面，工作人員在一個充滿噪聲的環境里，不可能保持一個良好的工作狀態。操作工人極易出現錯誤操作而導致事故發生。因此在機械設計過程中，必須找到最合適的工作頻率，降低噪聲對工作人員的影響。除此之外，我國機械設計自動化程度比較低，很多都需要人工操作，因此有一個方便舒適的的操作系統很重要。其次，現代機械設計方法集先進性、智能性、系統性、動態性和綜合性等特點于一身。礦山機械的設計人員一定要清楚的掌握幾個數據，例如人體的一些生理指標，各個部位的尺寸等，還要了解礦山的一些基本知識等情況，設計出來的工作界面要簡潔大方，讓工作人員很好的操作，又能保持一種良好的情緒和工作狀態。
3結束語
一、煤炭在我國能源結構中的重要作用
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%。根據第三次全國煤炭資源預測與評價，全國煤炭資源總量5.57萬億噸，煤炭資源潛力巨大，煤炭資源總量居世界第一。已查明資源中精查資源量僅占25%，詳查資源僅占17%。探明儲量達到10202億噸。其中可開采儲量1891億噸，占18%，人均占有量僅145噸，低于世界平均水平。國務院制訂的《能源中長期發展規劃綱要（2004-2020）》（草案）指出“要大力調整優化能源結構，堅持以煤炭為主體，電力為中心，油氣和新能源全面發展的戰略”。鑒于我國“多煤、貧油、少氣（天然氣）”的特點，在今后一段相當長的時間內，能源結構仍然以煤炭為主，煤炭在一次能源消耗中占70%左右。2004年煤炭占我國一次能源生產的70%以上，在我國能源結構上占主要地位，有舉足輕重的作用。
根據我國全面建設小康社會的需求，煤炭消費的趨勢將有明顯上升。在煤炭消費用戶的構成中，電力、冶金、建材、化工4個行業煤炭消費量占煤炭消費總量從1990年的50%提高到2004年的84%，其中電力占51.8%，冶金11.64%，年占27%提高到2004年的51%，將近增長一倍。
二、我國煤炭工業發展現狀
進入21世紀，我國煤炭工業快速發展，2000年全國產煤9.9億噸，2001年產煤11.04億噸，2002年13.8億噸，2003年16.67億噸。2004年全國產煤19.56億噸，占全國一次性能源生產總量的74.3%，當年煤炭銷售量為18.91億噸，占全國一次性能源消費總量的65%，生產力水平顯著提高，產業結構調整取得重大進展。一些企業開始跨地區、跨行業的產業聯合，煤、電、化、路、港、航產業鏈開始形成，形成了一批在國內領先、在國際上具有一定競爭力的大集團，如神華集團、山西焦煤集團、兗州礦業集團等。我國煤炭產量急劇上升，得到了全世界的關注。
煤炭是我國能源安全的基石。煤炭工業是我國重要的基礎產業，我國的煤炭產量已是世界第一位，是煤炭生產大國，現在我國煤炭工業已具備了設計、施工、裝備及管理千萬噸露天煤礦和大中型礦井的能力?，F代化綜采設備、綜掘設備和大型高效露天剝、采、運、支成套設備在大中型煤礦大量使用。同時，我國煤炭開采技術裝備總體水平低，煤炭生產技術裝備是機械化、部分機械化和手工作業并存的多層次結構。技術和裝備水平低。全國煤礦非機械化采煤60%。大中型國有重點煤礦裝備水平較先進，但設備老化程度較大；小型礦井生產技術裝備水平極低，煤礦生產工藝落后，作業人員過多、效率低。保障煤炭供應是國家加強煤炭工業宏觀調控的重點之一，挖掘煤炭生產潛力，加快大型煤炭基地建設，是重要措施。為此，只有大幅提高大中型煤礦產量，才能在保障煤炭穩定供應的前提條件下，遏制小煤礦發展和淘汰小煤礦，完成煤炭生產結構優化調整。1998年12月以來，國家對煤炭產業結構進行了重大調整，關閉了五萬多處小煤礦，淘汰了一批落后的生產能力，通過宏觀調控，煤炭生產形勢好轉，供求關系趨于平衡。目前我國煤炭生產企業2.5萬多家，其中規模以上的企業約占60%左右，2005年計劃關閉2000多家小煤礦。
三、我國煤炭工業存在的問題和與國際先進產煤國家的差距
1、我國煤炭企業規模小、產業集中度低我國煤炭企業的突出特點是，規模小、效率低、安全狀況不好，產業集中度低。據煤炭行業統計數據分析，2002年國有重點煤礦占52%，國有地方煤礦占18%，鄉鎮煤礦占30%。按井型劃分，大型礦井占32%，中型礦井占18%，小型礦井（含鄉鎮煤礦）占48%。2004年，全國約有煤礦2.5萬處，95%以上的小煤礦，礦井年產能力不足3萬噸的礦井約占40%，煤炭產業的集中度只有15%，遠遠低于世界主要產煤國家的水平。國際先進的產煤國家，煤炭產業規模集中化，世界排名前10名的大公司，依靠核心競爭力，做強做大，提高了全球煤炭產業的集中化程度。2003年10大煤炭公司的煤炭產量約占全球產量的18.81%，有5家公司的煤炭產量超過1億噸，其中排名第一的皮博迪公司達到1.83億噸，力拓公司達到1.43億噸，美國前4家企業的煤炭產量占本國煤炭總量的46.9%。
2、我國煤炭裝備落后，機械化、自動化程度低、缺少大型成套設備.我國煤礦生產基礎薄弱、國有煤礦連續緊張生產的礦井占總數的近50%，礦井主要生產設備嚴重老化，超期服役的占30-40%，部分鄉鎮煤礦設備簡陋、生產條件差，有的根本沒有機械設備，僅為人工開采，不符合有關煤炭法規要求，當前我國資源破壞和浪費嚴重。部分煤炭企業存在著“采厚棄薄”、“吃肥丟瘦”等浪費資源現象，全國煤礦平均資源回收率為30-35%左右，資源富集地區的小型礦井資源會回收率只有10-15%。據煤炭行業統計數據分析，2002年我國國有重點煤礦采煤機械化程度為77.78%，綜合采煤機械化為62.98%，掘進機械化程度為81.15%，綜合掘井機械化程度為15.03%，地方國有煤礦機械化程度更低。當前全國采煤機械化程度僅為42%，除國有大中型煤礦采掘機械化程度達到75%之外，大多數煤礦生產技術水平低，裝備差、效率低。特別是鄉鎮煤礦，基本上是非機械化開采。2004年鄉鎮煤礦產量占我國煤炭總產量的39%。對不適宜用放頂采煤的5.5米以上煤層，要采用一次采全高是最合理有效的采煤方法，但目前國內沒有相適應的高產高效的綜采成套設備。而國外美國久益（JOY）公司、德國德伯特（DBT）公司和德國艾克夫（Eickhoff）公司，都具有成熟的高煤層一次采全高的高產、高效綜采成套設備。神華集團引進的成套設備年產突破1085萬噸，工作面長度突破300米，最長的工作面已超過400米，工作面總裝機功率已超過5000kw。而國際先進的產煤國家，煤炭生產呈現出大功率重型化、自動化、集約化、按照環保的特點。國外先進的采煤設備向大功率、重型化發展，設備儲備系數大、運行可靠性高。DBT（德國德伯特）、JOY（美國久誼）和Eickhoof（德國艾克夫）等采礦設備公司都制造出具有自動化功能的產品。美國聯邦2號礦在工作面實現了跟機自動移架。澳大利亞Batana煤礦實現了自動割煤和跟機自動移架。特別是信息技術在煤礦生產中得到廣泛應用，先進煤礦廣泛采集工作面設備運行參數和環境安全檢測信息，在工作面集中顯現并通過以太網傳輸到地面計算機，實現遠程運輸和故障診斷。運輸系統、供電系統和通風系統均無人值守。實行集中遠程操作、視頻監視，輔助有專人巡視。井巷布置集約化，生產系統和環節少、實現了生產高度集中。通常是一礦、一井、一面生產。有些先進的長壁工作面每班只需6人，其中采煤機司機2人，維修工1人，機頭集中操作工1人，另外2人替換休息。高度重視工作環境的改善和人體安全防護。實現計算機監測安全信息，監測探頭遍布整個礦井。液壓支架具有跟機自動噴霧和移架自動噴霧功能；采煤機上方安裝導風板，減少煤塵進入人行空間。采煤機運行的下風側幾乎無人作業。
3、煤礦安全生產事故多我國煤礦安全生產方面，重大瓦斯事故多發，煤礦事故的總死亡人數達到了高峰，2004年我國生產約20億噸煤，事故死亡約六千人，這幾年煤炭產量大幅度增長，煤礦百萬噸死亡率還是下降的。由1994年的5.59人下降到2004年3.08人，美國生產約10億噸煤死27-31人，百萬噸死亡率約為0.039；波蘭百萬噸死亡率為0.09；南非百萬噸死亡率為0.13；俄羅斯百萬噸死亡率為0.34。我國百萬噸死亡率是美國的約100倍，俄羅斯的約10倍，印度的約12倍，大大超過煤炭先進生產國家。據有關專家講，礦井安全檢測儀表，安全設備均在設計中作了考慮，多數事故都是礦井管理問題，真正因設備問題而發生事故較少。先進產煤國家依靠大型、強力綜采技術裝備已經完成從普通綜采機械化向礦井高效集約化和自動化生產的過渡。高產高效煤礦的建設不僅提高煤炭生產效率，實現煤礦集約化生產，并為煤礦生產過程中的安全監測、監控創造條件，從而有效的預防和控制煤礦安全生產事故。先進產煤國家安全生產上十分重視，不僅有健全的安全生產法規體系，還有嚴細的生產安全措施，嚴格的煤礦生產準入制度，而且實現了計算機監測安全信息，監測探頭遍布整個礦井，保證了安全生產。
四、煤炭工業發展對礦山機械設備的需求
1、我國煤炭工業發展趨勢
據煤炭行業發展規劃相關內容，“十一五”期間，我國將新建煤礦3億噸左右，其中投產2億噸。國家將在“十一五”期間，對煤炭行業的工業結構進行調整，大力整合、改造、關閉小煤礦，同時適度加快大型煤炭基地的建設，開工一批現代化大型煤礦、置換落后的生產能力。“十一五”期間煤炭行業現代企業制度要進一步得到完善，大型煤炭企業集團基本形成，到2010年要形成5-6個億噸級生產能力的特大型企業集團，5-6個5000萬噸級生產能力的大型企業，產量將占全國煤炭總產量的60%左右。通過新建和老礦井技術改造，全國將建成300處高產高效礦井，高產高效的礦井產量將占全國總產量的50%左右?！笆晃濉逼陂g，國家將建設神東、晉北、晉東、蒙東（東北）、云貴、河南、魯西、晉中、兩淮、黃隴（華亭）、翼中、寧東、陜北等13個大型煤炭基地，這些基地的儲量，占全國儲量的70%以上，作為煤炭供應規劃和建設的核心。初步預測全國煤炭需求量：2010年為25-27億噸、2020年為30-32億噸，均占能源需求量的60%以上。據相關部分統計，2004年國有重點煤礦原煤產量9.22億噸，超過其核定生產能力50%以上，煤炭生產能力嚴重不足。經測算，到2020年，新建和在建的國有煤礦的生產能力約為7.1億噸。如果屆時中國小煤礦的產量仍保持目前的6億噸，按需求預測的高端方案，未來20年中國需新增煤礦產能17億噸，年均8500萬噸；按需求預測的低端方案，未來20年中國需新增煤礦產能13億噸，年均6500萬噸。2、對礦山機械設備的需求
