鐵旭初
(中國煤炭機械工業(yè)協(xié)會,北京市朝陽區(qū),100013)
煤機裝備制造是煤炭生產(chǎn)力水平的集中體現(xiàn),是煤炭科技進步的重要載體,是煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要支撐。新中國成立70年來,我國形成了門類齊全、配套完備的現(xiàn)代煤機裝備制造產(chǎn)業(yè)體系,鑄就了世界第一煤機裝備制造和使用大國地位,譜寫了煤機裝備制造與祖國一路風雨同行的壯麗篇章。
70年來,煤機產(chǎn)品產(chǎn)量由建國初期的258 t增長到2018年的377萬t,累積向煤礦提供了5158萬t裝備,保障了我國846億t煤炭的生產(chǎn)開采。2018年,全國煤礦采煤、掘進機械化程度分別達到78.5%、60.4%,煤礦百萬噸死亡率為0.093,創(chuàng)歷史最好水平。煤機裝備制造水平的極大提升為我國煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級以及安全高效生產(chǎn)、清潔高效利用提供了有力支撐。
從新中國成立到改革開放,我國煤機裝備制造經(jīng)過了艱苦卓絕的起步與建設歷程。新中國成立后,我國煤礦生產(chǎn)效率非常低、安全事故頻發(fā),煤機設備陳舊,生產(chǎn)能力很低。為了適應煤炭工業(yè)發(fā)展的需要,我國在改擴建原有河北張家口、黑龍江雞西和安徽淮南3個老廠的基礎上,相繼建成投產(chǎn)了鄭州、西安、北京、石家莊、徐州等煤機廠。到20世紀60-70年代,又陸續(xù)新建或援建了湖北、遼源、六盤水、兗州、無錫、佳木斯、哈爾濱和西北一、二、三煤礦機械廠以及貴陽、蘭州、煤山礦燈廠、分宜煤礦電機廠、重慶煤礦安全儀器廠等煤礦專用設備廠[1]。到1978年,原煤炭工業(yè)部直屬重點煤礦機械廠增加到34個,能夠生產(chǎn)采煤、掘進、運輸、支護、安全、洗選、地質(zhì)勘探、井下照明、通訊和配套電機、電控等各種煤礦設備,滿足了我國煤礦生產(chǎn)建設的需要,為我國煤機裝備制造規(guī)模的壯大奠定了堅實的基礎。
我國在加快煤礦機械廠基本建設的同時,加快了企業(yè)的技術(shù)改造,建設了一批重點煤礦專用設備生產(chǎn)基地,有計劃地對骨干煤機企業(yè)的關(guān)鍵產(chǎn)品進行技術(shù)改造。1949年,吉林蛟河煤礦率先試用從蘇聯(lián)引進的KMII-1型截煤機,開創(chuàng)了我國機械化采煤的先河;1951年,太原機器廠試制成功新中國第一臺65馬力割煤機;1953年,雞西煤機廠仿制出第一臺聯(lián)合采煤機和C-153裝煤機;1954年,張家口煤機廠仿制出CKR-11型和CTP-30鏈板輸送機;1958年,洛陽礦山機器廠研制成功新中國首臺直徑2.5 m礦井提升機;1964年,鄭州煤礦機械廠生產(chǎn)出我國第一個仿英自移式液壓支架;1976年,佳木斯煤礦機械廠試制成功我國第一臺EMIA-30型懸臂式掘進機。一個個第一的相繼誕生,推動了煤炭開采由手工作業(yè)向半機械化、機械化的轉(zhuǎn)變。1970年11月,大同礦務局煤峪口煤礦進行了我國第一個綜采工作面開采試驗,這次試驗為綜合機械化開采提供了有益借鑒。之后,原燃化部組織了全國綜合機械化采煤設備會戰(zhàn)、原煤炭工業(yè)部成立了綜合機械化采煤指揮部,極大推動了煤炭裝備的制造水平。
