葛世榮

(1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)機(jī)電與信息工程學(xué)院，北京市海淀區(qū)，100083；2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)智慧礦山與機(jī)器人研究院，北京市海淀區(qū)，100083)

采煤機(jī)的發(fā)明和制造對(duì)近代世界煤炭工業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)起到了關(guān)鍵的促進(jìn)作用，它替代了礦工繁重的人力挖掘作業(yè)，使開(kāi)采效率和產(chǎn)量大幅度提升。可以認(rèn)為，采煤機(jī)械制造力的持續(xù)增強(qiáng)，促進(jìn)了煤炭生產(chǎn)力的穩(wěn)步提升。

歐洲是采煤機(jī)的發(fā)源地，伴隨著第一次工業(yè)革命，蒸汽機(jī)最早工業(yè)化應(yīng)用于煤炭開(kāi)采。自17世紀(jì)開(kāi)始，英國(guó)煤礦開(kāi)采深度逐漸增大，礦井水量隨之增多，成為煤炭產(chǎn)量提升的瓶頸。1698年，英國(guó)工程師托馬斯·塞維利(Thomas Savery)制造了世界上第1臺(tái)實(shí)用蒸汽水泵，解決了礦井排水難題，被稱(chēng)為“礦工之友”，這比1784年建立第1座蒸汽動(dòng)力紡紗廠提早了86 a。此后，蒸汽機(jī)也用于煤礦井下運(yùn)輸，1812年在英國(guó)基林沃斯(Killingworth)煤礦井下安裝了第1臺(tái)蒸汽機(jī)拖曳麻繩的運(yùn)輸系統(tǒng)，1832年在英國(guó)蘭卡夏郡黑德克(Haydock)煤礦井下安裝了第1臺(tái)蒸汽機(jī)拖曳礦車(chē)運(yùn)輸系統(tǒng)[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1800年，英國(guó)已有蒸汽機(jī)321臺(tái)，1810年增至5 000余臺(tái)，到1825年則發(fā)展到超過(guò)15 000臺(tái)，總功率達(dá)到37.5萬(wàn)馬力(約275 MW)[2]。這些蒸汽機(jī)絕大部分應(yīng)用于煤礦和紡織廠，使得英國(guó)煤礦生產(chǎn)效率大幅度提高，蒸汽機(jī)推動(dòng)英國(guó)煤炭產(chǎn)量快速增長(zhǎng)見(jiàn)圖1，該曲線也代表著英國(guó)煤炭發(fā)展二百年興衰史，1800-1910年間蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械化采煤技術(shù)得到推廣應(yīng)用，使英國(guó)煤炭產(chǎn)量增長(zhǎng)了10倍，從1700年的260萬(wàn)t增至1800年的1 100萬(wàn)t，1850年躍上5 100萬(wàn)t，1913年達(dá)到峰值2.9億t。但是，英國(guó)煤礦的電力驅(qū)動(dòng)采煤機(jī)械發(fā)展緩慢，1900年英國(guó)使用截煤機(jī)的礦井?dāng)?shù)量占比僅為1.7%，直到20世紀(jì)50年代的安德森采煤機(jī)問(wèn)世，采煤機(jī)械化率才得以快速上升至1960年的34%，到1970年英國(guó)采煤機(jī)機(jī)械化率達(dá)到93%[3]。

圖1 蒸汽機(jī)推動(dòng)英國(guó)煤炭產(chǎn)量快速增長(zhǎng)

1913年，蘇聯(lián)煤炭產(chǎn)量為2 910萬(wàn)t，當(dāng)時(shí)全蘇聯(lián)只有24臺(tái)截煤機(jī)(主要是從德國(guó)艾柯夫公司進(jìn)口)，采煤機(jī)械化率僅為17%；1928年，蘇聯(lián)采煤機(jī)械化率提高到16.5%，煤炭產(chǎn)量達(dá)到3 550萬(wàn)t，自此蘇聯(lián)建立了以戈?duì)柭宸蚬S為代表的強(qiáng)大煤礦機(jī)械制造業(yè)。到1940年底，蘇聯(lián)煤炭產(chǎn)量達(dá)到1.66億t，煤炭行業(yè)已有3 421臺(tái)截煤機(jī)，超過(guò)2萬(wàn)臺(tái)風(fēng)鎬和4 000臺(tái)鑿巖機(jī)，采煤機(jī)械化程度達(dá)到95%，采區(qū)煤炭運(yùn)輸機(jī)械化程度達(dá)到90%，矸石運(yùn)輸機(jī)械化程度為70%，僅在頓巴斯礦區(qū)就使用了2 300臺(tái)截煤機(jī)、6 200臺(tái)運(yùn)輸機(jī)、近13 000臺(tái)風(fēng)鎬和鑿巖機(jī)、1 300臺(tái)電機(jī)車(chē)。到1956年，蘇聯(lián)的煤炭產(chǎn)量增至4.29億t，基本實(shí)現(xiàn)了采煤機(jī)械化[4]。

