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灌浆材料的发展现状与展望

灌浆材料的发展现状与展望



第一篇:灌浆材料的发展现状与展望

灌浆材料的发展现状与展望

摘要:灌浆工法作为防渗补强加固的一种重要手段,其灌浆材料起着至关重要的作用。本文对灌浆材料的种类及其使用性能作了详细的描述,同时对今后浆材的发展方向提出了展望。关键词:灌浆 灌浆材料

注浆法出现于19世纪初,注浆工法在水利水电工程中多称灌浆法。采用灌浆技术以解决土建工程的有关技术难题,至今已有一个世纪的历史。浆液注入到地层中去的方式是该工法的关键。随着注浆技术的广泛应用,注浆材料得到了较大的发展。注浆材料从最早的石灰和黏土、水泥,发展到今天的水泥--水玻璃浆液、各种化学浆液。而注浆材料的开发与应用,又反过来推动了注浆工法在更广泛的领域内的应用。通常说的注浆材料是指浆液中的主剂。注浆材料必须是能固化的材料。习惯上把注浆原材料分为粒状材料和化学材料两个系统。而浆液是同主剂、固化剂,以及溶剂、助剂经混合后所配成的液体,分为溶液型和悬浊液型两大类。灌浆材料的种类及其特点

1.1 溶液型浆材

溶液型浆材又叫化学浆材,可分为水玻璃类、木质素类灌浆材料、丙烯酰胺类灌浆材料、丙烯酸盐类灌浆材料、聚氨酯类灌浆材料、环氧树脂灌浆材料、甲基丙烯酸酯类灌浆材料、脲醛树脂类、其它类化学灌浆材料。1.1.1 水玻璃类灌浆材料

水玻璃(硅酸钠)是化学灌浆中最早使用的一种材料,水玻璃类浆液是由水玻璃溶液和相应的胶凝剂组成。其无机胶凝剂有氯化钙、铝酸钠、氟硅酸、磷酸、草酸、硫酸铝、混合钠剂等,有机胶凝剂有醋酸、酸性有机盐、有机酸酯、醛类(乙二醛类)、聚乙烯醇等。二氧化碳亦可与水玻璃溶液在被灌体内生成硅酸凝胶。

灌浆用水玻璃模数在2.4~3.4之间为宜,水玻璃溶液的浓度在35~45°Be'为宜。

水玻璃类浆材主要特点及性能:

(1)胶凝时间从瞬间~24小时不等;

(2)固砂体强度可达6MPa;

(3)粘度从1.2~200×10-3Pa·s;

(4)可灌性好,渗透系数可达10-5~10-6cm/s,可灌入 0.1mm以上的土层。

(5)毒副作用小,造价低。1.1.2 木质素类浆液

木质素类浆液由纸浆废液、胶凝剂和促凝剂等组成。木质素类浆液包括铬木素和硫木素浆液两种。铬木素浆液的固化剂是重铬酸钠。但重铬酸钠毒性大,难以大规模使用。硫木素浆液是在铬木素浆液的基础上发展起来的,是采用过硫酸铵完全代替重铬酸钠,使之成为低毒、无毒木质素浆液,是一种很有发展前途的注浆材料。

浆液及胶凝体主要性能特点:

(1)浆液的粘度较小(2~5×10-3Pa·s),可灌性好,渗透系数为10-3~10-4cm/s的基础,均可适用于灌注。

(2)防渗性能好,用铬木质素浆液处理后的基础,其渗透系数可达10-7~10-8cm/s。

(3)浆液的胶凝时间可在几十秒至几十分钟之间调节。

(4)固沙体强度在0.4MPa以上。

(5)原料来源广,价格低廉。1.1.3 丙烯酰胺类浆液(丙凝浆液)

丙烯酰胺类浆液,国内又称丙凝浆液,是以丙烯酰胺为主剂,和其他交联剂,促凝剂和引发剂等材料所组成。常用的交联剂为N-N'-亚甲基双丙烯酰胺(简称M),引发剂为过硫酸铵[(NH4)2S2O8],常用的促凝剂有β-二甲基丙腈[(CH3)2NCH2NCH2CN]和三乙醇胺[N(C2H4OH)3],缓凝剂一般用铁氰化钾(称简KF)。

浆液及凝胶体的主要特点:

(1)浆液粘度小。与水接近,常温标准浓度下黏度为1.2×10-3Pa·s。

(2)可灌性良好,浆液能渗入粒径小于0.01毫米的土层或渗透系数大于10-4cm/s的被灌体。

(3)胶凝时间可准确地控制在几秒至数十分钟之间。因此既可用于堵住大流量的集中涌水,也可用于细微裂隙的防渗处理。

(4)凝胶体的渗透系数为10-9~10-10cm/s,固砂体的渗透系数可达10-8cm/s,可以认为是不透水的。

(5)凝胶体的抗压强度较低,约为0.2~0.8MPa,在较大裂隙内的凝胶体易被挤出,因此仅用于防渗注浆。

(6)浆液及凝胶体耐久性较差,且有一定毒性。

(7)丙烯酰胺浆液价格较贵,材料来源也较小。

(8)丙凝浆液与铁质易起化学作用,具有腐蚀性。1.1.4 丙烯酸盐类浆液

丙烯酸盐是由丙烯酸和金属组成的有机电解质。加入交联剂后就生成不溶于水的聚合物。丙烯酸盐浆液是由一定浓度的单体、交联剂、引发剂、缓凝剂等组成的水溶液。常用的交联剂多为N-N'-亚甲基双丙烯酰胺和六氢-1,3,5三丙烯酰基一均三嗪,丙烯酸盐常采用氧化还原引发体系,通过游离基聚合反应生成不溶于水的含水凝胶。

浆液和凝胶体主要性能:

(1)聚合反应开始前,粘度基本保持不变。聚合反应一旦开始,粘度急剧变化,具有很快达到最终凝胶的性能。

(2)浆液可灌性好,丙烯酸盐浆液更浸润土粒,对地基内的微细孔隙有较好的可灌性。

(3)浆液胶凝时间可在数秒到数小时内控制。

(4)凝胶体的渗透系数在10-7~10-10cm/s之间,固砂体的渗透系数在10-5~10-8cm/s之间。

(5)固砂体抗压强度在0.3~1MPa之间。1.1.5 聚氨酯类浆液

聚氨酯类浆液分非不溶性聚氨酯浆液(简称PM)和水溶性聚氨酯类浆液(简称SPM)。

(1)非水溶性聚氨酯类浆液非水溶性聚氨酯是由多异氰酸酯和多羟基化合物聚合而成。不溶于水,只溶于有机溶剂中。其浆液和凝胶体主要性能如下:

① 浆液相对密度1.036~1.125,是非水溶性的,遇水开始反应,因此不易被地下水冲稀,可用于动水条件下堵漏,封堵各种形式的地下、地面及管道漏水,止水效果好。

② 浆液遇水反应时,放出CO2气体,使浆液产生膨胀,向四周渗透扩散,直到反应结束时止。由于膨胀而产生了二次扩散现象,因而有较大的扩散半径和凝固体积比。

③ 浆液黏度低,可注性能好,可与水泥注浆相结合;采用单液系统注浆,工艺设备简单。

④ 固砂体抗压强度高,一般在0.6~1MPa,其凝胶体抗压强度可达3MPa,有时可作为补强材料。

⑤ 抗渗性能好,渗透系数可达10-6~10-8cm/s。

⑥ 浆液遇水开始反应,所以受外部水或水蒸气影响较大,在存放或施工时应防止外部水进入浆液中。

⑦ 不污染环境。

⑧ 注浆后,管道、设备需用丙酮、二甲苯等溶剂清洗。

(2)水溶性聚氨酯类浆液水溶性聚氨酯浆液是由预聚体和其他外加剂所组成。其与PM的主要区别在于SPM所用的聚醚是环氧乙烷聚合物,而PM所用的聚醚是环氧丙烷聚合物,前者具有亲水性。

浆液与凝胶体主要性能和特点:

① 浆液能均匀地分散或溶解在大量水中,凝胶后形成包有大量水的弹性体。

② 浆液相对密度1.10,黏度0.1Pa·s左右。

③ 凝胶时间在数秒到数十分钟内可调。

④ 固砂体抗压强度为0.1~5MPa,凝胶体强度可达2MPa。

⑤ 可用于水工建筑物及地下工程的防渗堵漏。1.1.6 环氧树脂类浆液

环氧树脂具有强度高,粘结力强,收缩小,化学稳定性好等特点。其粘结力和内聚力均大于混凝土,因此对于恢复结构的整体性,能起很好的作用。但其浆液黏度大、可注性小、憎水性强、与潮湿裂缝黏结力差。1.1.7 甲基丙烯酸酯类浆液(甲凝)