煤炭技術(shù)與裝備的引進與消化吸收,也是推動我國煤礦裝備制造創(chuàng)新發(fā)展的重要舉措和關(guān)鍵一步。新中國成立后,我國率先從蘇聯(lián)和東、西歐等國家引進了一批簡單的采煤機械和通用的機械加工設備及計量檢測裝置,如:頓巴斯-1型采煤機(康拜因)、CKP-II型刮板運輸機等,推動了我國煤礦機械產(chǎn)品的進步。20世紀70年代我國組織了兩次具有歷史決定意義的集中引進。1973年,經(jīng)周恩來總理批準,國家安排了專項外匯,為煤炭工業(yè)引進了43套綜合機械化采煤設備和部分關(guān)鍵設備加工生產(chǎn)線,合同金額1.1億美元。4年后,經(jīng)鄧小平同志批準,國家引進了100套設備,合同金額7.3億美元,經(jīng)認真調(diào)研、選配和檢驗,分期分批從德國、英國、法國、日本、奧地利、美國6個國家的13家公司進行了引進。這次引進吸收像一聲春雷,為煤機裝備的自主制造送來了改革的春風。
改革開放以來,我國煤機裝備制造通過引進、消化和吸收,逐步走上了自主創(chuàng)新的發(fā)展之路,企業(yè)經(jīng)營規(guī)模不斷擴大,市場競爭力不斷增強,結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級項目有序推進,一大批重大科技成果相繼問世,取得了顯著效果。
改革開放以來,煤機裝備制造企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模實現(xiàn)了跨越式增長,實現(xiàn)了從裝備的絕對短缺到相對寬松的巨大轉(zhuǎn)變。全國煤炭產(chǎn)量由1978年的6.18億t增加到2018年的36.8億t,生產(chǎn)萬噸煤炭可提供的煤機產(chǎn)品產(chǎn)量由1978年的3.04 t提高到2018年的10.26 t,使我國煤礦安全高效開采的面貌發(fā)生了深刻變化。1978年與2018年行業(yè)主要經(jīng)濟指標比較情況見表1。
表1 1978年與2018年行業(yè)主要經(jīng)濟指標比較
據(jù)中國煤炭機械工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,1978年,規(guī)模以上煤機企業(yè)完成工業(yè)總產(chǎn)值6.95億元、利潤4893萬元、勞動生產(chǎn)率7164元/人·a。到2018年,規(guī)模以上煤機企業(yè)完成總產(chǎn)值1322.54億元,實現(xiàn)利潤77.35億元,全員勞動生產(chǎn)率首次突破100萬元/人·a,達到100.95萬元/人·a[2]。
從產(chǎn)品產(chǎn)量規(guī)??矗?1978-2018年規(guī)模以上煤機企業(yè)累計完成煤機產(chǎn)品產(chǎn)量4969萬t,其中,2018年完成總產(chǎn)量377.45萬t,是1978年17.52萬t的21.54倍。
從產(chǎn)值規(guī)???,1978-2018年規(guī)模以上煤機企業(yè)共完成工業(yè)總產(chǎn)值1.24萬億元,其中,2018年實現(xiàn)1322.54億元,創(chuàng)造歷史新高,是1978年6.95億元的190.29倍。
從資產(chǎn)規(guī)???,截至2018年底,規(guī)模以上煤機企業(yè)資產(chǎn)總額達到2433.47億元,是2000年末126.14億元的19.29倍。
