1930年以前,山东煤矿采煤全系手工作业,手镐落煤,人力运煤、运料、支护。 1930年《山东矿业报告》载:中兴煤矿公司“向用人力……锨锨采取煤斤……公司 已购得割煤机2架,拟用以采掘小槽煤”。翌年,割煤机投入使用。该机“全部长2 米,宽0.8米,分前后两节,前节为切煤臂,臂长1.4米,有切刀32把,后节为卷扬 机关,动力用电力。切煤能力,平进1.2米,切口厚0.15米,平均速度每小时11 ~ 12米,煤层厚1.4米,每日两班,实际工作12小时,能切煤160~ 170 吨。 每架价 1455美元……每架每班须工人42名,工率1.6吨, 惟块煤可由百分之四十增至百分 之六十”。这是山东最早使用采煤机的煤矿。 1933年,悦升煤矿公司试用长壁采煤法,添置22千瓦割煤机1台, 以及电钻等 设备,全矿最高日产达千吨。 1950年7月,洪山煤矿山三井五三采区长壁工作面开始用截煤机采煤。 该面长 116米,煤厚1.1米,夹矸厚0.1~0.2米,截煤机掏槽,截深1.3米,V型溜子运输, 风镐落煤,人工装煤,6排支柱控制顶板,排距0.9米,柱距1米,见6回2, 单一循 环作业,两班生产,一班整修,生产班共需41人,其中截煤机工3人。试生产之初, 用日式截煤机,因其故障频繁,后改为功率47千瓦的苏式截煤机,到9月下旬, 循 环作业趋向正常,10月产煤3793.4吨,12月增加到5869.1吨,回采效率每工1. 446 吨,比残采效率提高0.89吨。这是建国后山东煤矿的第一个截煤机采煤工作面。 1951年,淄博矿区截煤机采煤16.78万吨,占回采产量的11.49%, 占全省国营 煤矿回采产量的8.91%,从而使山东煤矿采煤机械化程度实现了零的突破。 1952年,全省有截煤机27台,采煤机械化程度提高到29.84%,其中淄博矿区的 洪山、西河、新博3大国营煤矿使用截煤机9台,V型运输机14部,机采产量70.8 万 吨,采煤机械化程度达到39.5%。 1953年,孙村煤矿在3201、3401工作面试用苏式截煤机,放炮落煤,11型刮板 运输机运输,但因截煤机截盘长,截深大,顶板条件适应性差,局部冒顶事故多, 试用9个月后停用。1954年,又在煤厚0.9米的三层煤试用苏式截煤机,效果较好, 采煤工效提高1倍多。1954年12月, 淄博矿务局在洪山煤矿二井试用截煤机改制的 联合采煤机,但因改制性能差,现场地质条件复杂未成功。后在西河、双山、黑山 煤矿试用苏式顿巴斯-Ⅰ型康拜因联合采煤机,到1957年,全局有截煤机63台, 康 拜因6台,使用41台;运输机318台,使用242台(其中V型运输机170台,使用127台, 11~30型运输机148台,使用115台),机采产量2158271吨,占回采产量的72.39%, 每面月平均产量4787吨。黑山矿三井红旗24队1957年10~12月连续3 个月月产突破 20000吨。 1955年11月,孙村煤矿在中厚煤层工作面开始使用苏式顿巴斯- Ⅰ型康拜因联 合采煤机采煤,用CKP-11型刮板运输机运输,在全省煤矿率先实现中厚煤层落煤、 装煤两道工序合一的采煤机械化作业。以后逐步推广应用到良庄、张庄煤矿。 全省煤矿采煤机械化程度自1951年后提高较快,截煤机在籍台数由1952年的27 台增加到1957年的112台。由于技术水平跟不上,设备事故多,使用率不高。 1957 年末煤炭部济南管理局所属煤矿在籍中厚煤层工作面68个,使用截煤机的工作面21 个,占30.88%;在籍薄煤层工作面42个,使用截煤机的工作面27个,占64.29%。截 煤机采煤机械化程度由1959年的56.76%下降到52.39%。 1958年,淄博矿务局在籍联合采煤机12台,平均使用9台, 其中引进日式联合 采煤机9台。该机框高0.9~1米,截深1.8米,分别在洪山、西河、黑山矿试用;在 籍截煤机64台,使用56台。虽然使用台数比1957年增加18台,但在全局开展的大面 积丰产运动中,各矿为了多出煤,普遍加长截煤机截盘,由原来的1.8米加长到2.8 米,最长者为3.2米,从而造成空顶距加大,顶板难以管理,劳动效率降低, 截煤 机采煤机械化程度由1957年的72.39%下降到1958年的37.78%。后又恢复原有截盘长 度。 1960年2月4日,省煤管局在新汶矿务局华丰煤矿召开现场会议,推广该矿自制 的跃进攉煤运料联合机。该机由牵引绞车、导向滑轮、耙斗和牵引纲丝绳组成,在 坚硬顶板、粘土页岩底板条件下应用,比人工攉煤工效提高20%左右。 1961年3月27日,全国第一对年设计生产能力60 万吨的正规水力化矿井肥城矿 务局杨庄煤矿建成投产。