“十一五”期間，煤炭工業的生產技術水平將明顯提高。國家將建成140個高效安全現代化礦井，國家將加大對煤礦建設項目的支持力度，已先后有17個煤炭建設項目，由國家開發銀行出具貸款承諾，還將100多個高檔普采工作面升為綜采工作面，100多個普采工作面升為高檔普采工作面。這樣，中國大型煤礦采掘機械化程度將達到95%。中型煤礦的機械化程度將達到80%以上；大型煤礦國內先進水平裝備率達到20%，國際先進水平裝備率達到6%，中型煤礦國內先進水平裝備率達到10%，小型煤礦機械化、半機械化程度達30%以上。據此分析，煤炭需求的急劇增長，上述煤礦采掘機械化指標還會有所突破，這為煤礦裝備的發展提供了廣闊的市場前景。
（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。急需開發研究的電牽引采煤機：裝機總功率為2000kw左右，供電電壓為3.3KV、采高范圍為5-6m，生產能力達3000t/h左右。
重型刮板輸送機：輸送能力3000-5000t/h，鋪設長度250-400m，鏈速1.4m/s，裝機功率3×700或2×1000kw，供電電壓為3.3KV。
液壓支架：最大工作阻力12000KN，立柱最大缸徑ф480mm，支護高度6m，架間距1.75-2m，支架降移升時間8-12s，采用電液控制系統。
大型帶式輸送機：裝機功率1500-4000KN，電壓3.3KV，帶寬≥1.4m，帶速≥5m/s，運量≥5000t/h，距離50000m以上，托輥壽命5萬小時以上，減速器壽命7萬小時以上。
（2）井下綜掘設備
我國目前綜掘機械化程度比較低，僅為12.81%，遠遠跟不上綜采機械化的發展，其中掘進機雖有較大的發展，但整體技術水平仍比國際先進水平有較大差距。
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
我國薄煤層儲量約占總儲量的21%左右，但是由于煤層薄，作業空間小，工作條件惡劣，薄煤層高產高效開采技術一直是我國煤炭工業研究探討的重要難題。刨煤機作為一種“淺截深、多循環”的采煤設備，是實現薄煤層高產高效的有效途徑。提高薄煤層機械化水平加快薄煤層資源的開采進度，不僅可以充分利用有限的資源，提高礦井整體生產能力，同時，也有利于保障煤礦的安全生產。開發研制大功能、高強度、高效率、緊湊型的全自動刨煤成套設備勢在必行。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，由北京煤炭機械廠配套薄煤層液壓支架，張家口煤礦機械有限公司配套轉載機和破碎機。到目前已進口六套（鐵法2套、晉城、西山、陽泉、大同各1套）。開發研制的全自動刨煤成套設備：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2×400kw（刨頭部分）、刨煤方式為雙速混合式，上行速度0.88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6×4、7×4多繩提升機、最大拖動功率單機為6000KW、雙機為2×4000KW、最大提升速度14×16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
露天開采占我國煤炭總開采量的10%左右。露天開采與井工開采相比具有煤炭資源利用率高，開采成本低，作業現場和工作人員更加安全等優點。所以，發展露天開采更有其井工開采無法相比的作用和意義。大型露天礦設備從設計、制造到使用的技術性強，世界各國都爭相把最先進的技術成果用在大型露天礦設備上，因此發展大型露天礦設備可以帶動機械、電氣、液壓、信息等行業的發展，推動和促進我國民族工業的發展。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。在我國大型煤炭基地建設總體規劃方案中，神東、晉北、蒙東（東北）、云貴、黃隴（華亭）、陜西等基地都建有大型露天煤礦，僅霍林河、伊敏河、勝利、平朔哈爾烏蘇2000萬t采選項目中16-45m3礦用挖掘機市場需求量就可達30-50億元；哈爾烏、武家塔、馬家塔采選項目等需大型拉鏟15-20億元，又比如對半連續開采工藝設備僅蒙東要建7個5000萬t級煤炭基地，建設一批保證勝利一二三號、百音花、伊敏河、寶日希勒一號和二號等超過千瓦噸級大型露天煤礦，加上神府、哈爾烏蘇和原有五大露天煤礦的改建及二、三期擴建，移動式、半移動式破碎站需求量在40-60臺（套）之間，要求移動式（半移動式）破碎站的生產能力達到每小時2000-4000噸（碎煤），最高達到每小時6000噸（碎巖）。在上述煤礦建設中對礦用卡車的需求量，估計，“十一五”期間需100t級礦用車在250輛左右。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4000-6000-8000t/h，破碎物料強度≤150Mpa，給料粒度1500×1500×1500-2500×2500×2500mm，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2×300-2×500KW）。開發研制帶寬2m的大型帶式輸送機，功率3×1400KW，運輸量12000t/h，半固定式單機長8820m，移置式單機長5270m，在-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平。
（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，全國共有年入洗3萬噸及以上的選煤廠2000余座，設計能力7.5億噸以上，原煤入洗量為5億噸左右。2005年，全國原煤入洗能力將突破8億噸，入洗量將達到6億噸，入洗比例達40%，根據煤炭工業規劃，到2010年原煤入洗率達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計算，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。開發研制入料粒度25-400mm、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、入料濃度、流量、旋流器入口壓力、跳汰機床層厚度、松散度、浮選加藥量、耙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。
關鍵詞：礦山機械;機械安全
1礦山機械的發展現狀
經過幾十年的努力,我國礦山機械行業得到大力發展,但與國外同行業產品的發展水平相比,有相當大的差距,尤其是在露天挖掘設備和井下運設備等方面差距尤其明顯，對礦山機械產品而言,在制造質量、外觀形狀可靠性、壽命、設計水平和試驗手段等方面與先進工業國家相比尚有一定的差距;我國加入WTO后,為了加快基礎工業的發展,必須加快礦山機械的開發與研究速度。
近年來,我國礦山機械行業通過對產品和技術的引進,或者與國外著名廠商的合作、合資,加速了產品的更新換代,礦山機械行業有了長足的進步,傳統產品的結構、性能和外觀有了提高和改進,制造工藝技術水平有了提升。
但是隨著社會的進步和科學技術的發展,生命的安全與財產安全問題越來越受到人們的重視,機械安全也逐漸形成了一門獨立的學科,并得到了社會的認同。首先,處在重載、高速等環境下工作的礦山機械如果存在隱患而不能及時發現,就可能導致如絞車損壞、鋼絲繩斷裂、跑車、皮帶機著火等惡性事故的發生;其次,隨著采礦工業機械化程度的提高,特別是大型和重型機械進入采礦場所,安全隱患對其操作和周圍人員傷害的可能性也在增大。
尤為重要的是,煤礦都不同程度地存在瓦斯、煤塵突出的危險,一旦遇到明火就會爆炸,引發重、特大安全事故,造成嚴重的人身傷害和財產損失,為了堅決消滅引爆火源,井下設備必須具有良好的防爆性能“每年由礦山機械設備隱患導致的安全事故都給煤炭企業造成巨大損失,也給煤炭從業人員的人身安全造成嚴重威脅,礦山機的安全問題越來越引起了人們的高度重視。
2礦山機械安全技術的現狀
2.1礦山機械設備的裝備水平參差不齊
我國礦山機械設備的裝備水平參差不齊，現役煤炭生產礦井大體可以分為4類:老礦及改擴建礦；現代化礦井;大型(超大型)現代礦井；鄉鎮中小型礦井。
(1)老礦及改擴建礦多建于解放初期,有的甚至是解放前期,由于資金和企業觀念上的問題,仍然保留著建井初期的裝備,設備非常落后,安全設計欠缺,雖然進行過一些技術改造仍無法滿足安全生產的要求；
(2)現代化礦井大多建于20世紀80年代中、后期,廣泛采用了當時較為先進的綜采機械,其中國產設備占了主導地位,完全采用國產裝備的高產高效工作面不斷涌現,機電一體化在礦山機械設備上逐步實現；
(3)大型、超大型礦井是近年來出現的,普遍引進了國外先進的綜采設備；
(4)在我國現有的2.5萬個煤礦中有2.3萬個是鄉鎮中，小型礦井,幾乎都由個人承包經營,生產條件簡陋,生產方式原始,普遍沒有綜采機械。
2.2礦山機械的研發和生產能力不斷增強
經過二十幾年的研究、開發,我國的交流電牽引采煤機已逐步走向成熟,掘進機從輕型發展到了中、重型,切割對象從煤拓展到了巖石,長距離的帶式輸送機的質量也有了很大的提高，多數國產設備也已經有了在線檢測和實時監控,安全性大為提高。
3存在的主要問題
3.1我國礦山機械的安全狀況不容樂觀