改革開放以來,煤機裝備制造科技創(chuàng)新能力持續(xù)增強,實現(xiàn)了從吸收跟隨到自主創(chuàng)新的巨大轉(zhuǎn)變,從手工作業(yè)、半機械化向機械化、自動化、信息化和智能化的巨大轉(zhuǎn)變。煤機與自動控制、電子信息化、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)深度融合;高端液壓支架及其電液控制系統(tǒng)、8 m以上超大采高采煤機、2000萬噸級智能刮板運輸機、2000萬噸級大型露天開采技術(shù)裝備、3000萬噸級選煤技術(shù)裝備等重大高端裝備實現(xiàn)了國產(chǎn)化;航天爐、晉華爐、神寧爐等現(xiàn)代煤化工設備取得積極進展;大型盾構(gòu)機、智能化綜采工作面成套裝備、智能化大功率變頻刮板輸送機、千米鉆機、深部(千米)鑿井及豎井鉆機技術(shù)與裝備、年產(chǎn)千萬噸級礦井大型提升容器、大型高效全自動壓濾機、智能化煤炭定量快速裝車系統(tǒng)等裝備制造水平達到世界領先水平;記憶切割、遠程控制、故障診斷等技術(shù)趨于成熟,自動化、可視化開采水平逐步提高。
2.2.1 科研平臺建設
國家十分重視對煤炭采掘和洗選等重大裝備的理論研究和科技投入。自“十二五”以來,有4項國家智能制造裝備發(fā)展專項項目和4項“863”項目獲批,其中,由太重煤機有限公司與山西焦煤西山煤電(集團)有限責任公司牽頭承擔的“煤炭綜采成套裝備智能系統(tǒng)開發(fā)與示范應用”項目是“十二五”國家智能裝備發(fā)展專項中資金扶持最大的科研項目,項目總投資4.4億元,其中國家扶持1億元。
目前,煤機裝備制造企業(yè)中,中國煤礦機械裝備有限責任公司建有一個國家級的能源煤礦采掘機械裝備研發(fā)(實驗)中心,太原重型機械集團有限公司建有一個國家級礦山采掘裝備與智能制造國家重點實驗室,煤機制造業(yè)共擁有中煤張家口煤礦機械有限責任公司技術(shù)中心、鄭州煤礦機械集團股份有限公司技術(shù)中心、寧夏天地奔牛實業(yè)集團有限公司技術(shù)中心、中煤北京煤礦機械有限責任公司技術(shù)中心、三一重型裝備有限公司技術(shù)中心、北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司技術(shù)中心6家國家級企業(yè)技術(shù)中心。
2.2.2 重大科研項目
20世紀90年代安全高效的煤炭綜采和放頂煤技術(shù)與裝備科研成果顯著。1995年,日產(chǎn)煤炭7000 t的綜采成套裝備在鐵法礦務局試驗成功,將綜采工作面由100萬t/a提高到300~400萬t/a的先進水平。這一時期,大功率、電牽引、大截深采煤機,鑄焊結(jié)合封底中部槽、鏈條自動張緊技術(shù)的刮板輸送機,5.5 m、6 m高端液壓支架及電液控制技術(shù),長距離帶式輸送系統(tǒng),大型提升系統(tǒng),無軌膠輪車、單軌吊等新型輔助運輸系統(tǒng),煤巷快速掘進與錨桿支護系統(tǒng),安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)等相繼研制成功,有效保障了綜合機械化的安全高效開采。1999年,綜合機械化采煤產(chǎn)量占國有重點煤礦煤炭產(chǎn)量的51.7%,較綜合機械化開采發(fā)展初期的1975年提高了26倍[3]。
與此同時,綜采放頂煤成套技術(shù)與裝備進一步完善,1995年,兗礦興隆莊煤礦使用國產(chǎn)綜放裝備實現(xiàn)了300萬t的好成績。1998年,兗礦集團綜采放頂煤技術(shù)獲得國家科技進步一等獎。2000年,兗礦綜放工作面第一次應用電液控制放頂煤液壓支架,移架速度12 s/架并采用放頂煤控制技術(shù),達到世界先進水平。綜放成套技術(shù)與裝備不僅在國內(nèi)煤礦得到了廣泛應用,而且成功出口到印度、俄羅斯、土耳其、澳大利亞等國家。