甲基丙烯酸酯类浆液是一种化学补强灌浆材料。其浆液和凝胶体主要性能特点如下:

(1)黏度低,在25℃时仅为5.7×10-4Pa·s。

(2)可灌性好,可注入0.05毫米的细微裂缝。在0.2~ 0.3MPa压力下,浆液可渗入混凝土内4~6厘米。

(3)聚合后的强度和黏结力较高。

(4)甲凝为憎水材料,液态时怕水,在注浆前,必须用风吹干裂缝和在浆液内加入一定的阻聚剂等。1.1.8 脲醛树脂浆液

脲醛树脂类浆液是以脲醛树脂或脲-甲醛为主剂,加入一定量的酸性固化剂所组成的浆液。脲醛树脂浆液有脲醛树脂浆液、脲-甲醛浆液、改性脲醛树脂浆液。

脲醛树脂浆液主要特点:

(1)粘度低,在10-3Pa·s范围内。可实现单液或双液注浆。

(2)凝胶时间在十几秒到几十分钟内可调。

(3)抗压强度在4~8MPa之间。

(4)固砂体抗渗系数为10-4~10-5cm/s 1.1.9 丙强浆液

丙强浆液是在丙凝浆液基础上发展起来的,它主要是以丙凝与脲醛树脂作为注浆材料的一种化学注浆浆液。

丙凝浆液主要性能特点:

(1)浆液相对密度为1.19~1.20。

(2)浆液粘度为(5~6)×10-3Pa·s。

(3)胶凝时间在数分钟到数小时内可调。

(4)固砂体渗透系数可达10-8cm/s。抗压强度可达 0.17Mpa。悬浊液型浆材

悬浊液型浆材是指固体颗粒悬浮在水中的注浆材料。主要包括纯水泥浆、水泥黏土浆、水泥水玻璃浆等。2.1水泥浆液

注浆工程中最常用的是普通硅酸盐水泥。水泥细度是决定水泥性能的重要因素之一。纯水泥浆的主要性能如下:

(1)材料来源广泛,成本较低,无毒性,施工工艺简单方便。

(2)黏度随水灰比而变,可小至16s,大至139s。

(3)凝结时间随水灰比的增加而延长,从数小时到数十小时。

(4)抗压强度可达22.0MPa。

(5)结石率可达99%·

(6)稳定性差,易沉淀析水,在地下水流速较大的条件下注浆时,浆液易受水的冲刷和稀释。

(7)为改善水泥浆性能,可掺入掺合料如黏性土、水玻璃、粉煤灰等。2.2 水泥黏土类浆液

水泥黏土浆液是由水泥黏土按一定比例混合而成。作为加固注浆时,黏土掺量一般为5%~15%。由于黏土的分散性高,亲水性好,因而沉淀析水性较小。水泥黏土浆液的稳定性大大提高。

浆液凝胶体主要性能如下:

(1)黏度随水灰比及黏土用量而变,从0~65s之间可调。

(2)凝结时间较长。

(3)结石率比纯水泥浆液高,可达100%。

(4)抗压强度可达13.6MPa。2.3 黏土类浆液

黏土来源广泛,成本低廉。多用于病险土工堤坝的防渗注浆工程。为改善黏土类浆液性能而研制了黏土水玻璃浆液。黏土40%~60%,水玻璃为黏土的10%~15%,熟石灰为黏土重量的1%~3%。其余为水。浆液的主要性能为:凝结时间为几十秒至几十分钟,黏度为20~30s,渗透系数为10-5~ 10-6cm/s。

2.4 水泥水玻璃类浆液

水泥水玻璃浆液亦称CS浆液,是以水泥和水玻璃为主剂,两者按一定的比例采用双液方式流入,必要时加入速凝剂或缓凝剂所组成的注浆材料。它克服了单液水泥浆的凝结时间长且不能控制、结石率低等缺点,提高了水泥注浆的效果,扩大了水泥注浆的适用范围。可用于防渗回固。

水泥水玻璃浆液的特点:

(1)浆液凝胶时间可控制在几秒到几十分钟范围内;

(2)波美度越小,胶凝越快;水玻璃掺量越少,胶凝越快;

(3)结石体抗压强度较高,可达10~20MPa;结石率可达100%。

(4)结石体渗透系数为10-3cm/s;

(5)可用于裂隙为0.2mm以上的岩体或粒径为1mm以上的砂层;

(6)材料来源丰富,价格较低廉;

(7)对环境及地下水无毒性污染,但有NaOH碱溶出,对皮肤有腐蚀性;

(8)结石体易粉化,有碱溶出,化学结构不稳定。2.5 微细水泥浆液

微细水泥浆液又叫MC浆液,其平均粒径为4μm。最大粒径为10μm。这个特性使MC浆液能够渗入渗透系数为10-3~10-4cm/s的细砂层和岩石的细裂隙中。

微细水泥浆液及结石体的主要性能特点:

(1)浆液的凝结时间可以用水玻璃在20s至几分钟的范围内调节。

(2)结石体抗压强度高,可达25MPa;固砂强度可高达62MPa。

(3)可灌性强,能注入0.1~0.2mm的细砂中。

(4)对于1:1的浆液,浆液析水率<5%,析水历时2h以上,稳定性大大提高。

(5)具有良好的工作环境,无毒,结石具有较高的耐久性。对裂缝中的钢筋无腐蚀。对裂隙的湿度不敏感。

(6)固砂体渗透系数可达1.0×10-6cm/s。灌浆材料的发展方向

传统的水泥和黏土类颗粒材料由于粒度大,可灌性低,难以满足各种地层类型的不同要求。传统的水玻璃类灌浆材料固结强底低,且生成的凝胶产物对环境有一定的污染。目前使用的高分子化学浆材施工成本较高,在经济性及耐久性方面使用其难以大量使用。且都有一定程度的毒性,易污染环境并危及人的身体健康。郑守仁院士指出:灌浆材料的环保问题、耐久性问题以及不适应不同环境开发新品种材料是今后灌浆材料研究的方向。因此寻求渗透性强、可注性好、无污染、固结体强度较高、凝胶时间易于控制、价格便宜和施工方便等综合性能指标高及成本较低的绿色新型灌浆材料是今后材料学界和工程界研究开发的共同课题。据此,笔者认为新型无机胶凝材料的研究开发及现有粒状材料的细化是今后注浆材料的发展方向。

第二篇:高县蚕桑产业发展现状与展望

高县蚕桑产业发展现状与展望

高县县委常委、副县长文万春

高县位于四川盆地南缘,川滇黔三省结合部,宜宾市中南部,北纬

28°11′~28°47′、东经104°21′~104°48′之间,幅员面积1323km2,辖12镇7乡285个行政村,总人口52.12万人,农业人口45.91万人。高县地势南高北低,海拔最低270米,最高1252.1米,属丘陵低山地貌;气候温和,温湿度适宜,雨量充沛,平均年气温18.2℃,相对湿度81%,年日照时数1147.8小时,大于10℃的积温5881.3℃,无霜期360天,全年降雨量1028.1毫米;土壤PH值4.5-6.5,有机质含量丰富。近年来,高县抓住“东桑西移”政策机遇,合理规划产业布局,把蚕桑产业作为山区和半山区经济发展新增长点,培育和发展产业龙头企业,带动广大农民群众积极发展蚕桑产业。全县现有桑园18万亩,产业遍布全县19乡镇,其中基地乡镇10个,有养蚕基地村和重点村119个,1681个组,蚕农3万多户,从事种桑养蚕人口10多万人,约占全县农业人口30%。2010年,面对复杂多变的国际国内经济形势,高县实现了蚕桑基础稳定,产茧、产值、单产、价格等均创历史最高纪录,全年发种16.6万张,产茧11.2万担,实现蚕桑综合产值3.3亿元,其中蚕农茧款收入1.48亿元,净增长5462万元,全县农业人口人均蚕桑产值700余元,蚕业产值和丝绸工业产值占了全县GDP的10%以上。高县已成为川南产茧和缫丝第一大县、四川蚕桑产业第二大县。

一、发展现状

(一)龙头企业发展。高县蚕桑产业龙头企业——立华蚕茧有限公司,是国家商务部批准的“东桑西移”工程项目建设单位。公司拥有先进的飞宇2000型自动缫设备14组,粗丝机6台,K251织机80台,捻线设备60台(套),已形