我國的現代化礦井裝備水平雖然有了很大提高,但同發達國家相比還有相當大的差距;現代化的綜采設備普及率還較低,有些礦井雖采用了引進的先進設備,但由于對其他國家技術的消化還不徹底,仍不能進行正常使用和維護,一些先進的功能沒有充分發揮出來,更有甚者,由于盲目追求生產,忽視安全,把安全監測裝置當成影響生產的累贅而拆除,造成很大安全隱患,設備故障不能及時發現和處理。為了追求利益的最大化,原有設備沒有淘汰,到了設計壽命仍在超期服役，大部分設備超負荷運轉,帶來很多安全隱患。井下惡劣的工作環境也是造成設備安全性降低的重要因素,潮濕、粉塵、輻射等因素的影響,導致安全監測設備的可靠性下降；部分管理人員盲目追求生產,存在僥幸心理,致使出現故障的安全監測系統得不到及時維護和更換,也是造成設備安全性降低,也是安全事故屢發的原因之一。3.2礦山機械安全檢測技術需要完善
礦山機械設備長期處于重載和交變載荷狀態下工作,容易產生各種安全隱患,如果沒有及時發現,設備仍然處在重載、高速等環境下工作,就有可能導致惡性事故的發生。雖然現代化的測試技術與設備在不斷更新,但由于礦山機械設備本身的復雜性及其工作環境的復雜性和大量不可預測的偶發事件的存在,礦山機械安全檢測技術仍然需要不斷完善和提高,特別是在靈敏度和可靠性方面,許多復雜的難題有待進一步研究。
3.3機械安全設計方法不夠成熟
雖然目前許多機械在安全設計方面已有比較成熟的理論與方法,但是對于有些大型、復雜的關鍵礦山機械設備,目前安全設計只有理論,還沒有成熟的、理想的安全設計方法。如:迄今為止,我國的輸送機動特性研究僅停留于理論分析階段,急需相關的實驗研究和驗證;在掘進機的設計方面,現在還沒有適合我國地質條件的完整的截割、裝運及行走的載荷譜,這些都對安全設計產生了一定的制約。與國外的機械安全設計相比有較大的差距。
3.4礦山機械安全標準急需完善和嚴格執行
已經制定的礦山機械安全標準涉及礦用絞車、礦井提升機、礦用提升絞車、窄軌運輸車輛、地下鏟運機、礦用炮孔鉆機、礦用人車、液壓防爆提升機和液壓防爆提升絞車等,為設計、制造和使用部門提供了一個總體框架和指導原則,并使產品在預定使用范圍內得到安全保證。但礦山機械產品的品種達數百種,現有的標準僅涉及了礦山機械產品的一部分,遠不能滿足礦山機械產品的安全要求。雖然大家都知道安全質量標準化是煤礦安全的基本保證,但是在煤炭需求旺盛的情況下,人們容易對質量標準化工作產生松懈思想和厭倦情緒,加上不菲的投入,更會促使煤礦管理者在產量、進尺與質量標準化面前,忽視質量標準化,導致安全質量標準化的滑坡,埋下事故隱患。
3.5從業人員素質亟待提高
統計資料表明,80%以上的礦山傷亡事故是人為因素造成的,由于礦山工作的艱苦和危險性,礦山機械的從業人員的組成復雜,部分機械設備操作人員文化素質低,對設備的安全性能了解不夠,自我保護意識淡薄,習慣性野蠻操作等是造成礦山機械安全事故的重要因素。必須通過培訓、教育等手段,不斷強化操作人員的責任心和安全意識,掌握設備的安全操作要領,才能提高駕馭設備的能力;必須嚴格按規程操作,杜絕麻痹心理,才能減少或杜絕設備傷害事故的發生。另外,煤炭企業的管理人員過多地強調產量,追求經濟利益的最大化,安全觀念不強,對從業人員的上崗培訓不到位,致使部分操作人員不能很好地掌握先進設備的使用方法,導致現有的設備也不能發揮應有的技術優勢。
4解決措施
4.1建立礦山機械安全設計體系
礦山機械和大多數現代機械的發展方向一樣,趨向于大型、重載和高速化、智能化與微型化。由于涉及安全的問題很多,單一學科的理論與方法已經不能解決問題,要盡快建立一個適應我國國情的礦山機械安全設計體系,包括理論、原理和方法,為礦山機械安全設計提供方法論的指導;對礦山機械安全設計的共性、基礎性問題進行研究,特別是針對井下可燃性氣體的礦山機械本質安全性設計方面加大研究力度,并建立礦山機械安全行業數據庫;建立低成本、適用性強的礦山機械安全設計體系,通過設計消除已判定的危害或減少有關的風險,提高本質安全水平。
4.2轉變企業觀念
由于礦山機械安全問題的依附性、隱性和安全事故致因的復雜性,需要企業技術和管理人員轉變企業觀念,共同承擔安全責任,增強安全意識。
4.3加大安全資金投入,改善機械設備現狀
針對目前在礦山機械安全方面欠賬嚴重的狀況,國家應該在政策方面加強引導,在法規方面加大控制力度,在資金方面積極扶持國有重點煤礦和地方煤礦進行安全技術改造,企業在利用國家政策技改資金的同時,自身也應下大力氣,多方籌措資金,補足安全欠賬缺口,下決心報廢一切超期服役的設備,或進行必要的裝備技術改造,從而切實改善礦山機械設備安全現狀。
4.4進一步制定和完善礦山機械安全的法規和標準
我國礦山機械行業的標準化工作者應密切關注國際機械安全標準的發展動向,及時跟蹤各先進工業化國家的重型礦山機械及相關行業的安全技術法規與安全標準情況,加大安全標準的制定力度,積極制定與國際接軌的安全標準,使安全標準能覆蓋絕大多數礦山機械產品,監察機關也應加大執法力度,保證法規和標準的嚴格執行。
4.5加強對礦山機械安全技術人才的培養和從業人員培訓
隨著我國礦山機械設備和科學技術的不斷改進和發展,由機械化向半自動化和自動化的方向邁進,對人的智力和技術水平的要求也更高、更嚴格。為了在生產工作中做到安全、高效,促進我國機械安全體系的建立和貫徹落實,就必須從現在起加快對從事設計、科研等工作的礦山機械安全技術人才的培養,加強對作業人員和技術工人的選擇和培訓,全面提高礦山機械從業人員的技術水平和安全意識,繼續推進煤礦安全培訓標準化建設,更好地提高安全意識和安全設計的技術水平。
參考文獻
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目前，礦山機械生產實習主要還是沿襲傳統的教學模式和管理方法，在取得一定實習效果的同時，也暴露出一些問題，影響了實習質量，亟待解決。
(一)實習單位缺乏積極性，生產實習難以開展
市場經濟體制下，多數企業以創造最大產值，追求最大利潤為根本目標，大學生來單位實習并不能創造經濟價值，反而會給企業帶來生產上和管理上的諸多不便，特別是礦山機械生產實習，實習環境多為煤礦生產現場及煤機制造一線，危險因素較多，安全風險較高，極易危及學生人身安全，嚴重時還會影響整個礦井的正常生產及井下工人的生命安全，導致越來越多的廠礦企業不再愿意接收大學生來廠(礦)進行生產實習;即便同意安排學生實習，也缺乏積極性，多為應付搪塞，給實習工作的正常開展和高技能專業人才培養帶來了困難。
(二)實習模式不合理，影響實習效果
由于經費和實習條件的限制，礦山機械生產實習已經演變為走馬觀花式的參觀瀏覽，基本上“上午一車間，下午一車間，兩天一工廠”;而企業安排的工作人員也多為臨時指派，大部分時間只是充當“向導”;學生只是疲于奔波于各車間之間，對機械設備只能從外觀、功能上獲得直觀的感性認識，并不能真正達到掌握設備原理、結構、設計理念等實習目的。整個實習過程在匆忙、無序中進行，缺乏必要工作計劃和時間安排，更談不上實習的合理性和系統性，嚴重影響了生產實習效果。
(三)生產實習缺乏知識準備，難以把握重點
在實習過程中知識準備的缺失表現在以下幾方面:(1)帶隊教師和企業指導人員缺乏必要的專業知識，或對實習現場的設備、生產過程、工藝流程等沒有提前進行了解準備，以至于無法回答學生的提問，更談不上為學生現場剖析、講解;(2)學生沒有專業知識的預備，在實習過程中看到陌生的機械設備和生產現場，大部分同學都只是在“看熱鬧”，即使有少數同學會留心學習，但由于基本知識的缺失，也會讓他們無法準確把握實習的重點。
(四)教學與實習內容脫節
礦山機械生產實習中，教師和學生會遇到一種尷尬的局面，那就是“課本上講的東西現場找不到，現場用的設備課本上卻沒有講”。課堂教學與實習內容出現了嚴重的脫節，主要表現在兩個方面:(1)課本知識的更新嚴重滯后于現場設備，比如現代化礦井主副提升機基本都已采用電機直聯主軸裝置的拖動方式，而課本上還停留在電機+齒輪減速器+主軸裝置的驅動模式;(2)礦山機械教學與現場聯系不夠密切，教學內容把握的重點與煤礦生產現場不符，例如教材上的關于礦井壓氣設備主要介紹活塞式壓氣機的原理及結構，而現代化礦井的新型壓氣機多采用離心式或螺桿式結構，已較少采用活塞式壓氣機。
二、生產實習的改革措施
鑒于目前礦山機械生產實習過程中出現的問題，我們提出了以下幾點改革措施。
(一)明確各方權與責，建立新型實習關系
加強學生的安全教育，嚴格遵守實習紀律，服從企業工作人員和帶隊教師的安排，最大程度地避免干擾實習單位的正常生產秩序;學校要加強與實習單位的溝通聯系，明確生產實習目的和責任，爭取實習單位的理解和支持;在履行必要的實習手續和支付應有的實習報酬的同時，還要給予實習單位招聘畢業生，職工培訓及科研合作等方面的優先權;企事業單位要具有社會責任感，理解生產實習環節的意義和必要性，積極為高校生產實習提供必要的場所和條件，為高等教育事業貢獻自己的力量。從而建立一種學生、高校及企業之間三方和諧共贏的新型實習關系。
(二)改革實習模式，做好知識準備
鑒于礦山機械生產實習的單位多位于遠離城市的偏遠鄉村，宜采用蹲廠駐礦的實習模式，避免走馬觀花式的參觀每天需要奔波往返于校企之間，不僅節約了寶貴的時間，提高了實習效率，而且還能有效排除網絡、游戲、娛樂等外界干擾，使學生們能在短時間內集中精力完成實習任務。礦山機械生產實習的對象是煤礦機械裝備以及整個礦山生產系統，包含設備眾多，涉及知識面廣，涵蓋了機械工程、電氣自動化、采礦工程、通風與安全、土木工程、地質水文、環境科學等多學科的綜合知識。這就要求指導教師、企業帶隊人員和學生等礦山機械生產實習的參與者都必須具備充分的知識準備。因此做好知識準備，是礦山機械生產實習順利開展的必要前提，和實踐教學質量的根本保證。可以從以下三方面開展工作:(1)調整專業課程安排。除了要在實習之前需要完成《流體力學》、《機械設計》、《工程材料》等基礎課程之外，還要將《采掘機械》、《提升運輸機械》等礦山機械專業課程安排在生產實習同一學期(三年級第二學期)，這樣可以利用專業課向學生傳授礦山機械專業知識，為學生打下必要的實習基礎，而后續專業課程也可以對生產實習內容進行復習和深入。此外，專業課程的教材也將是礦山機械生產實習不可或缺的優秀指導資料。(2)學校安排礦山機械相關專業教師帶隊，實習單位也應指派業務能力強，表述能力好、熟悉現場環境的工程技術人員協助指導;指導人員還要提前對實習內容進行了解，認真做好備課工作，做到“知己知彼，百戰不殆”。(3)學生也要根據不同實習場所做好預習工作。