“十一五”以來,我國煤機裝備制造在基礎研究、應用研究、技術(shù)工藝創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化方面取得了諸多重大成就。一是600萬t/a綜采超重型成套裝備,這是國家“十一五”科技攻關(guān)項目。該項目主要技術(shù)經(jīng)濟指標達到或接近國際同類裝備的先進水平,能夠在4~6 m厚煤層一次采全高工作面開采中達到600萬t/a的生產(chǎn)能力,填補了我國煤炭高產(chǎn)高效工作面輸送設備、順槽轉(zhuǎn)載、破碎、自移設備的空白。二是煤礦井下采掘裝備遙控關(guān)鍵技術(shù),這是國家863計劃重點項目,分為“掘進機遠程控制技術(shù)及監(jiān)測系統(tǒng)”和“采煤機遠程控制技術(shù)及監(jiān)測系統(tǒng)”兩項子課題。兩項課題在掘進巷道斷面監(jiān)測及成型截割技術(shù)、掘進機位姿誤差檢測系統(tǒng)、遠程寬帶無線圖像傳輸和掘進機控制、采煤機遠程控制、基于記憶截割的采煤機自適應調(diào)高技術(shù)、多通道采煤機監(jiān)測及分析裝置、遠程寬帶無線圖像傳輸?shù)确矫嫒〉昧酥卮笸黄?。項目研制了當時國內(nèi)最大的EBH300橫軸巖石掘進機、EBZ200型掘進機、2210型交流電牽引采煤機等高端煤機裝備并成功應用,實現(xiàn)了掘進機、采煤機遠程自動化控制監(jiān)測和采掘工作少人或無人操作。三是特厚煤層大采高綜放開采成套技術(shù)與裝備研發(fā),這是國家“十一五”科技支撐計劃重大項目,項目研制的采煤機總裝機功率達到1915 kW,最大截割高度5.5 m,為當時國內(nèi)最大功率采煤機;大采高綜放液壓支架的工作阻力15000 kN、中心距1.75 m、支護高度3.2~5.2 m,為工作阻力最大、支撐高度最高的四柱放頂煤支架,設計壽命達到50000次復合加載耐久性歐洲試驗標準;刮板輸送機裝機功率2×1000 kW、后部槽槽寬1.2 m、輸送能力3000 t/h、運距250 m,填補了國內(nèi)外放頂煤用長運距、大功率、高可靠成套輸送設備空白;大運量長距離順槽帶式輸送機帶寬1.6 m。該項目獲得2015年國家科技進步一等獎。
煤機裝備制造業(yè)是推進煤炭工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、促進產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級的裝備部,是構(gòu)建新型煤炭工業(yè)體系的重要組成部分,特別是大型煤機企業(yè)是煤機裝備制造業(yè)科技創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型升級的重要支柱和引擎。
2.3.1 大企業(yè)建設成效顯著
改革開放以來,隨著煤機裝備制造企業(yè)歸口管理權(quán)的幾經(jīng)更迭,國有骨干煤機廠陸續(xù)改組改制。截至目前,組建了以天地科技、中煤裝備、鄭煤機、山能重裝、西安重裝、平煤重裝、冀中裝備等為代表的大型國有集團和以上海創(chuàng)力、山東礦機、三一重裝、林州重機等為代表的民營企業(yè)。為充分反映煤機大集團的建設成就,進一步推動煤機大集團建設,自2008年起,中國煤炭機械工業(yè)協(xié)會已連續(xù)12年向社會發(fā)布中國煤炭機械企業(yè)50強。從煤機50強發(fā)展情況來看,總體呈現(xiàn)以下幾個特點。一是整體規(guī)模繼續(xù)壯大。2018年,中國煤炭機械工業(yè)前50強企業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值達到993.34億元,較2007年度的238.21億元增長了317%,行業(yè)集中度進一步提升。二是企業(yè)盈利能力增強。2018年度煤機企業(yè)50強累計完成利潤總額51.39億元,比2017年度50強企業(yè)增加10.29億元,增長25.03%,虧損企業(yè)數(shù)由2017年度的5家減少到3家。三是入圍門檻繼續(xù)提升。2007年度50強企業(yè)的入圍門檻僅為1.19億元,到2018年,煤機企業(yè)50強入圍門檻達到5.2億元,較2017年度50強企業(yè)入圍門檻的4.36億元增長19.27%。