成500吨生丝、100万米绸缎、200吨捻线丝、5000床丝棉被的生产能力,可创产值2亿多元。生丝平均等级4A级以上,双宫丝、捻线丝双特级,建立ISO9001国际质量管理体系。县内建有一个年生产优质蚕种10万张的蚕种场,能满足本县50%以上的蚕种需求量。全县有蚕桑高、中级技术人员近100人,有制种、缫丝、织绸等技术人才1500人以上。

(二)产业基地建设。高县现有桑园18万亩,产业遍布全县19乡镇,产业基地相对集中在罗场镇、庆符镇、嘉乐镇、落润乡、蕉村镇等中南部乡镇。2010年,罗场镇产茧达2.18万担,继续保持川南领先地位,庆符镇、嘉乐镇也稳定在1万担以上。产茧收入200万元以上的村1个,产茧收入100万元以上的村23个,蚕茧收入5000元以上的户5000户。

(三)发展体系构建。高县建有一支250余人的技术培训和推广队伍,科技公共服务能力能基本满足基层蚕桑生产需要。形成了蚕桑科技示范园(蚕桑科技专家大院)—乡镇蚕技站—村蚕桑员(蚕桑专业合作社)—共育户(科技示范户)为主体的四级服务网络,服务体系较为健全。立华蚕茧公司负责育苗、栽桑、发种、养蚕、新技术推广;乡镇有22个蚕茧生产技术站具体实施;蚕桑基地村、共育户、科技示范户、蚕业协会(蚕桑专业合作社)作为补充,“公司+基地+协会(合作社)+农户”的产业发展模式基本形成。

同时,高县蚕桑产业还存在一些不足:一是产业链条延伸不够。尽管产业龙头企业具备了一定规模,且在省内来看生产水平较高,但科技开发力量仍然不足,生产水平仍处在国内中等水平,产业发展附加值不高。企业拥有缫丝、织绸等生产能力,但蚕桑—丝绸—服装的产业链条未完全形成,印染、服装等后续产业缺乏,下游产品仍需进一步开发和延伸。二是科技含量提升不够。农民栽桑养蚕的科技含量依然不高,蚕桑单产仍有较大提升空间。在农村劳动力结构性缺乏的条

件下,需要通过培训、示范等方式,进一步提高农民栽桑养蚕的科学水平,以提升蚕桑科技含量,提高蚕桑单产。方格簇、养蚕大棚、小蚕共育等新技术、新品种的推广力度需进一步加强。三是综合效益发展不够。尽管蚕桑产业已经成为我县部分农民群众家庭支柱产业,但蚕桑产业“半年生产半年闲”的状态普遍存在,产业附属和配套综合开发尚在起步阶段,综合开发利用不够,蚕桑产业综合效益发展不够。

二、发展前景展望

(一)发展思路。

深入贯彻落实科学发展观,按照“特色、规模、品牌、效益”工作取向,坚持政府引导、企业带动、农户参与,全力推进高效循环蚕桑产业基地建设,坚持以市场为导向,以质量和效益为中心,依靠科技进步,大力发展现代蚕业,推进规模化生产、产业化经营、链条型延伸、综合性开发,促进农民增收和产业壮大,保持蚕业生产持续、快速、健康发展。

(二)发展目标。

实现“一增长、二优化、三提高”,(一增长:蚕茧产量明显增长;二优化:产业布局、产品结构明显优化;三提高:蚕农收入、品质效益、出口创汇明显提高)。到2012年,全县桑园面积达到20万亩,发种22万张,产茧量达到15万担,行业产值超过3亿元,税利1000万元,蚕农综合收入实现1.5亿元,蚕茧质量达到全省先进水平,创建省级蚕桑特色产业县。到2015年,桑园面积达到22万亩,发种28万张,产茧量达到20万担,行业产值超过5亿元,税利3000万元,蚕农综合收入实现3亿元(翻一番),丝绸工业上台阶,延伸产业链,打造名牌产品,推进产业升级,创建全国优质茧丝生产基地。

(三)发展举措。

一是突出示范建设,推进产业基地发展。实施“四个一工程”。即建设10个产茧1万担以上的乡镇,100个产茧1000担、综合产值超200万元的村,1000个产茧100担以上、综合产值超50万元的社,10000户产茧10担、综合产值超2万元的科技示范户。规划建设7万亩高效循环蚕桑经济产业带。在罗场镇、庆符镇、蕉村镇、嘉乐镇、落润乡、羊田乡等6个乡镇41个村集中连片区域,建成在全市范围内基地最大、生产标准、综合效益好的7万亩高效循环蚕桑经济产业带,其中核心示范区3万亩。大力发展“一步成园”。充分调动农民栽桑养蚕的积极性,2011-2012年,新建、改建桑园8万亩(其中新建2万亩,改建6万亩),桑园面积达到20万亩,达到并超过全省产业基地强县标准。2011-2015年,新建、改建桑园16万亩(其中新建4万亩,改建12万亩),桑园面积达到22万亩,高产优质桑园巩固在15万亩以上。

二是突出链条延伸,做大做强龙头企业。通过招商引资、扩能技改等方式,努力拓展蚕、丝、绸项目,千方百计延伸蚕业产业链条,发展印染、服装等后续产业,提高产业发展效益。加大对龙头企业的扶持力度,鼓励和支持龙头企业发展,引导龙头企业投入资金提高技术水平、逐步扩大生产规模、壮大辐射带动能力,走区域性规模化生产、集约化经营、链条型延伸、综合性开发的道路。实施“四个一工程”,即完善1个产丝400吨的丝厂;完善一个产绸100万米的绸厂;建成一个产丝棉被1万床的丝棉厂;筹建一个丝绸服装厂。同时,制订和完善有关指导茧丝绸产业发展的政策,坚持统一规划,合理布局,择优发展,重点扶持,规范和发展农民蚕业专业合作社,推广“公司+基地+农户”、“公司+协会+农户”或“公司+合作经济组织+农户”等经营模式,建立稳定的购销关系和经营机制。

三是突出科技兴蚕,加强科技研发推广。科学技术是第一生产力,蚕业发展更要靠科技支撑。与省蚕研所、四川农业大学等科研院所和大专院校建立科技研发合作机制。在工业生产上,充分发挥企业建立的茧丝工程技术中心作用,加大技改和节能降耗力度,改进现有的生产工艺,努力提升产品质量和创立产品品牌。同时,加快专业化职业蚕农群体培育,充分发挥“龙头企业、乡镇蚕技站、村社干部、蚕农”四位一体的技术推广体系功能,加大蚕业生产科技普及力度,做到科技人员到户、良种良法到园、技术要领到人;全面推行桑蚕品种优良化、消毒防病专业化、小蚕共育化、大蚕省力化、上蔟方格蔟化等 “五化一高”工程。

四是突出综合开发,提高蚕桑发展效益。改变蚕桑“半年生产半年闲”的生产观念,大力推进蚕桑综合开发利用,努力改变单纯的栽桑、养蚕、缫丝、织绸单一模式,推进低碳、生态、高效、循环蚕业建设,提高蚕桑产业发展附加值。启动林下养殖、桑枝食用菌项目、黑花生、紫薯、雄蛾保健酒等蚕桑循环综合利用项目,在罗场镇、庆符镇、嘉乐镇等乡镇建成年产10万袋菌袋的基地;2011年推广1000亩建立果桑品种园。通过发展一系列综合开发项目,使蚕桑综合效益、蚕农收入得到较大提高,亩桑产值超过10000元。

第三篇:煤炭质检机构发展现状与展望

煤炭质检机构发展现状与展望

高峰

(煤炭科学研究总院 检测研究分院,北京 100013)

摘要:回顾了煤炭科学研究总院煤矿专用设备、煤矿安全、煤炭质量等质检机构建设发展的历程,分析了总院钻孔、凿岩、爆破材料爆破器材、掘进、采煤、锚杆支护、液压支架、通风、安全、选煤、运输、通信、电器、矿用油品、煤质分析实验室相关检测技术现状、承担的主要工作和取得的成绩,结合现代检测技术、标准

化工作最新情况,展望了今后的发展趋势。

关键词:设备;检测;标准

中图分类号: TD-05 文献标志码:A 文章编号:0253-2336(2007)11-0006-08 质检机构分布

(1)煤炭科学研究总院检测研究分院下设:国家煤炭质量监督检验中心(国家安全生产煤炭质量监督检验中心)、国家煤矿支护设备质量监督检验中心(国家安全生产北京矿山支护设备检测中心)、煤炭工业北京锚杆产品质量监督检验中心(国家安全生产北京锚杆检测检验中心)、煤炭工业北京凿岩机具产品质量监督检验中心(国家安全生产北京凿岩机具检测检验中心)、煤炭工业北京矿用油品产品质量监督检验中心(国家安全生产