(三)結合生產實際，開展現場教學
(1)生產實習要密切聯系現場實際，兼顧現有礦山裝備水平和先進科學技術，統籌規劃課堂教學和生產實習，及時對專業大綱、教材、實踐內容以及指導材料進行調整、更新，確保學生能夠緊跟礦山機械的發展步伐。(2)指導教師要結合后續專業課程的特點和教學要求，把握重點，開展現場教學。借助于現場設備實物，加深學生對礦山機械設備的理解。(3)開展現場互動交流，指導教師針對每天實習不同內容，提出相關問題，讓學生帶著任務、問題去車間、下礦井尋找答案;學生遇到問題，由指導教師或企業工作人員進行解答，鼓勵學生去多看、多問、多想，最大限度地發揮他們的主觀能動性。(4)整個現場實習過程中，還要加強管理，在確保學生人身安全的同時，還保證現場教學活動的順利開展。
(四)進行科學考核，掌控實習質量
實習考核是保證生產實習質量的重要一環，要完善質量監控，嚴格考核程序，進行科學考核?？己藘热莺w學生在整個實習過程的方方面面，包括乘車、出勤、住宿、參觀、學習等各個環節?？己说姆绞桨?(1)考勤及實踐表現;(2)書面總結材料(作業、實習報告等)及質量評定;(3)個人匯報和答辯。為了保證礦山機械生產實習考核的公正性和科學性，一方面要加強對學生的考核力度，細化考核指標，建立科學合理的評價體系;另一方面實習考核工作由學校指導教師和企業單位的帶隊人員共同完成，并且允許學生對有異議的成績進行申訴，成績不合格者則需要進行重修。
三、結論
一、煤炭在我國能源結構中的重要作用
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%。根據第三次全國煤炭資源預測與評價，全國煤炭資源總量5.57萬億噸，煤炭資源潛力巨大，煤炭資源總量居世界第一。已查明資源中精查資源量僅占25%，詳查資源僅占17%。探明儲量達到10202億噸。其中可開采儲量1891億噸，占18%，人均占有量僅145噸，低于世界平均水平。國務院制訂的《能源中長期發展規劃綱要（2004-2020）》（草案）指出“要大力調整優化能源結構，堅持以煤炭為主體，電力為中心，油氣和新能源全面發展的戰略”。鑒于我國“多煤、貧油、少氣（天然氣）”的特點，在今后一段相當長的時間內，能源結構仍然以煤炭為主，煤炭在一次能源消耗中占70%左右。2004年煤炭占我國一次能源生產的70%以上，在我國能源結構上占主要地位，有舉足輕重的作用。
根據我國全面建設小康社會的需求，煤炭消費的趨勢將有明顯上升。在煤炭消費用戶的構成中，電力、冶金、建材、化工4個行業煤炭消費量占煤炭消費總量從1990年的50%提高到2004年的84%，其中電力占51.8%，冶金11.64%，年占27%提高到2004年的51%，將近增長一倍。
二、我國煤炭工業發展現狀
進入21世紀，我國煤炭工業快速發展，2000年全國產煤9.9億噸，2001年產煤11.04億噸，2002年13.8億噸，2003年16.67億噸。2004年全國產煤19.56億噸，占全國一次性能源生產總量的74.3%，當年煤炭銷售量為18.91億噸，占全國一次性能源消費總量的65%，生產力水平顯著提高，產業結構調整取得重大進展。一些企業開始跨地區、跨行業的產業聯合，煤、電、化、路、港、航產業鏈開始形成，形成了一批在國內領先、在國際上具有一定競爭力的大集團，如神華集團、山西焦煤集團、兗州礦業集團等。我國煤炭產量急劇上升，得到了全世界的關注。
煤炭是我國能源安全的基石。煤炭工業是我國重要的基礎產業，我國的煤炭產量已是世界第一位，是煤炭生產大國，現在我國煤炭工業已具備了設計、施工、裝備及管理千萬噸露天煤礦和大中型礦井的能力?，F代化綜采設備、綜掘設備和大型高效露天剝、采、運、支成套設備在大中型煤礦大量使用。同時，我國煤炭開采技術裝備總體水平低，煤炭生產技術裝備是機械化、部分機械化和手工作業并存的多層次結構。技術和裝備水平低。全國煤礦非機械化采煤60%。大中型國有重點煤礦裝備水平較先進，但設備老化程度較大；小型礦井生產技術裝備水平極低，煤礦生產工藝落后，作業人員過多、效率低。保障煤炭供應是國家加強煤炭工業宏觀調控的重點之一，挖掘煤炭生產潛力，加快大型煤炭基地建設，是重要措施。為此，只有大幅提高大中型煤礦產量，才能在保障煤炭穩定供應的前提條件下，遏制小煤礦發展和淘汰小煤礦，完成煤炭生產結構優化調整。1998年12月以來，國家對煤炭產業結構進行了重大調整，關閉了五萬多處小煤礦，淘汰了一批落后的生產能力，通過宏觀調控，煤炭生產形勢好轉，供求關系趨于平衡。目前我國煤炭生產企業2.5萬多家，其中規模以上的企業約占60%左右，2005年計劃關閉2000多家小煤礦。
三、我國煤炭工業存在的問題和與國際先進產煤國家的差距
1、我國煤炭企業規模小、產業集中度低我國煤炭企業的突出特點是，規模小、效率低、安全狀況不好，產業集中度低。據煤炭行業統計數據分析，2002年國有重點煤礦占52%，國有地方煤礦占18%，鄉鎮煤礦占30%。按井型劃分，大型礦井占32%，中型礦井占18%，小型礦井（含鄉鎮煤礦）占48%。2004年，全國約有煤礦2.5萬處，95%以上的小煤礦，礦井年產能力不足3萬噸的礦井約占40%，煤炭產業的集中度只有15%，遠遠低于世界主要產煤國家的水平。國際先進的產煤國家，煤炭產業規模集中化，世界排名前10名的大公司，依靠核心競爭力，做強做大，提高了全球煤炭產業的集中化程度。2003年10大煤炭公司的煤炭產量約占全球產量的18.81%，有5家公司的煤炭產量超過1億噸，其中排名第一的皮博迪公司達到1.83億噸，力拓公司達到1.43億噸，美國前4家企業的煤炭產量占本國煤炭總量的46.9%。
2、我國煤炭裝備落后，機械化、自動化程度低、缺少大型成套設備.我國煤礦生產基礎薄弱、國有煤礦連續緊張生產的礦井占總數的近50%，礦井主要生產設備嚴重老化，超期服役的占30-40%，部分鄉鎮煤礦設備簡陋、生產條件差，有的根本沒有機械設備，僅為人工開采，不符合有關煤炭法規要求，當前我國資源破壞和浪費嚴重。部分煤炭企業存在著“采厚棄薄”、“吃肥丟瘦”等浪費資源現象，全國煤礦平均資源回收率為30-35%左右，資源富集地區的小型礦井資源會回收率只有10-15%。據煤炭行業統計數據分析，2002年我國國有重點煤礦采煤機械化程度為77.78%，綜合采煤機械化為62.98%，掘進機械化程度為81.15%，綜合掘井機械化程度為15.03%，地方國有煤礦機械化程度更低。當前全國采煤機械化程度僅為42%，除國有大中型煤礦采掘機械化程度達到75%之外，大多數煤礦生產技術水平低，裝備差、效率低。特別是鄉鎮煤礦，基本上是非機械化開采。2004年鄉鎮煤礦產量占我國煤炭總產量的39%。對不適宜用放頂采煤的5.5米以上煤層，要采用一次采全高是最合理有效的采煤方法，但目前國內沒有相適應的高產高效的綜采成套設備。而國外美國久益（JOY）公司、德國德伯特（DBT）公司和德國艾克夫（Eickhoff）公司，都具有成熟的高煤層一次采全高的高產、高效綜采成套設備。神華集團引進的成套設備年產突破1085萬噸，工作面長度突破300米，最長的工作面已超過400米，工作面總裝機功率已超過5000kw。而國際先進的產煤國家，煤炭生產呈現出大功率重型化、自動化、集約化、按照環保的特點。國外先進的采煤設備向大功率、重型化發展，設備儲備系數大、運行可靠性高。DBT（德國德伯特）、JOY（美國久誼）和Eickhoof（德國艾克夫）等采礦設備公司都制造出具有自動化功能的產品。美國聯邦2號礦在工作面實現了跟機自動移架。澳大利亞Batana煤礦實現了自動割煤和跟機自動移架。特別是信息技術在煤礦生產中得到廣泛應用，先進煤礦廣泛采集工作面設備運行參數和環境安全檢測信息，在工作面集中顯現并通過以太網傳輸到地面計算機，實現遠程運輸和故障診斷。運輸系統、供電系統和通風系統均無人值守。實行集中遠程操作、視頻監視，輔助有專人巡視。井巷布置集約化，生產系統和環節少、實現了生產高度集中。通常是一礦、一井、一面生產。有些先進的長壁工作面每班只需6人，其中采煤機司機2人，維修工1人，機頭集中操作工1人，另外2人替換休息。高度重視工作環境的改善和人體安全防護。實現計算機監測安全信息，監測探頭遍布整個礦井。液壓支架具有跟機自動噴霧和移架自動噴霧功能；采煤機上方安裝導風板，減少煤塵進入人行空間。采煤機運行的下風側幾乎無人作業。
3、煤礦安全生產事故多我國煤礦安全生產方面，重大瓦斯事故多發，煤礦事故的總死亡人數達到了高峰，2004年我國生產約20億噸煤，事故死亡約六千人，這幾年煤炭產量大幅度增長，煤礦百萬噸死亡率還是下降的。由1994年的5.59人下降到2004年3.08人，美國生產約10億噸煤死27-31人，百萬噸死亡率約為0.039；波蘭百萬噸死亡率為0.09；南非百萬噸死亡率為0.13；俄羅斯百萬噸死亡率為0.34。我國百萬噸死亡率是美國的約100倍，俄羅斯的約10倍，印度的約12倍，大大超過煤炭先進生產國家。據有關專家講，礦井安全檢測儀表，安全設備均在設計中作了考慮，多數事故都是礦井管理問題，真正因設備問題而發生事故較少。先進產煤國家依靠大型、強力綜采技術裝備已經完成從普通綜采機械化向礦井高效集約化和自動化生產的過渡。高產高效煤礦的建設不僅提高煤炭生產效率，實現煤礦集約化生產，并為煤礦生產過程中的安全監測、監控創造條件，從而有效的預防和控制煤礦安全生產事故。先進產煤國家安全生產上十分重視，不僅有健全的安全生產法規體系，還有嚴細的生產安全措施，嚴格的煤礦生產準入制度，而且實現了計算機監測安全信息，監測探頭遍布整個礦井，保證了安全生產。
四、煤炭工業發展對礦山機械設備的需求
1、我國煤炭工業發展趨勢