投产初期,工作水压为50kg/cm2,工作面月产1.5万吨, 回采工效8~10吨/工。1965年工作水压达到140kg/cm2,工作面月产提高到3~ 4 万吨,回采工效率为15~20吨/工。1973年10月, 建成具有世界先进水平的高压大 射流落煤系统,工作水压达到160~200kg/cm2,工作面月产量提高到6万多吨。 1965年10月,在全省开展的技术革新和技术革命活动中,肥城矿务局曹庄煤矿 利用截煤机牵引部、电机和30型皮带机电机减速箱,加装滚筒,试制浅截式滚筒采 煤机组,在3204上分层工作面使用,实现了落煤装煤机械化。又经多次改进,技术 性能不断完善,工作面月产量达到10000~15000吨,回采工效率达到5~8吨/ 工。 这是山东煤矿第一次使用浅截式滚筒采煤机组。为此,华东煤炭工业公司召开现场 会议予以推广。是年,淄博矿务局黑山煤矿与矿务局机厂研制成功风动移溜器和30 型运输机改装的可弯曲运输机,并用太原式截煤机配制滚筒和装煤部,试制出山东 煤矿第一台薄煤层浅截式滚筒采煤机组,在黑山矿三井10-1层工作面试用,初见成 效。到1966年上半年,淄博矿务局共研制各种型号浅截式薄煤层滚筒采煤机13台。 这些机组滚筒直径最小的0.5米,最大的1.4米,截深为0.9~1.0米。 1966年,肥城矿务局曹庄、陶阳煤矿开始使用国产MLQ-64型浅截式滚筒采煤机 组。翌年,新汶矿务局孙村、协庄煤矿和淄博矿务局岭子煤矿率先使用国产MLQ-80 型浅截式滚筒采煤机组。这两种采煤机与SGW-44型刮板运输机、金属摩擦支柱、铰 接顶梁配套装备的工作面,后来称之为普通采煤机械化工作面(简称普采工作面)。 这是山东煤矿装备的第一批普采工作面。1965年前,全省煤矿采煤机械化以截煤机 为主,1965年后以滚筒采煤机为主。由于技术装备的改进,全省煤矿采煤机械化程 度(不含截煤机)大幅度提高,由1965年的12.3%增到1967年的29.74%。 肥城矿务局 的采煤机械化程度发展迅速,1961年起步,1967年达到90.2%, 跃居全省煤矿第一 位。 1969年,新汶矿务局为解决薄煤层采煤机械化问题,从张家口煤机厂购进一批 MBJ-Ⅰ型刨煤机,分别在张庄煤矿东都井8层煤、孙村煤矿3层煤、良庄煤矿6 层煤 使用,由于煤质较硬,刨煤机难以落煤,须放振动炮,工序增多,效果不佳,1973 年将刨煤机全部调出。 1970年,淄博矿务局西河煤矿研制的西河Ⅰ型极薄煤层采煤机组投入运行,后 逐步改进到IV型,1975-1978年3次创出极薄煤层普采全国纪录,最高月产32150吨。 1972年7月至1973年5月,肥城矿务局曹庄矿在薄煤层工作面使用MLX-50型采煤 机,平均月产达到12514吨。 1974年,全国首批引进43套综合机械化采煤设备(简称综采)分配给山东3 套。 1975年4月,西德K3.4型节式支架与法国DTS-300型采煤机相配套的综采设备在曹庄 矿31003上分层工作面投入生产。6月,西德K1.2型节式支架与法国THV-16型采煤机 配套的薄煤层综采在陶阳矿9203工作面投入使用。这两套综采先后使用4年, 共采 11个工作面,产煤134.35万吨,平均月产16181吨。 由于节式支架与煤层条件不相 适应,没有发挥出应有的效能。1983年经北京煤机厂将K3.4型节式液压支架改造成 ZY-35型支撑掩护式支架,在陶阳矿使用效果有所提高,一般月产为3万多吨,最高 月产为45629吨,回采工效率12.3吨。1975年7月至1980年底,英国道梯跺式液压支 架及其配套的综采设备在新汶矿务局协庄煤矿投入运行期间,共采4个工作面, 产 煤87.52万吨,最高月产29940吨。 1978年5月, 枣庄矿务局柴里煤矿从陕西铜川矿务局调入英国伽利克支撑式液 压支架与英国MK-Ⅱ200KW×2采煤机配套的综采设备,8月16日在321 一分层工作面 投入生产,到1980年6月30日停采,共生产313天,推进303.3米,产煤104551 吨, 平均月产10004吨,工作面效率3.764吨/工,效益很低。究其原因, 该架型不适应 柴里矿第三层煤的顶板条件,每当周期来压时,额定工作阻力300吨/架的液压支架 安全阀频繁开启,且支架拉力小,移架十分困难,经常造成工作面压死支架无法推 进的局面,加之老塘冒落矸石块度大,无掩护梁的支撑式支架仅用挡矸帘难以抵挡, 投产不久挡矸帘便被砸坏80%,矸石时常窜入支架操作间危及人身安全。1984 年, 省局批准该综采设备报废。 1975-1979年,先后在曹庄、陶阳、协庄、柴里煤矿投入使用的4台综采由于支 架选型不当,加之操作技术不熟练,综采工作面平均月产最高18223吨, 综合采煤 机械化程度最高为1979年的1.74%。 