北京矿用油品检测检验中心)。

…… 质检机构的检测技术概况 2.1 实验室基本概况

……

2.1.1 凿岩机具实验室

……

2.1.2 爆破产品与爆破器材实验室

……

2.1.3 采煤机械实验室

煤炭科学研究总院上海研究院采煤机械实验室是一个综合性实验室,20世纪80年代,经国家计委、煤炭工业部批准引进了煤炭采掘测试技术装置,组建了6个实验室。经过20多年投入建设、研究测试技术、不断更新检测设备,建成了现在的相对完整的采、掘、运检测装备,以及煤矿电器防暴机井下照明、煤矿阻燃放静电材料等多学科、多门类的综合性检测检验系统和装置。

采煤机械测试技术及装备实验室。配备有最大加载功率为400KW,最大测量输出扭矩138KN m de 采煤截割、减速箱等传动部件加载试验装置,可进行采煤机(刨煤机)整机、截割部、减速箱、牵引部进行性能试验和耐久试验;绞车试验台、把斗装岩(煤)机试验台,可对矿用绞车、提升机、把装机等进行整机及元部件性能进行检验;1000KN的MTS材料试验系统、X射线应力分析仪摩擦安全火花综合试验装置、材料冲击试验机等,能对上述产品的元部件的材料、滚筒、截齿、齿座等金属材料进行性能分析测试,也可对广泛用于煤炭、汽车、市政工程等其他设备的金属材料及非金属材料进行循环疲劳、疲劳断裂、拉伸、压缩、弯曲、剪切、撕裂、剥离、探伤等高精度力学性能分析研究和测试;TCK型钢丝绳在线检测系统是目前国际上最先进的,可对钢丝绳进行在线检测,实现微机自动测试在线钢丝绳损伤程度,并自动分析计算钢丝绳强度和预期使用寿命。防爆电器测试技术实验室…… 运输机械测试技术和装备实验室…… 矿灯及井下照明灯具实验室…… 非金属材料实验室……

矿用电缆测试技术和装备实验室…… 安全产品实验室…… 安全仪器装备实验室…… 煤矿支护设备实验室…… 太原研究院测试中心…… 选煤机械与矿用泵实验室…… 矿用油品实验室…… 煤炭分析实验室……

2.2.1煤炭分析标准 2.2.2 凿岩机具标准 2.2.3 通风安全标准 2.2.4 矿灯检验标准

2.3 质检机构在行业技术发展中的作用 3 质检机构的发展趋势 3.1 实验室的自身建设 3.2 改革发展的方向

煤炭科学研究总院系统的实验室检测范围覆盖整个煤炭行业,是没有进行整合的煤炭工业检测集团。从发达国家的经验来看,一个独立的实验室作为中介机构长期生存下去的可能性比较小,他们都是强强联合组成的强大的检测集团,例如美国的UL集团。国内的检测机构也不断地进行重组,例如2005年7月,5个分别隶属不同部分的检验机构整合重组,成立了上海市质量监督检验技术研究院。因此,搭建公共平台,整合多家机构是一个发展方向。

煤炭科学研究总院组建检验集团具有多种条件和优势,各个质检中心成立相对的二级法人机构,行政仍然隶属原科研院所,集团仍由煤炭科学研究总院直接管理,统一制订发展规划,统一协调内部关系,制订统一的实验室管理准测。经过几年的整合,一个非常强大的煤炭行业检验集团将会屹立在中国的检测市场。参考文献:〔1〕王风清.质检机构管理知识 〔M〕.北京:中国计量出版社,2005.〔2〕孙桂林.安全工程手册 〔M〕.北京: 中国铁道出版社,2005.作者简介:高峰(1949-),男,辽宁阜新人,研究员,现任煤炭科学研究总院检测研究分院院长。

第四篇:中国铁路现状与未来发展展望

中国铁路现状与发展

1.中国铁路现状

1.1 概况

从1876年修建第一条铁路到现在,中国铁路已经走过了130年的历史。随着中国经济的快速发展,中国铁路的建设规模和技术水平不断提高。一个横贯东西、沟通南北、干支结合的具有相当规模的铁路运输网络已经形成并逐步趋于完善。中国铁路营业里程目前已达 76,580 km,列世界第三(美国、俄罗斯之后),亚洲第一。其中国家铁路63,342km,合资铁路8,462km,地方铁路4,776km。

目前,中国铁路用占世界6%的营业里程完成了占世界24%的换算周转量,换算密度为世界平均水平的4倍,是世界上最繁忙的铁路。中国铁路客货运量在国内运输市场占有份额分别达到35 % 和55 %左右。

近十几年来中国铁路在客运提速、货运重载、铁路信息化和建立行车安全保障体系等方面取得重大发展,线路结构进一步优化。复线里程25,566km,复线率 33.4 %。电气化铁路里程21,604 km,电气化率28.2 %。提速线路里程16,500 km,占营业总里程21.6 %。

1.2 中国铁路设施与装备

1.2.1土建设施

中国铁路在进行新线建设的同时,还对既有线进行了一系列技术改造。

--对主要干线进行复线改造,增建第二线。

--对山区铁路和主要运输通道实行电气化改造。

--延长车站到发线有效长。

--换铺重型钢轨,60kg/m钢轨已成为主要繁忙干线正线的主型钢轨。

--采用全长淬火钢轨,主要繁忙干线正线均已铺设无缝线路。京九铁路从北京至深圳,连接九龙,沿线经过京、冀、鲁、豫、皖、鄂、赣、粤九省市,正线全长2,381km,另加天津至霸州和麻城至黄石两条联络线,总长2,536km。京九铁路是中国铁路建设史上规模最大、投资最多、一次建成线路最长的铁路干线。

中国第一条重载铁路大同至秦皇岛运煤专线全长652km,开行1万t级单元列车,已实施完成开行2万t级单元列车的技术改造,年运量达到2.03亿吨。

已建成通车的秦皇岛至沈阳客运专线设计速度为200 km/h(基础设施250 km/h),试验最高运行速度已达到321.5 km/h,是目前国内速度最快的铁路。该线全长404.65 km,施工中采用了一次性铺设超长无缝线路技术,最长达188 km ;采用了高质量路基填筑技术和桥上无碴轨道技术,有效保证了线路的平顺性;研制铺设了高速大号码道岔,使列车能够安全、快速、平稳地通过。

青藏铁路全长1,956 km,其中一期工程西宁至格尔木段814 km,二期工程格尔木至拉萨段1,142 km。青藏铁路地处青藏高原腹地,自然条件恶劣,全线海拔高度大于4,000 m以上的地段有965 km,经过连续多年冻土地段550 km,是全球目前穿越高原、高寒、缺氧及连续性永久冻土地区最长的铁 2 路,是世界上海拔最高、线路最长的铁路,是世界铁路建设史上难度最大的工程。青藏铁路已于2006年7月1日建成通车。

应用发展大跨度、高强度、新结构桥梁施工技术和长大隧道施工技术,建成了南京长江大桥、九江长江大桥、芜湖长江大桥、南盘江大桥、清水河特大桥、大瑶山隧道、秦岭隧道、乌鞘岭隧道等一大批重大桥梁和隧道工程。

中国铁路营业线路桥梁42,106座,2,459,712延长米,其中全长500 m以上的特大桥462座,全长10,000 m以上的特大桥5座。中国铁路桥梁勘测设计及施工技术已达到国际先进水平。解决了高强、大跨、深基、新结构等方面的难题,桥梁工程的建设取得了重大进展。中国是世界上第六个能建造主跨超千米大桥的国家。芜湖长江大桥是采用新型钢材和全焊整体节点结构及斜拉索和桁架组合体系建成的,是目前中国规模最大、科技含量最高、具有世界先进水平的公铁两用桥,其下层铁路桥全长10,527 m,上层公路桥全长5,681 m。青藏铁路清水河特大桥采用“以桥代路”通过多年冻土地区,桥全长11,703.62m,是中国铁路第一长桥。

中国是世界上铁路隧道最多,总延长最长的国家之一。铁路营业线路隧道6,877座,3,667,000延长米,其中长度10,000 m以上的特长隧道5座,长度3,000 m以上至10,000 m的长隧道106座。兰州至武威二线乌鞘岭特长隧道全长20.05 km,是亚洲第一特长铁路隧道。

中国铁路新线建设和既有线改造中,充分满足客货列车提速的需要,客运专线建设全面启动。除已建成通车的秦沈客运专线外,已开工修建的武广、郑西、石太、京津、合肥--南京、合肥--武汉、温福、福厦、甬台温、广珠和广深港等客运专线设计速度均达到200km/h及以上。即将修建的北京至上海客运专线高速铁路设计时速350 km/h,初期运营时速300 km/h。