2.3.2 并購重組和資本上市
近年來,中煤裝備、鄭煤機、太重煤機在市政、環(huán)保、鉆探、汽車零部件等領域取得重大進展,為煤機企業(yè)向高端制造邁進做出了示范。中國煤礦機械裝備有限責任公司成功收購世界品牌英國帕森斯(Parsons)鏈條公司制鏈設備與工藝及相關(guān)知識產(chǎn)權(quán),重組撫順煤礦電機有限責任公司、石家莊煤礦機械有限責任公司、西安煤礦機械有限公司。鄭州煤礦機械集團股份有限公司近年來先后完成兩筆對外收購。2016年3月24日,收購亞新科集團,正式形成煤機和汽車零部件兩大主業(yè)“雙輪”驅(qū)動發(fā)展模式;2017年5月2日,以5.45億歐元收購博世集團汽車電機板塊,成為煤機企業(yè)“走出去”國際化運作的典范。2011年,太原重型機械集團煤機有限公司成功收購澳大利亞威利朗沃國際集團,該公司定向鉆機技術(shù)達到國際領先水平,是世界定向鉆機設備的市場領先者。2012年,太重煤機繼續(xù)推進國際化戰(zhàn)略,又成功控股美國REI公司。
在資本市場,目前共有7家煤機制造企業(yè)成功上市。2002年,天地科技股份有限公司在上海證券交易所成功上市,開創(chuàng)了我國煤機企業(yè)登陸資本市場的先河。2010年,鄭州煤礦機械集團股份有限公司同時在A+H股上市。此外,山東礦機、尤洛卡、林州重機、冀凱股份、創(chuàng)力集團5家煤機制造公司先后上市。2018年,7家上市煤機企業(yè)累計完成營業(yè)收入280.39億元,實現(xiàn)凈利潤15.88億元。
黨的十八大以來,國家做出了要“大力振興裝備制造業(yè)”的重大決策,并先后出臺《中國制造2025》《關(guān)于機械工業(yè)調(diào)結(jié)構(gòu)促轉(zhuǎn)型增效益的指導意見》《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》等綱領性文件,為進一步發(fā)展我國煤機裝備高端制造和智能制造、加強自主創(chuàng)新和提質(zhì)增效指明了發(fā)展方向,創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境。
2012年底,國家發(fā)改委、財政部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合組織實施了“智能制造裝備發(fā)展專項”。智能型千萬噸級綜采成套裝備研制是資金扶持最大的一個專項。該項目由太重煤機有限公司和山西焦煤西山煤電集團牽頭承擔,聯(lián)合中國礦業(yè)大學、山西平陽重工機械有限責任公司、山西煤礦機械制造股份有限公司等單位,歷時3年,完成了智能采煤機、液壓支架、刮板輸送機等井下綜采成套設備的制造與示范運用。2013年7月3日,該套設備在山西焦煤集團斜溝煤礦聯(lián)動試車成功,能夠自動協(xié)調(diào)運行,采煤機、液壓支架和運輸系統(tǒng)均能實現(xiàn)自動化,并且具有一定的監(jiān)測監(jiān)控、自動診斷及故障預警能力,完成了井下跟機操作向遠程遙控采煤作業(yè)的跨越,實現(xiàn)了千萬噸級綜采工作面產(chǎn)煤過程的智能化控制。