1976年10月,淄博矿务局试制成功适用于煤厚0.6~0.8米的爬底板双头拱极薄 煤层采煤机组。并与山东省煤炭科学研究所合作,在黑山V2型改装机组基础上,研 制成功ZB-1型采煤机。1979年又研制成功ZB2-100型采煤机,在开采平均厚度1. 07 米的薄煤层中,工作面单产6000吨左右,回采工效率3吨上下。 1976年12月,肥城矿务局查庄煤矿采煤二区在3307工作面试用DYA-100 型采煤 机与SGW-150A型刮板运输机、DZ-22 型单体液压支柱相配套的全国第一套高档普采 设备。翌年12月,煤炭科学院在该矿召开鉴定会议,充分肯定了它的使用价值和试 验结果。根据试验中暴露出的问题,又对采煤机和运输机作了改进。1980年7 月换 用功率加大后的内喷雾DY-150型采煤机和SGW-150B型运输机,性能更加可靠,取得 了较好的技术经济效果。到1981年,采煤二区连续5年使用这套高挡设备, 共产煤 186.57万吨,平均年产37.31万吨,比一般普采年均产量提高166.3%,最高年产50 .01万吨,充分显示了高档普采生产能力大、效率高、事故少、消耗低、 适应性强 的优越性。经大力推广,有力地促进了全省统配煤矿普采机械化发展。1977年全省 统配煤矿采煤机械化程度达到44.87%,位居全国第二,其中肥城矿务局高达79.49%, 在全省领先。 1979年,全国第二次引进100套综采设备,分配给山东14套, 其中新汶矿务局 协庄矿2套,枣庄矿务局柴里矿2套,陶庄矿1套,兖州矿务局南屯矿4套、兴隆庄矿 5套。这些综采设备的引进,接受了1974年使用综采的教训,注意了设备检测索赔、 队伍培训、采场选择等主客观条件,取得好的经济效益。1979年12月至1981年7 月 投产的7套综采设备回采的第一个工作面中, 南屯煤矿综采一队和综采二队平均单 产分别达到56478吨和48776吨,其他矿综采队平均单产均在3万吨以上。 随着管理 水平和技术操作水平的不断提高,综采设备效能发挥得越来越好,1990年全省综采 产量达到1153.56万吨,综采程度32.82%,平均综采工作面 19. 88 个, 平均单产 50916吨。 先进的综采技术装备,不仅引起了矿井生产环节的一系列变革,而且为新建大 型矿井尽快达产奠定了雄厚的物质基础。1982年初投产的年设计生产能力300 万吨 的兴隆庄煤矿,原设计装备4个综采工作面和6个高档普采工作面,综采产量占矿井 设计生产能力的67%。投产时先上综采,效益显著,到1984 年将高档普采工作面全 部改造成综采面,变双翼采区双向采煤为跨上山单向采煤,1985年综采机械化程度 达到100%,成为全省第一对综合机械化采煤矿井。70年代初投产的年设计生产能力 150万吨的南屯煤矿,1980年上综采后,经过一系列改造,1986 年实现综合机械化 采煤矿井,名列全省第二。1986年和1989年投产的年设计生产能力300万吨和400万 吨的鲍店、东滩煤矿,当年实现了综合机械化采煤矿井。 随着综采矿井生产环节的配套变革,年产百万吨综采队脱颖而出。1986年,南 屯煤矿综采二队产煤107.3万吨,兴隆庄煤矿综采三队产煤100万吨,首创山东煤矿 综采队年产逾百万的纪录。到1990年,全省煤矿有17个队次年产超过百万吨,共产 煤19031324吨,平均每队年产1119489.7吨,其中南屯煤矿综采二队连续5年产煤超 过百万吨,南屯矿综采一队1990年产煤150万吨,创全省综采队年产最高记录。 1977年,山东统配煤矿采掘机械化程度同时突破40%以后, 提出向“双五十” 攀登的奋斗目标。1979年新增14套综采,16套煤巷掘进机,1981年开始大力装备高 档普采工作面,并广泛开展采掘区队上“纲要”创水平活动。1985年,全省统配煤 矿采掘机械化程度实现了“双五十”,1990年达到“双八十”,继续位居全国第二 和第一。采煤机械化程度的大幅度提高,综采和高档普采发挥了重要作用。综采机 械化程度由1980年的5.19%提高到1985年的16.16%,1990年达到32.82%; 高档普采 机械化程度由1980年的1.64%,提高到1985年的19.05%,1990年达到43.04%。 见表 3-6。 