1.2.2 通信

已建成覆盖全国铁路的长途传输网、交换网、数据网、城域网等基础通信网络。

光缆数字传输通道达到10万km,覆盖全国铁路营业线及重要经济区域。采用2.5〜10G的密集波分复用(DWDM)技术,建成总长5.2万km的五大光缆环网。

数字程控交换机总量已达1,800多万线,实现与国内各电信运营企业的互连互通。

数据网业务端口近30万个,保证铁路各种信息系统信息传递,并支持多种增值业务。

已建成包括数字同步网、№.7信令网和电信管理网(TMN)的通信支撑网。

技术先进、功能齐备的铁路专用通信系统,保证了铁路运输高效运行及站车安全。

运输调度指挥系统、区段、站场通信系统贯通全国铁路,逐步实现数字化。

无线列调系统装备率达到100 %。

GSM-R铁路专用综合数字移动通信系统已在大秦、青藏和胶济等线投入使用。

已初步建成运输管理信息系统(TMIS)和客票发售与预订系统(PMIS),实现运输信息化管理和客运联网售票。

大中型客站装备了客运管理信息系统,提高管理与服务水平。

1.2.3 信号

中国铁路信号已形成保证行车安全和提高运输能力的新体系。全路电气集中车站5,600多个,装备率已达到90 %以上。计算机联锁有“双机热备”和“三取二”等多种冗余方式,其装备率达到10 % 以上。

提速线路正线道岔全部采用带外锁闭的大功率转辙机。用于提速道岔的转辙机有S700K型三相交流电动转辙机、ZDJ9型三相交流电动转辙机和ZYJ-7型三相交流电液转辙机。

自动闭塞开通里程25,000km,占总营业里程的1/3,双线区段自动闭塞装备率达到80 %。有微电子交流计数电码自动闭塞、18信息移频自动闭塞和ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞等多种制式投入使用。

全路运用机车全部安装了机车信号和自动停车装置,通用式和兼容型的机车信号广泛使用。ZLSK型准高速旅客列车速度分级控制系统、LSK型列车速度控制系统和LSK-2000型列车运行控制系统等列车超速防护系统已在一些区段投入使用。

由计算机辅助管理的调度集中与调度监督系统的装备率已达到20 %,已初步建成运输调度指挥管理信息系统(DMIS)。中国铁路的运输调度指挥管理系统(DMIS)采用信号、数据通信、计算机、网络、多媒体等先进技术,实现以运输为中心,车、机、工、电、辆等调度一体化的综合调度指挥管理模式,达到提高运输效率和运输能力的目的。在铁道部和铁路局调度中心,建立大屏幕组合显示墙,提供运输的宏观管理和微观监视有关情况报告。

路网性编组站和区域性编组站已全部实现驼峰自动化和半自动化。全路49个大型编组站,目前已有32个实现了驼峰自动化,装备率已达到65 %。站型为双向纵列式三级六场,上下行编组场设有自动化驼峰的郑州北编组站是亚洲最大的现代化铁路编组站。

1.2.4 电气化铁路

1961年中国建成第一条电气化铁路,中国电气化铁路已走过45年的历史。由于电力牵引具有机车功率大,热效率高,运行速度快,过载能力强,机车结构相对简单因而运行可靠,改善劳动条件,减轻环境污染等优点,因此电气化铁路在中国发展很快。四十多年来,中国陆续建成了数十条电气化铁路,累计营业里程达到21,604 km,占全国铁路总营业里程的28..2 %。

中国电气化铁路的供电方式采用25 kv(工频)单相交流制,有直接供电方式(TR方式)、吸流变压器供电方式(BT方式)、自耦变压器供电方式(AT方式)和带回流线的直接供电方式(DT方式)等四种供电方式供选用。繁忙干线的电气化改造常用带回流线直接供电方式,高速铁路、重载铁路常用自耦变压器供电方式。

全国电气化铁路牵引供电普遍采用具有遥控、遥信、遥测功能的微机化电力监控系统(SCADA)。近年来,在一些新建和改建电气化铁路牵引变电所供电中已推广采用综合自动化的电力监控系统。

“高速接触网性能预测模拟系统”、“接触网四个一次到位”等先进的牵引供电设计、施工技术得到推广和应用。

1.2.5 机车车辆

中国铁路机车拥有量17,473台。其中蒸汽机车不足100台(逐步淘汰),占0.5 %;内燃机车约12,200台,占69.5 %;电力机车约5,200台,占30 %。

全路铁路客车拥有量约42,000辆。其中空调客车约21,000余辆,软卧车约2,800余辆,硬卧车约13,000余辆,软座车约800辆,硬座车约18,000余辆。每万名旅客拥有客车0.42辆,座卧车0.35辆。座卧车座位约230余万个,座卧车卧铺约91余万个。

全路铁路货车拥有量约549,000辆。其中60t及以上货车约450,000余辆,专用货车约85,000余辆(其中集装箱车约11,000辆)。每万t货运量拥有货车3.0辆。

机车乘务制度广泛采用长交路和轮乘制。推广采用专业化和集中修的机车车辆检修体制。

机车检修工艺推广应用多层作业平台。广泛应用机车检测装置、列车运行监控记录装置检测设备、机车状态检测设备、转向架检修升降翻转设备、管道风力输砂设备和段内股道管理自动化系统设备。

机务段办公、统计、物资管理、运转、整备、检修管理等广泛应用计算机技术,并与全路运输管理信息系统(TMIS)并网。

正在逐步建成布点合理、纵横交错、点线配套、覆盖全路的车辆安全防范、预警系统(简称“5T”系统)。

--红外线轴温探测系统(THDS)

--货车运行状态地面安全监测系统(TPDS)

--货车滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统(TADS)

--货车运行故障动态检测系统(TFDS)

--车辆轮对故障、尺寸动态检测系统(TWDS)

1.3 地铁与轻轨

中国目前在北京、上海、天津、广州、大连、长春、武汉、重庆、深圳、南京等大城市还建有地下铁道和轻轨,共有18条线路总长已达到436 km。

2.2.1 提速改造历程

提速前,中国铁路各种普通旅客列车最高运行速度不超过120 km/h,全路旅客列车平均技术速度不超过60 km/h,旅行速度不超过50 km/h,运输质量和运行速度的低水平与国民经济的发展需要很不适应。1994年12月,建成开通广州至深圳准高速铁路,为中国铁路提速至160 km/h开创了先河,并为后来既有繁忙干线的提速工作奠定了坚实的技术基础。1995年6月,铁道部做出关于分步骤立即开始在繁忙干线上提高旅客列车运行速度到140~160 km/h,货物列车也相应提高速度的决定。从此,中国铁路先后实现了五次大面积的提速。

1997年4月1日起,中国铁路第一次大提速。北京至上海、北京至广州和北京至哈尔滨三大铁路干线提速,开行9对快速旅客列车。在1,398 km线路上开行120 km/h以上的旅客列车,其中有588 km线路开行140 km/h快速旅客列车,752 km线路开行160 km/h快速旅客列车。

1998年10月1日第二次大提速。北京至上海、北京至广州和北京至哈尔滨三大铁路干线开行快速旅客列车增加到39对。在6,449 km线路上开行中国铁路提速改造

km/h以上的旅客列车,其中有3,522 km线路开行140 km/h快速旅客列车,1,104 km线路开行160 km/h快速旅客列车。

2000年10月21日第三次大提速,提速范围扩大到了陇海、兰新、京

九、浙赣等繁忙干线,北京至绝大部分省、市、自治区首府所在地开行了特快旅客列车或快速旅客列车。共开行“T”字头特快旅客列车49对,“K”字头快速旅客列车39对,开始了全路全面提速。在9,581 km线路上开行120 km/h以上的旅客列车,其中有6,458 km线路开行140 km/h快速旅客列车,1,104 km线路开行160 km/h以上特快旅客列车。

2001年10月21日第四次大提速,提速范围扩大到了所有繁忙干线。开行“T”字头特快旅客列车和“K”字头快速旅客列车共98对,实现了全路全面提速。开行120 km/h以上旅客列车的提速网络总里程达到13,166 km,其中有9,779 km线路开行140 km/h快速旅客列车,1,104 km线路开行160 km/h以上特快旅客列车。

2004年4月18日第五次大提速。开行“T”字头特快旅客列车和“K”字头快速旅客列车共达到118对,开行“Z”字头跨局一站直达(途中不进行技术作业)特快旅客列车19对。开行120 km/h以上旅客列车的提速网络总里程达到16,500 km,其中有8,800km线路开行140 km/h快速旅客列车,7,700 km线路开行160 km/h以上特快旅客列车。