據煤炭行業發展規劃相關內容，“十一五”期間，我國將新建煤礦3億噸左右，其中投產2億噸。國家將在“十一五”期間，對煤炭行業的工業結構進行調整，大力整合、改造、關閉小煤礦，同時適度加快大型煤炭基地的建設，開工一批現代化大型煤礦、置換落后的生產能力。“十一五”期間煤炭行業現代企業制度要進一步得到完善，大型煤炭企業集團基本形成，到2010年要形成5-6個億噸級生產能力的特大型企業集團，5-6個5000萬噸級生產能力的大型企業，產量將占全國煤炭總產量的60%左右。通過新建和老礦井技術改造，全國將建成300處高產高效礦井，高產高效的礦井產量將占全國總產量的50%左右?！笆晃濉逼陂g，國家將建設神東、晉北、晉東、蒙東（東北）、云貴、河南、魯西、晉中、兩淮、黃隴（華亭）、翼中、寧東、陜北等13個大型煤炭基地，這些基地的儲量，占全國儲量的70%以上，作為煤炭供應規劃和建設的核心。初步預測全國煤炭需求量：2010年為25-27億噸、2020年為30-32億噸，均占能源需求量的60%以上。據相關部分統計，2004年國有重點煤礦原煤產量9.22億噸，超過其核定生產能力50%以上，煤炭生產能力嚴重不足。經測算，到2020年，新建和在建的國有煤礦的生產能力約為7.1億噸。如果屆時中國小煤礦的產量仍保持目前的6億噸，按需求預測的高端方案，未來20年中國需新增煤礦產能17億噸，年均8500萬噸；按需求預測的低端方案，未來20年中國需新增煤礦產能13億噸，年均6500萬噸。
2、對礦山機械設備的需求
“十一五”期間，煤炭工業的生產技術水平將明顯提高。國家將建成140個高效安全現代化礦井，國家將加大對煤礦建設項目的支持力度，已先后有17個煤炭建設項目，由國家開發銀行出具貸款承諾，還將100多個高檔普采工作面升為綜采工作面，100多個普采工作面升為高檔普采工作面。這樣，中國大型煤礦采掘機械化程度將達到95%。中型煤礦的機械化程度將達到80%以上；大型煤礦國內先進水平裝備率達到20%，國際先進水平裝備率達到6%，中型煤礦國內先進水平裝備率達到10%，小型煤礦機械化、半機械化程度達30%以上。據此分析，煤炭需求的急劇增長，上述煤礦采掘機械化指標還會有所突破，這為煤礦裝備的發展提供了廣闊的市場前景。
（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。急需開發研究的電牽引采煤機：裝機總功率為2000kw左右，供電電壓為3.3KV、采高范圍為5-6m，生產能力達3000t/h左右。
重型刮板輸送機：輸送能力3000-5000t/h，鋪設長度250-400m，鏈速1.4m/s，裝機功率3×700或2×1000kw，供電電壓為3.3KV。
液壓支架：最大工作阻力12000KN，立柱最大缸徑ф480mm，支護高度6m，架間距1.75-2m，支架降移升時間8-12s，采用電液控制系統。
大型帶式輸送機：裝機功率1500-4000KN，電壓3.3KV，帶寬≥1.4m，帶速≥5m/s，運量≥5000t/h，距離50000m以上，托輥壽命5萬小時以上，減速器壽命7萬小時以上。
（2）井下綜掘設備
我國目前綜掘機械化程度比較低，僅為12.81%，遠遠跟不上綜采機械化的發展，其中掘進機雖有較大的發展，但整體技術水平仍比國際先進水平有較大差距。
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
我國薄煤層儲量約占總儲量的21%左右，但是由于煤層薄，作業空間小，工作條件惡劣，薄煤層高產高效開采技術一直是我國煤炭工業研究探討的重要難題。刨煤機作為一種“淺截深、多循環”的采煤設備，是實現薄煤層高產高效的有效途徑。提高薄煤層機械化水平加快薄煤層資源的開采進度，不僅可以充分利用有限的資源，提高礦井整體生產能力，同時，也有利于保障煤礦的安全生產。開發研制大功能、高強度、高效率、緊湊型的全自動刨煤成套設備勢在必行。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，由北京煤炭機械廠配套薄煤層液壓支架，張家口煤礦機械有限公司配套轉載機和破碎機。到目前已進口六套（鐵法2套、晉城、西山、陽泉、大同各1套）。開發研制的全自動刨煤成套設備：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2×400kw（刨頭部分）、刨煤方式為雙速混合式，上行速度0.88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6×4、7×4多繩提升機、最大拖動功率單機為6000KW、雙機為2×4000KW、最大提升速度14×16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
露天開采占我國煤炭總開采量的10%左右。露天開采與井工開采相比具有煤炭資源利用率高，開采成本低，作業現場和工作人員更加安全等優點。所以，發展露天開采更有其井工開采無法相比的作用和意義。大型露天礦設備從設計、制造到使用的技術性強，世界各國都爭相把最先進的技術成果用在大型露天礦設備上，因此發展大型露天礦設備可以帶動機械、電氣、液壓、信息等行業的發展，推動和促進我國民族工業的發展。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。在我國大型煤炭基地建設總體規劃方案中，神東、晉北、蒙東（東北）、云貴、黃隴（華亭）、陜西等基地都建有大型露天煤礦，僅霍林河、伊敏河、勝利、平朔哈爾烏蘇2000萬t采選項目中16-45m3礦用挖掘機市場需求量就可達30-50億元；哈爾烏、武家塔、馬家塔采選項目等需大型拉鏟15-20億元，又比如對半連續開采工藝設備僅蒙東要建7個5000萬t級煤炭基地，建設一批保證勝利一二三號、百音花、伊敏河、寶日希勒一號和二號等超過千瓦噸級大型露天煤礦，加上神府、哈爾烏蘇和原有五大露天煤礦的改建及二、三期擴建，移動式、半移動式破碎站需求量在40-60臺（套）之間，要求移動式（半移動式）破碎站的生產能力達到每小時2000-4000噸（碎煤），最高達到每小時6000噸（碎巖）。在上述煤礦建設中對礦用卡車的需求量，估計，“十一五”期間需100t級礦用車在250輛左右。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4000-6000-8000t/h，破碎物料強度≤150Mpa，給料粒度1500×1500×1500-2500×2500×2500mm，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2×300-2×500KW）。開發研制帶寬2m的大型帶式輸送機，功率3×1400KW，運輸量12000t/h，半固定式單機長8820m，移置式單機長5270m，在-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平。
（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，全國共有年入洗3萬噸及以上的選煤廠2000余座，設計能力7.5億噸以上，原煤入洗量為5億噸左右。2005年，全國原煤入洗能力將突破8億噸，入洗量將達到6億噸，入洗比例達40%，根據煤炭工業規劃，到2010年原煤入洗率達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計算，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。開發研制入料粒度25-400mm、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、入料濃度、流量、旋流器入口壓力、跳汰機床層厚度、松散度、浮選加藥量、耙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。
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%。根據第三次全國煤炭資源預測與評價，全國煤炭資源總量5.57萬億噸，煤炭資源潛力巨大，煤炭資源總量居世界第一。已查明資源中精查資源量僅占25%，詳查資源僅占17%。探明儲量達到10202億噸。其中可開采儲量1891億噸，占18%，人均占有量僅145噸，低于世界平均水平。國務院制訂的《能源中長期發展規劃綱要（2004-2020）》（草案）指出“要大力調整優化能源結構，堅持以煤炭為主體，電力為中心，油氣和新能源全面發展的戰略”。鑒于我國“多煤、貧油、少氣（天然氣）”的特點，在今后一段相當長的時間內，能源結構仍然以煤炭為主，煤炭在一次能源消耗中占70%左右。2004年煤炭占我國一次能源生產的70%以上，在我國能源結構上占主要地位，有舉足輕重的作用。
根據我國全面建設小康社會的需求，煤炭消費的趨勢將有明顯上升。在煤炭消費用戶的構成中，電力、冶金、建材、化工4個行業煤炭消費量占煤炭消費總量從1990年的50%提高到2004年的84%，其中電力占51.8%，冶金11.64%，年占27%提高到2004年的51%，將近增長一倍。
二、我國煤炭工業發展現狀
進入21世紀，我國煤炭工業快速發展，2000年全國產煤9.9億噸，2001年產煤11.04億噸，2002年13.8億噸，2003年16.67億噸。2004年全國產煤19.56億噸，占全國一次性能源生產總量的74.3%，當年煤炭銷售量為18.91億噸，占全國一次性能源消費總量的65%，生產力水平顯著提高，產業結構調整取得重大進展。一些企業開始跨地區、跨行業的產業聯合，煤、電、化、路、港、航產業鏈開始形成，形成了一批在國內領先、在國際上具有一定競爭力的大集團，如神華集團、山西焦煤集團、兗州礦業集團等。我國煤炭產量急劇上升，得到了全世界的關注。