1981-1990年全省统配煤矿高档普采工作面技术经济指标表 表3-6 ┌──┬──────┬────┬────┬────┬──────┬─────┐ │年份│回采产量(万 │机采产量│机采程度│平均工作│平均单产(吨 │工作面效率│ │ │吨) │ │(%) │ │/月/个) │(吨/工) │ │ │ │(万吨) │ │面(个) │ │ │ ├──┼──────┼────┼────┼────┼──────┼─────┤ │1981│2675.87 │116.01 │4.34 │3.63 │26632 │ │ ├──┼──────┼────┼────┼────┼──────┼─────┤ │1982│2761.41 │214.84 │7.78 │9.61 │18630 │ │ ├──┼──────┼────┼────┼────┼──────┼─────┤ │1983│2856.36 │296.69 │10.39 │16.07 │15385 │5.697 │ ├──┼──────┼────┼────┼────┼──────┼─────┤ │1984│2988.50 │488.18 │16.34 │25.36 │16042 │5.493 │ ├──┼──────┼────┼────┼────┼──────┼─────┤ │1985│3027.12 │595.75 │19.05 │33.91 │14640 │5.80 │ ├──┼──────┼────┼────┼────┼──────┼─────┤ │1986│3053.11 │694.91 │22.76 │41.33 │140110 │5.75 │ ├──┼──────┼────┼────┼────┼──────┼─────┤ │1987│3211.33 │859.08 │26.75 │49.18 │14557 │5.779 │ ├──┼──────┼────┼────┼────┼──────┼─────┤ │1988│3438.21 │1076.27 │31.30 │62.36 │14382 │5.779 │ ├──┼──────┼────┼────┼────┼──────┼─────┤ │1989│3587.69 │1408.43 │39.26 │72.42 │16206 │6.265 │ ├──┼──────┼────┼────┼────┼──────┼─────┤ │1990│3514.84 │1512.87 │43.04 │80.07 │15745 │6.451 │ └──┴──────┴────┴────┴────┴──────┴─────┘ 进入80年代以来,全省统配煤矿采煤机械化程度先后上了4个台阶:1985 年突 破50%,1987年突破60%,1989年突破70%,1990年突破80%。1990年的采煤机械化程 度,兖州矿务局高达96.31%,位居全省第一;肥城和龙口矿务局分别达到93.33%和 91.03%,名列全省第二、第三。 1987年第一季度,宁阳县保安煤矿新上的MDY-150 型采煤机配套的高档普采, 平均单产14905吨,回采工效率达到6.12吨, 全省地方煤矿高档普采机械化实现了 零的突破,并从此得到较快的发展。1989年,全省地方煤矿普采机械化程度达到7 .36%,其中高档普采机械化程度4.53%,1990年普采机械化程度又提高到12.55% , 其中高档普采机械化程度提高到6.55%。 全省典型年度采煤机械设备在籍台数见表3-7, 全省统配煤矿典型年度采煤机械设备表 表3-7 单位:台 ┌────────┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐ │年别名称 │1972│1975│1978│1981│1984│1987│1990│ ├────────┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┤ │国产滚筒式采煤机│131 │114 │156 │203 │227 │240 │284 │ ├────────┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┤ │引进滚筒式采煤机│ │3 │4 │16 │22 │35 │33 │ ├────────┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┤ │截煤机 │87 │50 │17 │2 │2 │1 │1 │ ├────────┼──┼──┼──┼──┼──┼──┼──┤ │电煤钻 │1933│2243│2275│3575│3921│3930│3587│ └────────┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┘