2006年10月1日中国铁路将实施第六次大面积提速。第六次大提速将首次在既有提速干线开行200 km/h动车组,以及120 km/h、载重5000 t货运重载列车。目前正在抓紧提速基础工程改造和机车车辆准备工作,以及修订完善相关规章制度。

2.2提速改造相关工程

2.2.1 线路平纵断面改造

包括最小曲线半径、园曲线超高、缓和曲线线型、缓和曲线长度、夹直线长度、双线区间正线线间距、站台安全退避距离和限制坡度等的改造与调整。需要根据线路平纵断面实际情况确定提速列车的速度目标值。

2.2.2 轨道结构改造

包括钢轨、轨枕、钢轨扣件、道岔的更换以及道床面碴厚度、垫碴厚度、道床肩宽改造等。

2.2.3 桥梁改造

包括混凝土梁、钢梁、支座、墩台和基础加固改造等。

2.2.4 机车车辆改型

包括客运机车、货运机车、客车、货车改型及其制动系统和转向架改造等。

2.2.5 牵引供电系统改造

包括改善供电方案和供电方式,牵引变电所增容、接触网改造、完善检修设备等。

2.2.6 信号设备改造

包括自动闭塞、机车信号和列车安全防护系统以及道口信号设备改造,改用外锁闭装置及大功率转辙机,完善信号标志和信号维修检测设备等。

2.3 提速改造取得的技术经济和社会效益

中国铁路的五次大提速,依靠科技进步,充分利用铁路既有资源,因地制宜,在确保安全的基础上,最大限度地提高列车运行速度。通过列车提速,加快了旅客列车的周转速度,缩短了周转时间,在完成相同旅客运量情况下所花费的时间及投入的人力和物力降低,提高了乘务人员和运输设备的生产效率,在总体上降低了运输成本。在中长距离上组织开行“夕发朝至”和 “朝发夕归”旅客列车,在旅游热线上组织开行快速假日列车、旅游列车,大大提高了铁路旅客运输的竞争能力,取得了显著的经济效益。中国铁路前两次提速只用两年时间就实现了扭亏为盈的目标。

由于列车提速,旅客途中付出的精力和体力减少,旅行时间得到了节省,乘客一般不需要再花费更多的时间进行身体方面的调整而直接可以投入工作,节省的旅行时间可为社会创造更多的财富。提速吸引了大量的客流,特别是来自于航空和公路的转移客流。铁路是一种运输消耗相对较少,成本相对较低的运输方式,这部分客流改乘提速列车后,旅客运输成本得到了降低,从而使整个交通系统的单位运输成本降低。

铁路提速适应中国城市化进程加快的趋势,随着城市的迅速发展,城际间经济活动越来越频繁,城际间客流量迅速增加。提速列车成了城际间旅客运输的主力军,铁路以提速为龙头,大力提高自身的技术装备水平和管理水平,对国民经济的发展起到了强大的推动作用。

3.3.1 整体能力

中国铁路已形成时速120km/h、160km/h、200km/h及以上多种体系铁路建设的综合能力,从规划、研究、设计、制造到施工安装、运营管理,已系统配套。中国依靠自己的力量每年可修建新线铁路3,000 〜 4,000 km,既有线增建二线1,500 〜 2,000 km,既有线电气化改造2,000 〜 3,000 km。

当前中国城市轨道交通正处于高速发展时期,3 ~ 4年就可建成一条 20 km 的地铁和轻轨线路。

时速120 km/h及以下铁路机电设备基本上实现了国产化。客运专线铁路、高速铁路机电设备国产化率70 %左右。城市轨道交通机电设备国产化率达到70 %以上。

除国内工程外,中国公司走向国际市场,先后在坦桑尼亚、赞比亚、朝鲜、伊朗、尼日利亚、越南、菲律宾、土耳其、委内瑞拉等三十多个国家和地区承建铁路工程,中国铁路机电设备和器材远销五大洲五十多个国家和地区。

3.2 工程勘察设计

目前中国具有铁路工程勘察设计资质的单位共有30余家。其中实力雄厚的特大型综合性勘察设计单位有铁道第一至第五勘察设计院和中铁工程设计咨询集团有限公司等6家,在国内铁路专项工程具有领先地位的专业勘察设计单位主要有5家。中铁大桥勘测设计院有限公司专门承担铁路大桥、设计施工和生产制造能力

特大桥的勘察设计。北京中铁工建筑工程设计院专门承担各种铁路工厂的勘察设计。中铁电气化勘测设计研究院专门承担新建和改建长大干线电气化铁路的勘察设计和科研开发工作。中铁隧道勘测设计院有限公司专门承担新建和改建铁路长隧道、特长隧道以及地下工程的勘察设计。中国铁路通信信号集团公司研究设计院专门承担重大铁路工程通信信号系统的勘察设计和科研开发工作,是全路通信信号制式标准化和标准设计归口单位。

全国铁路勘察设计从业人员约25,000人,工程技术人员17,000人,其中高级工程技术人员5,000余人,中国工程院院士4人,全国工程勘察设计大师10人。

全国铁路各勘察设计院广泛应用技术先进的计算机网络系统、工程图文档案计算机管理系统、勘察设计一体化集成系统和自动化办公系统,广泛应用全球卫星定位技术、航空摄影测量技术、光电测距技术、物理勘探技术、原位测试技术、岩土实验技术以及无线电电子技术等高科技勘察设计手段。

3.3 施工企业

目前中国具有铁路工程承包资质的施工企业共有30余家,分别隶属于中国铁路工程总公司、中国铁道建筑总公司和中国铁路通信信号集团公司。

中国铁路工程总公司下属施工企业:

中铁1 〜 10局集团有限公司,是特大型综合性铁路建筑施工企业,主要承包新建和改建铁路土建施工及配套设备安装工程;

中铁大桥局集团有限公司,是特大型专业性铁路建筑施工企业,专门承包新建和改建铁路大桥、特大桥工程;

中铁隧道局集团有限公司,是特大型专业性铁路建筑施工企业,专门 13 承包新建和改建铁路长隧道、特长隧道以及大型地下工程;

中铁建工集团有限公司,是特大型专业性铁路建筑施工企业,专门承包各种铁路工厂建筑安装工程和工业与民用建筑工程;

中铁电气化局集团有限公司,是特大型专业性铁路建筑施工企业,专门承包新建和改建长大干线电气化铁路工程。

中国铁道建筑总公司下属施工企业:

中铁11 〜 25局集团有限公司,是特大型综合性铁路建筑施工企业,主要承包新建和改建铁路土建施工及配套设备安装工程;

中铁建设集团有限公司,是特大型专业性铁路建筑施工企业,专门承包工业与民用建筑工程。

中国铁路通信信号集团公司下属施工企业:

中铁通信信号上海、天津、济南、北京工程公司,均是大型专业性铁路建筑安装企业,专门承包重大铁路工程通信、信号、电力设备安装工程。

全国铁路施工企业从业人员约530,000人,工程技术人员约180,000人,其中高级工程技术人员16,000余人。装备施工机械设备共计约80,000台(套),施工综合机械化水平达到85 %以上。

3.4 铁路工业 3.4.1机车车辆工业

经过多年的发展,中国铁路机车车辆工业基本形成了门类齐全、以自主研发为主的生产体系。通过引进、消化、吸收国外先进技术,中国铁路机车车辆工业的制造水平有了明显提高,掌握了时速160 km/h机车车辆成套 14 技术,具备了年产电力机车900台、内燃机车1,000台、客车和动车组3,200辆、城市轨道车辆2,000辆、货车42,000辆的制造能力。

中国自己研发具有自主知识产权的“中原之星”号动力分散型交流传动电动车组和“奥星”号交流传动客运电力机车,实现了铁路牵引动力由交直传动向交流传动的转型。中国自行设计制造的“中华之星”交流传动电动车组,构造速度270 km/h,试验运行速度最高达到321.5 km/h。DF11G、SS7E、SS9型等提速机车和25T型提速客车在提速改造中投入使用。

按照“引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌”的总体要求,成功引进了世界上最先进的时速200公里及以上动车组技术,大功率电力、内燃机车技术。2005年,第一批时速200公里动车组技术项目转入国产化设计联络并开始生产。

具备生产大功率柴油机、大功率牵引电机的制造能力,货运内燃机车和电力机车最大功率达到6,400kw。有包括空调客车、双层客车等15种车型、70个车种的各型客车,以及包括单元重载敞车、25t轴重低动力作用货车、机械保温车和集装箱专用车等50种货车的客货车新产品投入使用。

