工艺和设备的局限,造成出产的煤炭块度过大或者过碎,不能满足市场需求,需要进行二次破碎。而二次破碎必然造成部分煤炭粒度过碎,不能形成销售,造成积压。严重影响煤矿产出率,同时增加生产成本。
(4)采用穿孔爆破,安全程度低。现有的露天煤矿开采普遍采用穿孔爆破松动煤岩,大量爆炸物品的使用不利于煤矿的安全生产。同时爆炸物品的限制使用也限制了露天煤矿产能的提高。
(5)剥离表层的岩体块度较大,影响露天煤矿的复垦造田。现有的剥离技术对较硬岩体采用爆破松动、单斗挖掘的方式进行剥离。剥离的表层岩体粒度较大,严重影响露天煤矿后续的复垦造田,不符合国家环境的相关要求。为解决此类问题,露天煤矿普遍采用破碎站对较大岩体进行破碎后排放,增加了露天煤矿初期投资和运行成本。
随着我国经济发展对煤炭需求的增长,我国露天采煤业正在迅速发展,露天煤矿出煤量逐年增加,对大型、节能减排、综合型露天连续采煤装备进行立项并实现其国产化具有重大历史意义。
3.露天煤矿技术发展趋势
目前世界最大的露天煤矿年产量已达五、六千万吨,位于德、美、哈萨克斯坦等国;年产量两千万吨以上的露天煤矿则遍及俄、澳、波、捷等国。由大型企业集团占有煤炭生产和销售的集中化份额,是矿业集中化开发的重要趋势。我国“十二五”规划中也明确提出要做大做强国有大煤矿,提高煤矿的产出效率。可见大型露天煤矿综合连续开采技术及成套装备有着广阔的市场空间。
露天采煤工艺的技术发展趋势是: (1)设备大型化,开采集中化。
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(2)开采工艺的连续化。
(3)生产环节的合并化与开采工艺的简化。 (4)开采工艺的综合化。
(5)企业管理信息化,矿山智能化。
(6)合理、充分利用资源,保持生态环境,利于可持续发展。
大型露天煤矿综合连续开采技术及成套装备项目正是基于国内外露天采煤装备发展的历史趋势提出来的。本项目的研发为千万吨级以上露天煤矿提供大型化、连续化、综合化、智能化综合连续开采设备,集剥离、开采、收集、破碎、输送于一体,满足现代露天煤矿连续开采、扩大产量的要求。从根本上改变传统露采工艺设备综合效率低的生产现状,实现大型露天煤矿安全、绿色、低成本开采。
五、预期经济、社会、环境效益分析
1.经济效益
(1)直接经济效益:据测算,在未来几年,我国露天煤矿年产煤量将达到5至7亿吨,大型露天煤矿综合连续开采成套装备需求量约为70-80套,按照保守预计,年需求量约10-15套,按每套装备产值8510万元计算,年产值可达8.51-12.765亿元,成套装备平均利税率在20%以上,年实现利税1.7-2.55亿元。
对国际露天煤矿市场分析,东南亚、非洲等地区露天煤矿资源丰富,未来几年露天煤矿开采规模逐步扩大,对大型露天煤矿综合连续开采成套装备的需求日益旺盛,本项目成套装备价格仅为国外同类设备的1 / 3 左右,性价比高。在国际市场具有较强的竞争优势。初步预计年需求量3-5套,创汇6000-10000
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万美元。
(2)间接经济效益:按照千万吨级露天煤矿工作面进行估算,采用综合连续开采成套装备后,以年产1000万吨、吨煤平均售价220元计算,则单个工作面年均可实现销售收入22亿元;吨煤开采成本可降低约15元,则单个工作面年均降低成本约1.5亿元。
2.社会及环境效益
该项目成套设备的研制开发可以有效打破外国公司在露天煤矿开采领域的垄断,价格仅为国外同类设备的1 / 3 左右,性价比高。完全能够满足国内露天煤矿综合连续开采需求。
大型露天煤矿综合连续开采技术及成套装备以其先进的结构系统,融合了设备成本低、生产成本低、污染程度低、安全性能高、经济效益好、综合社会效益高等诸多优点于一体。省去传统露天采煤工艺穿孔、爆破、二次破碎等环节,增加煤炭的回采率,提高生产的安全性,极大减少了环境污染。同时取消了汽车运输方式,减少了废气排放,代之以电驱带式运输,实现了清洁生产。
应用大型露天煤矿综合连续开采技术及成套装备后,有利于露天煤矿土地复垦,降低了露天煤矿开采对生态环境的破坏。
六、实施机制及风险分析
1.产学研结合模式
大型露天综合连续开采技术及装备项目以河北天择重型机械有限公司为主体,联合浙江大学、河北科技大学、河北工程大学、中煤科工集团武汉设计研究院、内蒙古煤矿设计院等,实施产学研联合研发。
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2.知识产权与成果管理及权益分配
大型露天综合连续开采技术及成套装备项目研究开发成果及其相关知识产权、专利申请权利和技术秘密的转让权归河北天择重型机械有限公司所有。完成本项目的研究开发人员享有在有关技术成果文件上写明技术成果完成者的权利和取得有关荣誉证书、奖励的权利,项目参与方均有发表论文和技术专著的权利。
3.项目风险分析及对策
大型露天综合连续开采技术及成套装备项目研发需投入较多资金,涉及多个技术领域,具有一定风险。但本项目是在总结原有中小型LMG系列露天采煤机试制及试生产经验的基础上进行的。性能可靠、技术可行、设计科学、安全实用,完全满足露天采煤实际工况的要求,项目实施过程中遇到的各种问题也可通过项目组及时解决。
目前,国内外还没有使用和试制同类项目的先例,所以本项目是一个新课题。其技术参数、技术方案均是在总结国内外露天煤矿采煤工艺及设备的基础上确定的,符合目前露天煤矿发展的需要。国家正在加强对煤炭行业管理力度,对煤炭行业的生产规模、技术水平(设备的耐用性、智能化、成套性)、安全保证都提出了新的更高要求,这为建设现代化煤矿提供了政策支持,也为本项目的试制提供了一个很好的平台。
虽然本项目初期试制投入成本较高,但是总体投入比现有露采设备低,而且与原有露天采煤技术相比,综合效益理想。
七、有关附件
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