2014年5月,北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限責任公司、西安煤礦機械有限公司、山西平陽重工機械有限責任公司、中煤張家口煤礦機械有限責任公司等單位聯(lián)合研制的綜采自動化成套裝備在陜煤黃陵一號煤礦通過鑒定,主要技術(shù)指標達到國際先進水平。該成套裝備研制了7.2 m超大采高液壓支架、MG2×200/925-AWD型自動化交流電牽引采煤機、SGZ1400/3×1500型超大運量中雙鏈智能型刮板輸送機等裝備,設備國產(chǎn)化率達81.5%,工作面生產(chǎn)能力達到1200萬t/a,工作面作業(yè)人數(shù)降到1~3人。以采煤機記憶截割、液壓支架自動跟機及可視化遠程監(jiān)控為基礎,實現(xiàn)了綜采設備的智能監(jiān)測與集中控制,成為我國煤炭開采史上具有里程碑意義的一次革命。
2016年7月,863計劃資源環(huán)境技術(shù)領域辦公室對“863”計劃重大項目“煤炭智能化掘采技術(shù)與裝備”進行了驗收。該項目圍繞我國井工煤礦安全高效開采,突破了大直徑豎井掘進機、智能化超重型巖巷掘進機、綜采智能控制系統(tǒng)、全自動化刨煤機、自動化高可靠性巷道帶式輸送機、自動化控制大型提升系統(tǒng)等一大批重大關(guān)鍵技術(shù)和裝備,顯著提升了我國井工煤礦智能化掘采技術(shù)裝備水平。
據(jù)國家煤礦安全監(jiān)察局統(tǒng)計,目前,我國已建成“有人巡視、無人值守”的智能化綜采工作面183個,既有1.3 m左右的薄煤層綜采工作面,也有8 m以上的超大采高綜采工作面。這些工作面集中在陽煤、陜煤、神東、中煤、同煤、兗礦、晉煤、平煤、寧煤、冀中能源等礦區(qū),具備在順槽監(jiān)控中心對綜采設備的自動化控制和遠程干預、采煤機工作面中部記憶割煤、支架工作面中部跟機拉架推溜、工作面視頻監(jiān)控等功能,部分已經(jīng)實現(xiàn)了工作面直線度控制系統(tǒng)、高清視頻系統(tǒng)和自動找直功能,解決了工作面精準控制難題。此外,目前國內(nèi)大部分現(xiàn)代化井工煤礦的主要生產(chǎn)系統(tǒng),如主運輸、主提升、主通風和井下變電所、泵房等基本實現(xiàn)了遠程監(jiān)控和無人值守。十八大以來煤機行業(yè)獲得國家級和行業(yè)一等獎以上科技獎勵項目見表2。
據(jù)統(tǒng)計,70年來,我國已累計生產(chǎn)采煤機1.88萬臺、掘進機1.98萬臺、刮板輸送機18.89萬臺(套)、帶式輸送機5.59萬臺(套)、液壓支架90.61萬架,有力支撐了我國煤炭開采需求。目前,主要煤機裝備制造規(guī)模穩(wěn)步擴大,產(chǎn)品涵蓋了從采掘開拓、運輸提升、基本建設、地質(zhì)勘探到安全儀器儀表、礦用電器和冼選加工等產(chǎn)業(yè)鏈27個大類,上百個系列,上千個品種。目前,我國已基本能夠自主研發(fā)生產(chǎn)適應各類煤礦所需的各種設備,產(chǎn)品類型齊全。
3.2.1 采煤機
采煤機正逐步向智能化、大型化方向發(fā)展。目前,我國已生產(chǎn)出截高0.8~9 m,煤層傾角0°~60°,總裝機功率最大3450 kW的采煤機系列產(chǎn)品,牽引速度超過20 m/min。其中,交流變頻采煤機電氣調(diào)速技術(shù)、8 m超大采高采煤機研制已達到國際先進水平。從生產(chǎn)企業(yè)看,我國可以生產(chǎn)采煤機的企業(yè)約有35家。2019年,天地科技股份有限公司上海分公司自主研制的MG1100/3050-WD型采煤機最大總裝機功率可達3450 kW,整機重量220~230 t;西安煤礦機械有限公司研制的MG1100/3050-GWD型8.8 m超大采高采煤機,配置直徑?4300 mm滾筒,整機重量約230 t,具備不低于1600萬t/a的產(chǎn)煤能力,并已在神東上灣煤礦投入試運行。
表2 十八大以來煤機行業(yè)獲得國家級和行業(yè)一等獎以上科技獎勵項目