中国铁路有一大批机、客、货车制造骨干企业,它们分别隶属于中国铁路北方机车车辆工业集团公司和中国铁路南方机车车辆工业集团公司。从业人员20余万人。

隶属于中国铁路北方机车车辆工业集团公司的企业主要有: 长春轨道客车股份有限公司 – 是国内最大的铁路客车、动车组和城市轨道车辆的研发、制造和出口基地。

大连机车车辆有限公司--主要制造东风系列内燃机车、韶山系列电力机车、动车组和城市轨道车辆。

唐山机车车辆厂--主要制造铁路客车、动车组和城市轨道车辆。齐齐哈尔车辆(集团)有限责任公司 – 主要制造各种铁路货车和起重机。

北京二七机车厂--主要制造内燃机车。

大同电力机车有限责任公司--主要制造干线电力机车。

隶属于中国铁路南方机车车辆工业集团公司的企业主要有: 株洲电力机车有限公司--是国内最大的电力机车、电动车组和城市轨道车辆的研发、制造和出口基地。

四方机车车辆股份有限公司--是国内重要的内燃机车、铁路客车、动车组和城市轨道车辆的研发、制造和出口基地。

资阳机车厂--主要制造内燃机车。

戚墅堰机车车辆厂--主要制造内燃机车和铁路货车。南京浦镇车辆厂--主要制造铁路客车和城市轨道车辆。株洲车辆厂--主要制造各种铁路货车。眉山车辆厂--主要制造各种铁路货车。北京二七车辆厂--主要制造各种铁路货车。

机车车辆国产化率动车组达到75%以上、大功率电力机车达到70%以上、大功率内燃机车达到85%以上。

3.4.2 通信信号制造业

中国铁路通信信号制造业主要集中于中国铁路通信信号集团公司所属各工厂企业,包括10家国内定点生产通信、信号、电力器材的大中型制造企业和10 余家技术领先的中外合资企业。另外还有10余家不属于该集团公司的地区性通信信号制造企业。从业人员共计约15,000余人,其中高级技术人员600余人。

中国铁路自主开发百余项通信、信号、驼峰、计算机联锁、城市轨道交通自动化系统集成先进技术和WG--21A、ZPW--2000A型无绝缘移频轨道电路及自动闭塞、地铁--列车通信等具有自主知识产权的高新技术,生产了百余种先进的通信信号产品和设备。

通信信号制造企业主要有:

沈阳铁路信号工厂 – 主要生产铁路信号继电器、铁路车站和区间成套控制器材、机车速度信号控制器材、铁路道旁器材、铁路雷电防护器材、通信设备监测系统、城市轨道交通控制器材等。

北京铁路信号工厂--主要生产无绝缘移频轨道电路及自动闭塞设备、数字通用式机车信号和主体化机车信号设备等。

天津铁路信号工厂--主要生产各种电动转辙机、通信信号电源屏和驼峰车辆减速器等。

西安铁路信号工厂--主要生产各型电动转辙机、信号继电器、控制台、轨道电路器材、计轴装置、地铁信号器材、驼峰和区间信号器材等。

上海铁路通信工厂--主要生产有线传输设备、GSM-R机车综合无线通信设备、铁路列车无线调度系统、站场调车无线通信系统、多信息移频自动闭塞、通用式机车信号、计算机联锁、城市轨道交通ATC列车自动控制系统和无线集群通信传输系统、通信信号电源系统设备等。

北京二七通信工厂--主要生产数字通信系统、铁路调度系统、程控区段设备、会议电话设备、列车及车站广播、列车无线调度系统、中间配线机柜设备、程控配线架系列、通信电源及各类配套电源等设备。

焦作铁路电缆工厂--主要生产铁路信号电缆、电力电缆、控制电缆、通信光缆、铁路用长途对称通信电缆、漏泄同轴电缆和射频电缆等系列电缆产品。

天水铁路电缆工厂--主要生产铁路信号电缆、通信电缆、光缆、辐照交联电力电缆、架空电缆、低烟无卤阻燃电缆、耐火电缆,以及各种铜、铝绞线,电线等电线电缆产品。

3.4.3 钢轨与道岔制造业

目前,中国国内生产钢轨的主要厂家有鞍山钢铁集团公司、包头钢铁(集团)有限责任公司、攀枝花钢铁(集团)公司三家,此外武汉钢铁(集团)公司也生产一定数量的钢轨。钢轨年总产量可达到150万t。钢轨产品出口朝鲜、泰国、伊朗、巴基斯坦、博茨瓦纳、印度等国家和地区。

生产道岔的厂家有中铁山桥集团有限公司和中铁宝桥股份有限公司。上述生产厂家均可生产UIC标准系列钢轨和道岔产品。4.4.1 中国的中长期铁路网规划

中国于2004年制定了《中长期铁路网规划》,其发展目标为:到2020年,全国铁路营业里程达到100,000km,主要繁忙干线实现客货分线,复线中国铁路的跨越式发展

率和电化率均达到50%,运输能力满足国民经济和社会发展需要,主要技术装备达到或接近国际先进水平。

规划要求2020年前建设客运专线12,000 km以上,客车速度目标值达到200 km/h及以上。将修建北京~上海、北京~武汉~广州~深圳、北京~沈阳~哈尔滨(大连)和杭州~宁波~福州~深圳“四纵”客运专线,修建徐州~郑州~兰州、杭州~南昌~长沙、青岛~石家庄~太原和南京~武汉~重庆~成都“四横”客运专线,以及修建覆盖环渤海、长江三角洲和珠江三角洲区域内主要城镇的三个城际客运系统。

规划要求完善路网布局和西部开发性新线,修建新线约16,000 km。新建中吉乌、中老、中缅和改建中越国际铁路通道。新建太原~中卫(银川)线、临河~哈密线,形成西北至华北新通道。新建兰州~重庆线,形成西北至西南新通道。新建库尔勒~格尔木线、龙岗~敦煌~格尔木线,形成新疆至青海、西藏的便捷通道。新建精河~伊宁、奎屯~阿勒泰、林芝~拉萨~日喀则、大理~香格里拉、永州~玉林和茂名、合浦~河唇、西安~平凉、柳州~肇庆、桑根达来~张家口、准格尔~呼和浩特、集宁~张家口等西部区内铁路,完善西部地区铁路网络。新建铜陵~九江、九江~景德镇~衢州、赣州~韶关、龙岩~厦门、湖州~嘉兴~乍浦、金华~台州及东北东边道等铁路,完善东中部铁路网络。

规划要求提升既有能力,既有线增建二线13,000 km,既有线电气化16,000 km。在建设客运专线的基础上,对既有线进行扩能改造,优先考虑大秦、北同蒲、石太线扩能和黄骅~大家洼铁路建设,实现客货分运,加大煤炭外运能力。结合客运专线的建设,对既有京哈、京沪、京

九、京广、陆桥、沪汉蓉和沪昆等七条主要干线进行复线建设和电气化改造。以北京、上海、19 广州、武汉、成都、西安枢纽为重点,调整编组站,改造客运站,建设机车车辆检修基地,完善枢纽结构,使铁路点线能力协调发展。建设集装箱中心站,改造集装箱运输集中的线路,开行双层集装箱列车。

规划要求推进技术创新。《中长期铁路网规划》提出,要把提高装备国产化水平作为“十一五”和今后铁路建设一项重要内容来抓。以客运高速和货运重载为重点,坚持引进先进技术与自主创新相结合,快速提升铁路装备水平,早日达到或接近发达国家水平。200 km/h以上的机车车辆及动车组,充分整合国内资源,采取国际合作,科研攻关等措施尽快实现国产化。重载货运机车、车辆系统引进关键技术,提升设计制造水平。适应客运高速、快速和货运重载的要求,提高线桥隧涵、牵引供电、通信信号技术水平。广泛应用信息网络技术,实现铁路信息化。装备水平的提升要与铁路体制的改革相结合,提高劳动生产率、资源使用效率和运输效益。

4.2 中国铁路“十一五”规划

以《中长期铁路网规划》为蓝图,并根据国家“十一五”规划,未来五年中国铁路将要实现六大目标。

发达铁路网初具规模。“十一五”期间,铁路建设新线19,800 km,其中,客运专线9,800 km;既有线增建二线8,000 km,既有线电气化改造15,000 km。2010年全国铁路营业里程达到95,000 km,复线和电气化比例分别达到45%以上。“十一五”期间,铁路快速客运专线网络和各大区域之间大能力货运通道网络初步形成,快速货运网络初步建成,东部铁路基本实现现代化。