煤炭是我國能源安全的基石。煤炭工業是我國重要的基礎產業，我國的煤炭產量已是世界第一位，是煤炭生產大國，現在我國煤炭工業已具備了設計、施工、裝備及管理千萬噸露天煤礦和大中型礦井的能力?，F代化綜采設備、綜掘設備和大型高效露天剝、采、運、支成套設備在大中型煤礦大量使用。同時，我國煤炭開采技術裝備總體水平低，煤炭生產技術裝備是機械化、部分機械化和手工作業并存的多層次結構。技術和裝備水平低。全國煤礦非機械化采煤60%。大中型國有重點煤礦裝備水平較先進，但設備老化程度較大；小型礦井生產技術裝備水平極低，煤礦生產工藝落后，作業人員過多、效率低。保障煤炭供應是國家加強煤炭工業宏觀調控的重點之一，挖掘煤炭生產潛力，加快大型煤炭基地建設，是重要措施。為此，只有大幅提高大中型煤礦產量，才能在保障煤炭穩定供應的前提條件下，遏制小煤礦發展和淘汰小煤礦，完成煤炭生產結構優化調整。1998年12月以來，國家對煤炭產業結構進行了重大調整，關閉了五萬多處小煤礦，淘汰了一批落后的生產能力，通過宏觀調控，煤炭生產形勢好轉，供求關系趨于平衡。目前我國煤炭生產企業2.5萬多家，其中規模以上的企業約占60%左右，2005年計劃關閉2000多家小煤礦。
三、我國煤炭工業存在的問題和與國際先進產煤國家的差距
1、我國煤炭企業規模小、產業集中度低我國煤炭企業的突出特點是，規模小、效率低、安全狀況不好，產業集中度低。據煤炭行業統計數據分析，2002年國有重點煤礦占52%，國有地方煤礦占18%，鄉鎮煤礦占30%。按井型劃分，大型礦井占32%，中型礦井占18%，小型礦井（含鄉鎮煤礦）占48%。2004年，全國約有煤礦2.5萬處，95%以上的小煤礦，礦井年產能力不足3萬噸的礦井約占40%，煤炭產業的集中度只有15%，遠遠低于世界主要產煤國家的水平。國際先進的產煤國家，煤炭產業規模集中化，世界排名前10名的大公司，依靠核心競爭力，做強做大，提高了全球煤炭產業的集中化程度。2003年10大煤炭公司的煤炭產量約占全球產量的18.81%，有5家公司的煤炭產量超過1億噸，其中排名第一的皮博迪公司達到1.83億噸，力拓公司達到1.43億噸，美國前4家企業的煤炭產量占本國煤炭總量的46.9%。
2、我國煤炭裝備落后，機械化、自動化程度低、缺少大型成套設備.我國煤礦生產基礎薄弱、國有煤礦連續緊張生產的礦井占總數的近50%，礦井主要生產設備嚴重老化，超期服役的占30-40%，部分鄉鎮煤礦設備簡陋、生產條件差，有的根本沒有機械設備，僅為人工開采，不符合有關煤炭法規要求，當前我國資源破壞和浪費嚴重。部分煤炭企業存在著“采厚棄薄”、“吃肥丟瘦”等浪費資源現象，全國煤礦平均資源回收率為30-35%左右，資源富集地區的小型礦井資源會回收率只有10-15%。據煤炭行業統計數據分析，2002年我國國有重點煤礦采煤機械化程度為77.78%，綜合采煤機械化為62.98%，掘進機械化程度為81.15%，綜合掘井機械化程度為15.03%，地方國有煤礦機械化程度更低。當前全國采煤機械化程度僅為42%，除國有大中型煤礦采掘機械化程度達到75%之外，大多數煤礦生產技術水平低，裝備差、效率低。特別是鄉鎮煤礦，基本上是非機械化開采。2004年鄉鎮煤礦產量占我國煤炭總產量的39%。對不適宜用放頂采煤的5.5米以上煤層，要采用一次采全高是最合理有效的采煤方法，但目前國內沒有相適應的高產高效的綜采成套設備。而國外美國久益（JOY）公司、德國德伯特（DBT）公司和德國艾克夫（Eickhoff）公司，都具有成熟的高煤層一次采全高的高產、高效綜采成套設備。神華集團引進的成套設備年產突破1085萬噸，工作面長度突破300米，最長的工作面已超過400米，工作面總裝機功率已超過5000kw。而國際先進的產煤國家，煤炭生產呈現出大功率重型化、自動化、集約化、按照環保的特點。國外先進的采煤設備向大功率、重型化發展，設備儲備系數大、運行可靠性高。DBT（德國德伯特）、JOY（美國久誼）和Eickhoof（德國艾克夫）等采礦設備公司都制造出具有自動化功能的產品。美國聯邦2號礦在工作面實現了跟機自動移架。澳大利亞Batana煤礦實現了自動割煤和跟機自動移架。特別是信息技術在煤礦生產中得到廣泛應用，先進煤礦廣泛采集工作面設備運行參數和環境安全檢測信息，在工作面集中顯現并通過以太網傳輸到地面計算機，實現遠程運輸和故障診斷。運輸系統、供電系統和通風系統均無人值守。實行集中遠程操作、視頻監視，輔助有專人巡視。井巷布置集約化，生產系統和環節少、實現了生產高度集中。通常是一礦、一井、一面生產。有些先進的長壁工作面每班只需6人，其中采煤機司機2人，維修工1人，機頭集中操作工1人，另外2人替換休息。高度重視工作環境的改善和人體安全防護。實現計算機監測安全信息，監測探頭遍布整個礦井。液壓支架具有跟機自動噴霧和移架自動噴霧功能；采煤機上方安裝導風板，減少煤塵進入人行空間。采煤機運行的下風側幾乎無人作業。
3、煤礦安全生產事故多我國煤礦安全生產方面，重大瓦斯事故多發，煤礦事故的總死亡人數達到了高峰，2004年我國生產約20億噸煤，事故死亡約六千人，這幾年煤炭產量大幅度增長，煤礦百萬噸死亡率還是下降的。由1994年的5.59人下降到2004年3.08人，美國生產約10億噸煤死27-31人，百萬噸死亡率約為0.039；波蘭百萬噸死亡率為0.09；南非百萬噸死亡率為0.13；俄羅斯百萬噸死亡率為0.34。我國百萬噸死亡率是美國的約100倍，俄羅斯的約10倍，印度的約12倍，大大超過煤炭先進生產國家。據有關專家講，礦井安全檢測儀表，安全設備均在設計中作了考慮，多數事故都是礦井管理問題，真正因設備問題而發生事故較少。先進產煤國家依靠大型、強力綜采技術裝備已經完成從普通綜采機械化向礦井高效集約化和自動化生產的過渡。高產高效煤礦的建設不僅提高煤炭生產效率，實現煤礦集約化生產，并為煤礦生產過程中的安全監測、監控創造條件，從而有效的預防和控制煤礦安全生產事故。先進產煤國家安全生產上十分重視，不僅有健全的安全生產法規體系，還有嚴細的生產安全措施，嚴格的煤礦生產準入制度，而且實現了計算機監測安全信息，監測探頭遍布整個礦井，保證了安全生產。
四、煤炭工業發展對礦山機械設備的需求
1、我國煤炭工業發展趨勢
據煤炭行業發展規劃相關內容，“十一五”期間，我國將新建煤礦3億噸左右，其中投產2億噸。國家將在“十一五”期間，對煤炭行業的工業結構進行調整，大力整合、改造、關閉小煤礦，同時適度加快大型煤炭基地的建設，開工一批現代化大型煤礦、置換落后的生產能力。“十一五”期間煤炭行業現代企業制度要進一步得到完善，大型煤炭企業集團基本形成，到2010年要形成5-6個億噸級生產能力的特大型企業集團，5-6個5000萬噸級生產能力的大型企業，產量將占全國煤炭總產量的60%左右。通過新建和老礦井技術改造，全國將建成300處高產高效礦井，高產高效的礦井產量將占全國總產量的50%左右?！笆晃濉逼陂g，國家將建設神東、晉北、晉東、蒙東（東北）、云貴、河南、魯西、晉中、兩淮、黃隴（華亭）、翼中、寧東、陜北等13個大型煤炭基地，這些基地的儲量，占全國儲量的70%以上，作為煤炭供應規劃和建設的核心。初步預測全國煤炭需求量：2010年為25-27億噸、2020年為30-32億噸，均占能源需求量的60%以上。據相關部分統計，2004年國有重點煤礦原煤產量9.22億噸，超過其核定生產能力50%以上，煤炭生產能力嚴重不足。經測算，到2020年，新建和在建的國有煤礦的生產能力約為7.1億噸。如果屆時中國小煤礦的產量仍保持目前的6億噸，按需求預測的高端方案，未來20年中國需新增煤礦產能17億噸，年均8500萬噸；按需求預測的低端方案，未來20年中國需新增煤礦產能13億噸，年均6500萬噸。
2、對礦山機械設備的需求
“十一五”期間，煤炭工業的生產技術水平將明顯提高。國家將建成140個高效安全現代化礦井，國家將加大對煤礦建設項目的支持力度，已先后有17個煤炭建設項目，由國家開發銀行出具貸款承諾，還將100多個高檔普采工作面升為綜采工作面，100多個普采工作面升為高檔普采工作面。這樣，中國大型煤礦采掘機械化程度將達到95%。中型煤礦的機械化程度將達到80%以上；大型煤礦國內先進水平裝備率達到20%，國際先進水平裝備率達到6%，中型煤礦國內先進水平裝備率達到10%，小型煤礦機械化、半機械化程度達30%以上。據此分析，煤炭需求的急劇增長，上述煤礦采掘機械化指標還會有所突破，這為煤礦裝備的發展提供了廣闊的市場前景。
（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。急需開發研究的電牽引采煤機：裝機總功率為2000kw左右，供電電壓為3.3KV、采高范圍為5-6m，生產能力達3000t/h左右。
重型刮板輸送機：輸送能力3000-5000t/h，鋪設長度250-400m，鏈速1.4m/s，裝機功率3×700或2×1000kw，供電電壓為3.3KV。
液壓支架：最大工作阻力12000KN，立柱最大缸徑ф480mm，支護高度6m，架間距1.75-2m，支架降移升時間8-12s，采用電液控制系統。
大型帶式輸送機：裝機功率1500-4000KN，電壓3.3KV，帶寬≥1.4m，帶速≥5m/s，運量≥5000t/h，距離50000m以上，托輥壽命5萬小時以上，減速器壽命7萬小時以上。
（2）井下綜掘設備
我國目前綜掘機械化程度比較低，僅為12.81%，遠遠跟不上綜采機械化的發展，其中掘進機雖有較大的發展，但整體技術水平仍比國際先進水平有較大差距。
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
我國薄煤層儲量約占總儲量的21%左右，但是由于煤層薄，作業空間小，工作條件惡劣，薄煤層高產高效開采技術一直是我國煤炭工業研究探討的重要難題。刨煤機作為一種“淺截深、多循環”的采煤設備，是實現薄煤層高產高效的有效途徑。提高薄煤層機械化水平加快薄煤層資源的開采進度，不僅可以充分利用有限的資源，提高礦井整體生產能力，同時，也有利于保障煤礦的安全生產。開發研制大功能、高強度、高效率、緊湊型的全自動刨煤成套設備勢在必行。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，由北京煤炭機械廠配套薄煤層液壓支架，張家口煤礦機械有限公司配套轉載機和破碎機。到目前已進口六套（鐵法2套、晉城、西山、陽泉、大同各1套）。開發研制的全自動刨煤成套設備：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2×400kw（刨頭部分）、刨煤方式為雙速混合式，上行速度0.88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6×4、7×4多繩提升機、最大拖動功率單機為6000KW、雙機為2×4000KW、最大提升速度14×16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