3.2.2 掘進機
目前,我國掘進機已形成年產(chǎn)2000余臺的加工制造能力,截割功率30~418 kW的全系列產(chǎn)品,基本滿足了國內(nèi)煤炭市場需求,結(jié)束了我國煤礦掘進機依靠進口的局面,極大地提高了煤礦掘進機械化程度。從生產(chǎn)企業(yè)看,我國可以生產(chǎn)掘進機的企業(yè)約有85家,其中,約80家企業(yè)以生產(chǎn)各類懸臂式掘進機為主,其余為生產(chǎn)全斷面掘進機、掘錨機以及連采機的企業(yè)。三一重裝研制的雙截頭EBH418懸臂式掘進機截割高度3.8~5.5 m,截割寬度4.8~8 m,最大截割硬度可達到f12。2019年,中國鐵建重工集團自主研制ZJM4200護盾式掘錨機,是我國首臺(套)實現(xiàn)掘進、錨護同步施工作業(yè)的煤巷掘錨設備。北方重工集團自主研制的直徑6.33 m的煤礦巷道巖巷全斷面掘進機“新礦一號”正式下線,重700 t,總功率2500 kW,設計掘進速度可達500~800 m/月。
3.2.3 液壓支架
液壓支架正逐步向大型化、高端化方向發(fā)展,2002年至今,6.2 m、6.3 m、6.5 m、6.8 m、7 m、8 m、8.8 m等大采高支架相繼研制成功,其中8.8 m特大采高液壓支架創(chuàng)造了目前世界上最大采高8.8 m、最大工作阻力26000 kN和最大支護中心距2.4 m的世界紀錄。目前,我國已可以生產(chǎn)0.5~8.8 m采高、最大傾角70°、最大工作阻力26000 kN、壽命試驗可達6萬次以上的500多種型號的液壓支架,具備年產(chǎn)10萬架的制造能力。國內(nèi)約有75家液壓支架生產(chǎn)企業(yè),其中鄭煤機、北煤機、平煤機、山東礦機、山東塔高、三一重裝、林州重機、山西平陽、山東天晟等企業(yè)的產(chǎn)量、產(chǎn)值和技術(shù)水平居于前列。
3.2.4 刮板輸送機
刮板輸送機系列品種多種多樣,已經(jīng)做到全槽寬、全功率覆蓋,并且在關(guān)鍵性能指標上比肩進口設備。槽寬有630、730、764、800、830、960、1000、1200、1400等系列,裝機功率90~3×1600 kW,運輸能力400~6000 t/h,鏈條規(guī)格有?22、?26、?30、?34、?38、?42、?48、?60、?65等,最大過煤量可達2000萬t/a,適應了采高0.8~8.8 m(一次采全高)、20 m(放頂煤)的機械化綜采工作面開采需求。液力耦合器、限矩摩擦離合器、調(diào)速耦合器等軟啟動技術(shù),液壓緊鏈器、自動伸縮機尾等機電一體化技術(shù),速度、溫度等工礦監(jiān)測、監(jiān)控裝置等正在不斷地應用于刮板輸送機。研制的SGZ1400/3×1600智能型2000萬t/a智能綜采輸送裝備,成為目前世界上總裝機功率、生產(chǎn)能力最大的高可靠性智能井工輸送裝備之一,綜合性能指標達到國際領先水平。該裝備除限矩摩擦離合器(意大利安瑪弛)、鏈條(德國J.D.T和THIELE)等關(guān)鍵部件外,大量使用了國產(chǎn)零部件,電機采用青島中加特公司的變頻一體機及變頻控制系統(tǒng)。
3.2.5 其他重大裝備
在露天設備方面,年產(chǎn)1000萬噸級和2000萬噸級露天礦單斗-卡車開采工藝和連續(xù)、半連續(xù)開采工藝的成套設備研制成功;斗容75 m3的礦用電鏟、400噸級電動輪自卸卡車、9000 t/h自移式破碎站、全液壓輪斗挖掘機和5000 m3/h的排土機等世界一流設備已研制成功并投用,極大保障了煤炭的露天開采[4]。