基本实现技术装备现代化。“十一五”期间,时速200 km/h及以上动车组实现国产化,提速客车比“十五”末增长7倍以上。

运输效率和经营效益跃上新台阶。2010年,铁路客运量预计达到15亿人,货运量预计达到35亿吨,与2005年相比两项指标都增长30%。

运输服务质量达到新的水平。铁路将加快新客站建设和既有客站改造,改善旅客乘车环境。

铁路体制创新和管理创新取得重大进展。铁路投融资体制改革取得大的突破,形成铁路建设多元化投资、多渠道融资的新格局,铁路建设资金中路外投资的比重不断加大。

职工生产生活条件实现大的改善。职工工资收入稳步增长,沿线职工生产生活环境进一步改善。

(罗荣和编写于2006年7月10日)

第五篇:我国煤炭技术进步发展现状与展望

我国煤炭技术进步发展现状与展望

(2007-3-15)

随着现代科学技术的快速发展,现代化的新理念、新工艺和新技术不断渗透到煤炭科学技术领域,有力地促进了煤炭科学技术的迅猛发展。《国务院关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》(以下简称《若干意见》)的颁布,引起了全社会对煤炭工业健康发展的高度关注,也将有效地促进我国煤炭科学技术的不断发展。

一、煤炭技术进步得到了长足发展

(一)煤田地质勘探精度、快速建井上巷道掘进技术水平不断提高

以高分辨率三维地震勘探技术为核心的精细物探技术,结合其他的高精度、数字勘探技术的应用推广,极大地提高了井田的精细化勘探程度,为大型矿井设计提供了资源保障。深井、厚冲积层条件下的矿井建设水平不断提高,采用钻井法、冻结法两种凿井工艺,基本解决了近600米厚松散冲积层的矿井建设难题,达到国际领先水平;千米深凿井技术和工艺取得了突破性进展,立井井筒施工速度达到每月230米以上,创造了世界纪录。煤巷、半煤岩巷掘进技术装备得到长足发展,研制成功了一系列高可靠性的半煤岩巷掘进机,配合巷道锚杆锚索支护新技术,显著地提高了巷道掘进施工的机械化水平,为我国现代化矿井建设提供了有力的技术保障。

(二)煤矿综采成套装备水平得到提升,高产高效矿井建设取得巨大成就

近几年来,自主研究开发了具有国际先进水平的大功率电牵引采煤机,具有电液控制功能的大采高强力液压支架,大运力重型刮板运输机及转载机,大倾角、大运力胶带输送机,可为开采煤层厚度5米左右、配套能力每小时2500吨、年生产能力600万吨的综采工作面提供成套装备及开采工艺,在比较复杂的开采条件下实现高产高效。到2005年底,全国符合高产高效矿井建设条件的煤矿共有197个,产煤6.35亿吨,人均工效达到17.5吨,百万吨死亡率为0.045,主要技术经济指标接近或达到了世界先进水平。

(三)煤矿瓦斯、火灾治理等技术不断改进,安全生产的技术水平得到提高

为全面落实“先抽后采、监测监控、以风定产”的方针,地面抽采、本煤层抽采、邻近煤层、采空区抽采等瓦斯抽采技术得到了广泛应用。目前,属于高瓦斯和瓦斯突出煤矿的原国有重点煤矿90%以上开展了瓦斯抽采工作,年抽采量达到20多亿立方米,其中40%被用于瓦斯发电或作为民用燃料。基于计算机网络系统的全矿井安全监测系统和远程集中监控系统被普遍推广应用,在煤矿瓦斯事故监控和防治中发挥了重要作用。研究开发的地音监测仪、微震监测系统以及电磁辐射装置,用于预测矿井动力灾害,使不发生动力灾害区域的预报准确率达到100%,可能发生动力灾害区域的预报准确率达到80%以上。同时矿区火灾隐患识别及控制新技术研究也取得了突破,矿井火区的早期预报、注浆灭火技术日趋成熟并得到广泛推广应用。由于煤矿安全生产技术的不断创新和推广,煤矿安全生产形势总体趋于好转,“十五”期间全国煤矿事故死亡人数和百万吨死亡率等指标呈下降趋势。

(四)洁净煤技术水平不断提升,煤炭资源的综合加工利用技术加快发展

煤炭的洗选加工是洁净煤技术的源头,经过十几年的攻关,重介选煤技术取得积极进展和广泛推广,实现了传统洗煤工艺的升级和改造。同时,浮选技术也日趋完善,有效地提高了精煤回收率和浮选效果。目前,我国自主研发的煤炭洗选技术装备可以满足年产500万吨大型选煤厂建设的需要。

近年来,与煤共伴生资源利用技术和环境保护技术也得到快速发展。采用地面和井下相结合的煤层气抽采利用技术、煤矸石发电、土地复垦、洁净开采以及矿井水资源化利用技术的研究开发都取得了积极进展,使矿区生态环境保护、发展循环经济取得了初步成效。在煤炭资源综合加工利用方面,煤炭的洁净燃烧技术、煤炭气化、液化技术以及其他煤化工技术已经从工业试验研究阶段,逐步向工业化、产业化阶段发展。年产50万吨甲醇、15万吨二甲醚生产线已经建成投产,煤炭加工转化技术近期可望取得重大突破。

二、煤炭工业技术进步面临的挑战

由于我国煤层赋存条件复杂,井工开采比例大,中小型矿井数量多,导致了煤炭开采技术水平的多层次性,煤矿整体技术水平和安全生产水平还相对落后,煤炭资源洁净开发利用研究起步晚,技术不够成熟,大量煤炭直接燃烧而造成的环境污染还相当严重。要解决煤炭工业健康发展的一系列重大问题,必须依靠技术进步与创新,全面提升煤炭工业的整体技术水平。

三、“十一五”煤炭工业科技进步的发展目标

煤炭工业要全面落实《若干意见》精神,走资源利用率高、安全有保障、经济效益好、环境污染少的新型工业化道路。我国煤炭工业科技进步发展目标,要紧紧围绕大型煤炭基地建设、煤矿安全高效生产技术、煤炭综合加工利用技术等领域,开展综合攻关,重点突破,强化创新,引领发展,实现绿色开采,发展循环经济,使我国煤炭资源开发利用的整体技术水平有所突破,“十一五”末使科技对全行业经济发展的贡献率达到40%以上。

四、“十一五”煤炭科技进步的重点领域

(一)资源勘探及矿井建设领域

在资源勘探及矿井建设领域,要重点研究开发高精度、高分辨率和高可靠性的地质勘探技术装备,提高地质结构的勘探精度,为我国大型煤炭基地建设和复杂地层条件下的资源开采提供可靠的地质保障。同时开展中东部地区深部煤层资源赋存规律和探测与开采技术、深部高效找矿和快速勘探技术的研究,解决600米深厚冲积层下凿井技术理论和技术难题,为我国深部煤炭资源高效、安全开采提供理论依据和技术手段。

(二)煤炭资源开采领域

在煤炭资源开采领域,利用现代加工、智能控制技术和工况监控技术,研究开发大功率、高可靠性的采煤装备,使井工开采工作面生产能力达到每年1000万吨以上,大型露天矿生产能力达到每年2000万吨以上,同时使薄煤层开采技术和短臂开采装备水平有突破性提高,使采煤装备更适合于各类复杂煤层的开采条件,全面提升我国采煤技术的机械化、自动化水平。

(三)煤矿安全生产方面

在煤矿安全生产技术方面,重点开展煤矿安全生产长效机制的理论体系研究。首先要开展煤矿瓦斯与煤尘爆炸机理与传播规律研究,进一步摸清瓦斯与煤尘爆炸的发生机理及演化过程。其次要开展瓦斯高效抽采技术装备的攻关研究,使松软低透气性高瓦斯煤层的抽采以及地面、井下相结合的抽采技术装备取得突破性进展。再次要重点开发研究实时性强、智能化程度高、处理能力强、可靠性强的煤矿安全监测控制系统装置,对井下的瓦斯、煤尘、火灾等灾害进行适时有效的监控。与此同时,要开展各种地层条件下的水害防治技术、冲击地压防治技术和煤与瓦斯突出防治技术的攻关研究,制定矿井灾害的综合防治措施,全面提升矿井的综合安全保障能力。

(四)煤炭洁净利用和转化领域

在煤炭洁净利用和转化领域,要深入研究高硫煤、难选煤脱硫降灰基础理论,以简化实用工艺系统,实现高硫高灰煤炭的高精度分选,使煤炭洗选加工的精度和效率居世界领先水平。在煤炭加工转化方面,重点攻关煤炭直接液化和间接液化技术,取得具有自主知识产权的煤炭液化技术,并逐步为煤炭液化实现产业化提供技术保障。

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