露天開采占我國煤炭總開采量的10%左右。露天開采與井工開采相比具有煤炭資源利用率高，開采成本低，作業現場和工作人員更加安全等優點。所以，發展露天開采更有其井工開采無法相比的作用和意義。大型露天礦設備從設計、制造到使用的技術性強，世界各國都爭相把最先進的技術成果用在大型露天礦設備上，因此發展大型露天礦設備可以帶動機械、電氣、液壓、信息等行業的發展，推動和促進我國民族工業的發展。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。在我國大型煤炭基地建設總體規劃方案中，神東、晉北、蒙東（東北）、云貴、黃隴（華亭）、陜西等基地都建有大型露天煤礦，僅霍林河、伊敏河、勝利、平朔哈爾烏蘇2000萬t采選項目中16-45m3礦用挖掘機市場需求量就可達30-50億元；哈爾烏、武家塔、馬家塔采選項目等需大型拉鏟15-20億元，又比如對半連續開采工藝設備僅蒙東要建7個5000萬t級煤炭基地，建設一批保證勝利一二三號、百音花、伊敏河、寶日希勒一號和二號等超過千瓦噸級大型露天煤礦，加上神府、哈爾烏蘇和原有五大露天煤礦的改建及二、三期擴建，移動式、半移動式破碎站需求量在40-60臺（套）之間，要求移動式（半移動式）破碎站的生產能力達到每小時2000-4000噸（碎煤），最高達到每小時6000噸（碎巖）。在上述煤礦建設中對礦用卡車的需求量，估計，“十一五”期間需100t級礦用車在250輛左右。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4000-6000-8000t/h，破碎物料強度≤150Mpa，給料粒度1500×1500×1500-2500×2500×2500mm，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2×300-2×500KW）。開發研制帶寬2m的大型帶式輸送機，功率3×1400KW，運輸量12000t/h，半固定式單機長8820m，移置式單機長5270m，在-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平。
（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，全國共有年入洗3萬噸及以上的選煤廠2000余座，設計能力7.5億噸以上，原煤入洗量為5億噸左右。2005年，全國原煤入洗能力將突破8億噸，入洗量將達到6億噸，入洗比例達40%，根據煤炭工業規劃，到2010年原煤入洗率達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計算，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。開發研制入料粒度25-400mm、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、入料濃度、流量、旋流器入口壓力、跳汰機床層厚度、松散度、浮選加藥量、耙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。
一、煤炭在我國能源結構中的重要作用
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%。根據第三次全國煤炭資源預測與評價，全國煤炭資源總量5.57萬億噸，煤炭資源潛力巨大，煤炭資源總量居世界第一。已查明資源中精查資源量僅占25%，詳查資源僅占17%。探明儲量達到10202億噸。其中可開采儲量1891億噸，占18%，人均占有量僅145噸，低于世界平均水平。國務院制訂的《能源中長期發展規劃綱要（2004-2020）》（草案）指出“要大力調整優化能源結構，堅持以煤炭為主體，電力為中心，油氣和新能源全面發展的戰略”。鑒于我國“多煤、貧油、少氣（天然氣）”的特點，在今后一段相當長的時間內，能源結構仍然以煤炭為主，煤炭在一次能源消耗中占70%左右。2004年煤炭占我國一次能源生產的70%以上，在我國能源結構上占主要地位，有舉足輕重的作用。
根據我國全面建設小康社會的需求，煤炭消費的趨勢將有明顯上升。在煤炭消費用戶的構成中，電力、冶金、建材、化工4個行業煤炭消費量占煤炭消費總量從1990年的50%提高到2004年的84%，其中電力占51.8%，冶金11.64%，年占27%提高到2004年的51%，將近增長一倍。
二、我國煤炭工業發展現狀
進入21世紀，我國煤炭工業快速發展，2000年全國產煤9.9億噸，2001年產煤11.04億噸，2002年13.8億噸，2003年16.67億噸。2004年全國產煤19.56億噸，占全國一次性能源生產總量的74.3%，當年煤炭銷售量為18.91億噸，占全國一次性能源消費總量的65%，生產力水平顯著提高，產業結構調整取得重大進展。一些企業開始跨地區、跨行業的產業聯合，煤、電、化、路、港、航產業鏈開始形成，形成了一批在國內領先、在國際上具有一定競爭力的大集團，如神華集團、山西焦煤集團、兗州礦業集團等。我國煤炭產量急劇上升，得到了全世界的關注。
煤炭是我國能源安全的基石。煤炭工業是我國重要的基礎產業，我國的煤炭產量已是世界第一位，是煤炭生產大國，現在我國煤炭工業已具備了設計、施工、裝備及管理千萬噸露天煤礦和大中型礦井的能力。現代化綜采設備、綜掘設備和大型高效露天剝、采、運、支成套設備在大中型煤礦大量使用。同時，我國煤炭開采技術裝備總體水平低，煤炭生產技術裝備是機械化、部分機械化和手工作業并存的多層次結構。技術和裝備水平低。全國煤礦非機械化采煤60%。大中型國有重點煤礦裝備水平較先進，但設備老化程度較大；小型礦井生產技術裝備水平極低，煤礦生產工藝落后，作業人員過多、效率低。保障煤炭供應是國家加強煤炭工業宏觀調控的重點之一，挖掘煤炭生產潛力，加快大型煤炭基地建設，是重要措施。為此，只有大幅提高大中型煤礦產量，才能在保障煤炭穩定供應的前提條件下，遏制小煤礦發展和淘汰小煤礦，完成煤炭生產結構優化調整。1998年12月以來，國家對煤炭產業結構進行了重大調整，關閉了五萬多處小煤礦，淘汰了一批落后的生產能力，通過宏觀調控，煤炭生產形勢好轉，供求關系趨于平衡。目前我國煤炭生產企業2.5萬多家，其中規模以上的企業約占60%左右，2005年計劃關閉2000多家小煤礦。
三、我國煤炭工業存在的問題和與國際先進產煤國家的差距
1、我國煤炭企業規模小、產業集中度低我國煤炭企業的突出特點是，規模小、效率低、安全狀況不好，產業集中度低。據煤炭行業統計數據分析，2002年國有重點煤礦占52%，國有地方煤礦占18%，鄉鎮煤礦占30%。按井型劃分，大型礦井占32%，中型礦井占18%，小型礦井（含鄉鎮煤礦）占48%。2004年，全國約有煤礦2.5萬處，95%以上的小煤礦，礦井年產能力不足3萬噸的礦井約占40%，煤炭產業的集中度只有15%，遠遠低于世界主要產煤國家的水平。國際先進的產煤國家，煤炭產業規模集中化，世界排名前10名的大公司，依靠核心競爭力，做強做大，提高了全球煤炭產業的集中化程度。2003年10大煤炭公司的煤炭產量約占全球產量的18.81%，有5家公司的煤炭產量超過1億噸，其中排名第一的皮博迪公司達到1.83億噸，力拓公司達到1.43億噸，美國前4家企業的煤炭產量占本國煤炭總量的46.9%。
2、我國煤炭裝備落后，機械化、自動化程度低、缺少大型成套設備.我國煤礦生產基礎薄弱、國有煤礦連續緊張生產的礦井占總數的近50%，礦井主要生產設備嚴重老化，超期服役的占30-40%，部分鄉鎮煤礦設備簡陋、生產條件差，有的根本沒有機械設備，僅為人工開采，不符合有關煤炭法規要求，當前我國資源破壞和浪費嚴重。部分煤炭企業存在著“采厚棄薄”、“吃肥丟瘦”等浪費資源現象，全國煤礦平均資源回收率為30-35%左右，資源富集地區的小型礦井資源會回收率只有10-15%。據煤炭行業統計數據分析，2002年我國國有重點煤礦采煤機械化程度為77.78%，綜合采煤機械化為62.98%，掘進機械化程度為81.15%，綜合掘井機械化程度為15.03%，地方國有煤礦機械化程度更低。當前全國采煤機械化程度僅為42%，除國有大中型煤礦采掘機械化程度達到75%之外，大多數煤礦生產技術水平低，裝備差、效率低。特別是鄉鎮煤礦，基本上是非機械化開采。2004年鄉鎮煤礦產量占我國煤炭總產量的39%。對不適宜用放頂采煤的5.5米以上煤層，要采用一次采全高是最合理有效的采煤方法，但目前國內沒有相適應的高產高效的綜采成套設備。而國外美國久益（JOY）公司、德國德伯特（DBT）公司和德國艾克夫（Eickhoff）公司，都具有成熟的高煤層一次采全高的高產、高效綜采成套設備。神華集團引進的成套設備年產突破1085萬噸，工作面長度突破300米，最長的工作面已超過400米，工作面總裝機功率已超過5000kw。而