在洗選方面,目前,我國能夠自主研發(fā)世界上最大的單機系統(tǒng)300萬t/a的跳汰工藝成套裝備;研制了超大型無壓給料三產(chǎn)品重介旋流器,處理量達到550 t/h以上;研制了新一代干法重介質(zhì)流化床分選機,建成了世界上首座模塊式干法重介質(zhì)流化床選煤廠;研制的全自動板式壓濾機過濾面積已達550 m2,大型高效壓濾機突破了國外先進壓濾設備的束縛。
70年來,煤機裝備制造成就斐然,為保障煤炭工業(yè)健康發(fā)展做出了重要貢獻。盡管曾經(jīng)圍繞煤炭工業(yè)要不要走機械化道路、該不該引進國外綜合機械化裝備、能不能自主研制綜采放頂煤裝備等問題展開過激烈而持久的討論;也歷經(jīng)科研失敗、企業(yè)改革陣痛、盲目投資引進和持續(xù)多年的全行業(yè)虧損等困難局面,但幾代煤機人不斷在反思失敗的經(jīng)驗教訓基礎上形成發(fā)展共識,在一張一弛的“螺旋式”改革中創(chuàng)新發(fā)展。如果沒有對這些問題的反思,就不可能有今天煤機裝備制造行業(yè)的發(fā)展成果。
2019年9月17日,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平視察鄭州煤礦機械集團股份有限公司。他強調(diào),制造業(yè)是實體經(jīng)濟的基礎,實體經(jīng)濟是我國發(fā)展的本錢,是構(gòu)筑未來發(fā)展戰(zhàn)略優(yōu)勢的重要支撐;要堅定推進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,加強自主創(chuàng)新,發(fā)展高端制造、智能制造,把我國制造業(yè)和實體經(jīng)濟搞上去,推動我國經(jīng)濟由量大轉(zhuǎn)向質(zhì)強,扎扎實實實現(xiàn)“兩個一百年”奮斗目標。站在新的歷史起點上,煤機裝備制造戰(zhàn)線廣大干部職工要牢記總書記的囑托,練好“內(nèi)功”,推動煤機裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,必須有更新、更全面、更深刻的認識。
我國煤炭工業(yè)的大國地位和在國民經(jīng)濟中的基礎地位決定了煤機裝備制造一定要走國產(chǎn)化、自主化的發(fā)展道路。只有依靠自己才能為推動煤炭生產(chǎn)革命提供安全可靠的裝備保障,只有不斷提升對外開放水平,充分利用國內(nèi)國外“兩種資源、兩個市場”, 推動煤機企業(yè)和煤機裝備走向國際化,才能使中國品牌叫響世界。
智能化是煤礦綜合機械化發(fā)展的一個新的階段,是生產(chǎn)方式和生產(chǎn)力又一次新的革命。目前,國家重點研發(fā)計劃項目“煤礦智能開采安全技術(shù)與裝備研發(fā)”正在深入推進,基于“透明工作面”的全智能(人工智能)自適應開采技術(shù)研究與裝備的研制正在有序?qū)嵤瑖颐旱V安全監(jiān)察局提出的5類38種機器人研發(fā)勢頭迅猛,未來一批采煤、掘進、支護、噴漿、鉆探、巡檢等重點崗位的機器人將逐步研制成功并投入應用。
高端、智能、安全、可靠的煤機裝備將具有更加廣闊的市場。要不斷對標差距,補足短板,深度融合新工藝、新材料以及大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G等新技術(shù),生產(chǎn)研制高可靠性、標準化、成套化、模塊化、適應各類工況條件的高端智能裝備。
大力推動煤機裝備制造協(xié)同創(chuàng)新是煤炭技術(shù)革命的重要體現(xiàn),要不斷聚焦新舊動能轉(zhuǎn)換,堅持結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級,才能真正實現(xiàn)煤機裝備制造由量大轉(zhuǎn)向質(zhì)強、質(zhì)優(yōu)。