國際先進的產煤國家，煤炭生產呈現出大功率重型化、自動化、集約化、按照環保的特點。國外先進的采煤設備向大功率、重型化發展，設備儲備系數大、運行可靠性高。DBT（德國德伯特）、JOY（美國久誼）和Eickhoof（德國艾克夫）等采礦設備公司都制造出具有自動化功能的產品。美國聯邦2號礦在工作面實現了跟機自動移架。澳大利亞Batana煤礦實現了自動割煤和跟機自動移架。特別是信息技術在煤礦生產中得到廣泛應用，先進煤礦廣泛采集工作面設備運行參數和環境安全檢測信息，在工作面集中顯現并通過以太網傳輸到地面計算機，實現遠程運輸和故障診斷。運輸系統、供電系統和通風系統均無人值守。實行集中遠程操作、視頻監視，輔助有專人巡視。井巷布置集約化，生產系統和環節少、實現了生產高度集中。通常是一礦、一井、一面生產。有些先進的長壁工作面每班只需6人，其中采煤機司機2人，維修工1人，機頭集中操作工1人，另外2人替換休息。高度重視工作環境的改善和人體安全防護。實現計算機監測安全信息，監測探頭遍布整個礦井。液壓支架具有跟機自動噴霧和移架自動噴霧功能；采煤機上方安裝導風板，減少煤塵進入人行空間。采煤機運行的下風側幾乎無人作業。
3、煤礦安全生產事故多我國煤礦安全生產方面，重大瓦斯事故多發，煤礦事故的總死亡人數達到了高峰，2004年我國生產約20億噸煤，事故死亡約六千人，這幾年煤炭產量大幅度增長，煤礦百萬噸死亡率還是下降的。由1994年的5.59人下降到2004年3.08人，美國生產約10億噸煤死27-31人，百萬噸死亡率約為0.039；波蘭百萬噸死亡率為0.09；南非百萬噸死亡率為0.13；俄羅斯百萬噸死亡率為0.34。我國百萬噸死亡率是美國的約100倍，俄羅斯的約10倍，印度的約12倍，大大超過煤炭先進生產國家。據有關專家講，礦井安全檢測儀表，安全設備均在設計中作了考慮，多數事故都是礦井管理問題，真正因設備問題而發生事故較少。先進產煤國家依靠大型、強力綜采技術裝備已經完成從普通綜采機械化向礦井高效集約化和自動化生產的過渡。高產高效煤礦的建設不僅提高煤炭生產效率，實現煤礦集約化生產，并為煤礦生產過程中的安全監測、監控創造條件，從而有效的預防和控制煤礦安全生產事故。先進產煤國家安全生產上十分重視，不僅有健全的安全生產法規體系，還有嚴細的生產安全措施，嚴格的煤礦生產準入制度，而且實現了計算機監測安全信息，監測探頭遍布整個礦井，保證了安全生產。
四、煤炭工業發展對礦山機械設備的需求
1、我國煤炭工業發展趨勢
據煤炭行業發展規劃相關內容，“十一五”期間，我國將新建煤礦3億噸左右，其中投產2億噸。國家將在“十一五”期間，對煤炭行業的工業結構進行調整，大力整合、改造、關閉小煤礦，同時適度加快大型煤炭基地的建設，開工一批現代化大型煤礦、置換落后的生產能力?！笆晃濉逼陂g煤炭行業現代企業制度要進一步得到完善，大型煤炭企業集團基本形成，到2010年要形成5-6個億噸級生產能力的特大型企業集團，5-6個5000萬噸級生產能力的大型企業，產量將占全國煤炭總產量的60%左右。通過新建和老礦井技術改造，全國將建成300處高產高效礦井，高產高效的礦井產量將占全國總產量的50%左右。“十一五”期間，國家將建設神東、晉北、晉東、蒙東（東北）、云貴、河南、魯西、晉中、兩淮、黃隴（華亭）、翼中、寧東、陜北等13個大型煤炭基地，這些基地的儲量，占全國儲量的70%以上，作為煤炭供應規劃和建設的核心。初步預測全國煤炭需求量：2010年為25-27億噸、2020年為30-32億噸，均占能源需求量的60%以上。據相關部分統計，2004年國有重點煤礦原煤產量9.22億噸，超過其核定生產能力50%以上，煤炭生產能力嚴重不足。經測算，到2020年，新建和在建的國有煤礦的生產能力約為7.1億噸。如果屆時中國小煤礦的產量仍保持目前的6億噸，按需求預測的高端方案，未來20年中國需新增煤礦產能17億噸，年均8500萬噸；按需求預測的低端方案，未來20年中國需新增煤礦產能13億噸，年均6500萬噸。2、對礦山機械設備的需求
“十一五”期間，煤炭工業的生產技術水平將明顯提高。國家將建成140個高效安全現代化礦井，國家將加大對煤礦建設項目的支持力度，已先后有17個煤炭建設項目，由國家開發銀行出具貸款承諾，還將100多個高檔普采工作面升為綜采工作面，100多個普采工作面升為高檔普采工作面。這樣，中國大型煤礦采掘機械化程度將達到95%。中型煤礦的機械化程度將達到80%以上；大型煤礦國內先進水平裝備率達到20%，國際先進水平裝備率達到6%，中型煤礦國內先進水平裝備率達到10%，小型煤礦機械化、半機械化程度達30%以上。據此分析，煤炭需求的急劇增長，上述煤礦采掘機械化指標還會有所突破，這為煤礦裝備的發展提供了廣闊的市場前景。
（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。急需開發研究的電牽引采煤機：裝機總功率為2000kw左右，供電電壓為3.3KV、采高范圍為5-6m，生產能力達3000t/h左右。
重型刮板輸送機：輸送能力3000-5000t/h，鋪設長度250-400m，鏈速1.4m/s，裝機功率3×700或2×1000kw，供電電壓為3.3
。
液壓支架：最大工作阻力12000KN，立柱最大缸徑ф480mm，支護高度6m，架間距1.75-2m，支架降移升時間8-12s，采用電液控制系統。
大型帶式輸送機：裝機功率1500-4000KN，電壓3.3KV，帶寬≥1.4m，帶速≥5m/s，運量≥5000t/h，距離50000m以上，托輥壽命5萬小時以上，減速器壽命7萬小時以上。
（2）井下綜掘設備
我國目前綜掘機械化程度比較低，僅為12.81%，遠遠跟不上綜采機械化的發展，其中掘進機雖有較大的發展，但整體技術水平仍比國際先進水平有較大差距。
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
我國薄煤層儲量約占總儲量的21%左右，但是由于煤層薄，作業空間小，工作條件惡劣，薄煤層高產高效開采技術一直是我國煤炭工業研究探討的重要難題。刨煤機作為一種“淺截深、多循環”的采煤設備，是實現薄煤層高產高效的有效途徑。提高薄煤層機械化水平加快薄煤層資源的開采進度，不僅可以充分利用有限的資源，提高礦井整體生產能力，同時，也有利于保障煤礦的安全生產。開發研制大功能、高強度、高效率、緊湊型的全自動刨煤成套設備勢在必行。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，由北京煤炭機械廠配套薄煤層液壓支架，張家口煤礦機械有限公司配套轉載機和破碎機。到目前已進口六套（鐵法2套、晉城、西山、陽泉、大同各1套）。開發研制的全自動刨煤成套設備：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2×400kw（刨頭部分）、刨煤方式為雙速混合式，上行速度0.88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6×4、7×4多繩提升機、最大拖動功率單機為6000KW、雙機為2×4000KW、最大提升速度14×16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
露天開采占我國煤炭總開采量的10%左右。露天開采與井工開采相比具有煤炭資源利用率高，開采成本低，作業現場和工作人員更加安全等優點。所以，發展露天開采更有其井工開采無法相比的作用和意義。大型露天礦設備從設計、制造到使用的技術性強，世界各國都爭相把最先進的技術成果用在大型露天礦設備上，因此發展大型露天礦設備可以帶動機械、電氣、液壓、信息等行業的發展，推動和促進我國民族工業的發展。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。在我國大型煤炭基地建設總體規劃方案中，神東、晉北、蒙東（東北）、云貴、黃隴（華亭）、陜西等基地都建有大型露天煤礦，僅霍林河、伊敏河、勝利、平朔哈爾烏蘇2000萬t采選項目中16-45m3礦用挖掘機市場需求量就可達30-50億元；哈爾烏、武家塔、馬家塔采選項目等需大型拉鏟15-20億元，又比如對半連續開采工藝設備僅蒙東要建7個5000萬t級煤炭基地，建設一批保證勝利一二三號、百音花、伊敏河、寶日希勒一號和二號等超過千瓦噸級大型露天煤礦，加上神府、哈爾烏蘇和原有五大露天煤礦的改建及二、三期擴建，移動式、半移動式破碎站需求量在40-60臺（套）之間，要求移動式（半移動式）破碎站的生產能力達到每小時2000-4000噸（碎煤），最高達到每小時6000噸（碎巖）。在上述煤礦建設中對礦用卡車的需求量，估計，“十一五”期間需100t級礦用車在250輛左右。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4000-6000-8000t/h，破碎物料強度≤150Mpa，給料粒度1500×1500×1500-2500×2500×2500mm，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2×300-2×500KW）。開發研制帶寬2m的大型帶式輸送機，功率3×1400KW，運輸量12000t/h，半固定式單機長8820m，移置式單機長5270m，在-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平。
（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，全國共有年入洗3萬噸及以上的選煤廠2000余座，設計能力7.5億噸以上，原煤入洗量為5億噸左右。2005年，全國原煤入洗能力將突破8億噸，入洗量將達到6億噸，入洗比例達40%，根據煤炭工業規劃，到2010年原煤入洗率達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計算，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。開發研制入料粒度25-400mm、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、入料濃度、流量、旋流器入口壓力、跳汰機床層厚度、松散度、浮選加藥量、耙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。