德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)和蘇聯(lián)的采煤機(jī)制造業(yè)發(fā)展實(shí)質(zhì)上是這些國(guó)家走向工業(yè)化之路的縮影，19世紀(jì)末涌現(xiàn)出一批采煤機(jī)制造商，它們搶抓第一次工業(yè)革命的商機(jī)，以鋼鐵、采礦、運(yùn)輸機(jī)器制造起家；20世紀(jì)中期，這些公司借助于第二次工業(yè)革命的機(jī)遇，設(shè)計(jì)制造了各種型式的采煤機(jī)，不僅改造了傳統(tǒng)采礦設(shè)備制造業(yè)，也形成了重型化、系列化、自動(dòng)化采礦設(shè)備制造體系。近 30 年來(lái), 由于礦山裝備制造全球化的壓力和激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，促使世界采煤機(jī)制造業(yè)向更加集中、更為配套的方向發(fā)展，出現(xiàn)了大規(guī)模的采煤機(jī)制造商并購(gòu)重組，國(guó)外采煤機(jī)制造業(yè)格局發(fā)生巨大變化，國(guó)內(nèi)采煤機(jī)行業(yè)重組不斷出現(xiàn)新的動(dòng)態(tài)。

1 國(guó)外采煤機(jī)制造商發(fā)展

采煤機(jī)制造業(yè)發(fā)源于歐洲，規(guī)模壯大于美國(guó)。最初的采煤機(jī)制造商的起源可追溯到19世紀(jì)的歐洲，那里創(chuàng)辦了世界上第一批采煤機(jī)制造廠，既是煤炭開(kāi)采技術(shù)變革的動(dòng)力，也是歐洲機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展縮影。

1.1 歐洲采煤機(jī)制造商

1.1.1德國(guó)威斯特伐利亞公司變遷

1826年，德國(guó)的威斯特伐利亞礦冶聯(lián)合公司(Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia，GEW)在德國(guó)呂恩市(Lünen)成立，是歐洲歷史最悠久的采礦機(jī)械廠，后來(lái)更名為威斯特伐利亞-呂恩(Westfalia Lünen)公司。1914年，該公司制造出世界第1臺(tái)鏈?zhǔn)綘恳貤U式割煤機(jī)，1937年試制出截煤機(jī)試驗(yàn)樣機(jī)，1941年制造出第1臺(tái)耕犁式洛貝型刨煤機(jī)，1950年制造出活塞式刨煤機(jī)，1958年制造出拖鉤式刨煤機(jī)，1973年制造出S3型拖鉤刨，1978-1979年制造出GH7/26、GH8/30、GH9/30滑行刨，1989年制造出世界上第1臺(tái)雙刨頭自動(dòng)刨煤機(jī)。1995年，該公司并入德國(guó)采礦技術(shù)公司(DBT)。

1.1.2瑞典山特維克公司變遷

1862年，瑞典的山特維克(Sandvik AB)公司在瑞典山特維肯鎮(zhèn)成立，創(chuàng)始人是戈蘭松(G?ran Fredrik G?ransson)先生，他購(gòu)得酸性轉(zhuǎn)爐法煉鋼專(zhuān)利的 20%股權(quán), 實(shí)現(xiàn)了工業(yè)規(guī)模煉鋼。1942年山特維克公司研制成功硬質(zhì)合金，之后用這種材料制造采礦機(jī)械，1947年成為世界領(lǐng)先的鑿巖機(jī)制造商，從1985年開(kāi)始進(jìn)入礦山機(jī)械制造領(lǐng)域。公司設(shè)有瑞典鋼和硬質(zhì)合金工具研發(fā)中心芬蘭挖掘設(shè)備研發(fā)中心、美國(guó)表層鉆探設(shè)備研發(fā)中心、澳大利亞挖掘設(shè)備研發(fā)中心和英國(guó)硬質(zhì)合金研發(fā)中心，在全球擁有 350 多家公司和代理商。

1.1.3德國(guó)艾柯夫公司變遷

1864年，德國(guó)人約翰·海因里?！た枴ぐ路?Johann Heinrich Carl Eickhoff)在波鴻創(chuàng)立一家小鑄造廠，起初的業(yè)務(wù)是生產(chǎn)礦車(chē)車(chē)輪。1871年，他的兩個(gè)兒子接管工廠，成立艾柯夫機(jī)械制造和鑄造兄弟公司(Gebr.Eickhoff Maschinenfabrik Eisengie?erei GmbH)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)艾柯夫公司)，艾柯夫全家照及早期廠標(biāo)如圖2所示。

1914年，艾柯夫公司制造了歐洲大陸第1臺(tái)截桿式割煤機(jī)，1929年開(kāi)始生產(chǎn)輸送機(jī)，1950年制造出第1臺(tái)液壓驅(qū)動(dòng)割煤機(jī)，1954年制造出第1臺(tái)W-SE-Ⅲ型固定滾筒采煤機(jī)，1958年創(chuàng)新設(shè)計(jì)了“艾柯夫齒軌”無(wú)鏈牽引系統(tǒng), 它成為當(dāng)今采煤機(jī)齒條國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，1964年研制出首臺(tái)采煤機(jī)無(wú)線電控制裝置，1969年研制出第1臺(tái)懸臂掘進(jìn)機(jī)，1970年造出首臺(tái)液壓無(wú)鏈牽引的EW-300-L采煤機(jī)，1976年造出世界第1臺(tái)直流電牽引的EDW-150-2L-2W采煤機(jī)，1978年首次實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)在運(yùn)輸巷道遠(yuǎn)程控制，1985年研發(fā)成功采煤機(jī)記憶截割技術(shù)，1989年在美國(guó)創(chuàng)建了世界首個(gè)自動(dòng)化刨煤工作面，1990年推出第1臺(tái)機(jī)載計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化采煤機(jī)，1992年研發(fā)出傳感器控制(即艾柯夫控制系統(tǒng))的采煤機(jī)，開(kāi)創(chuàng)了自動(dòng)化截割的先河，1994年推出SL系列采煤機(jī)。

1.1.4蘇聯(lián)戈?duì)柭宸蚬S變遷

1895年，蘇聯(lián)的戈?duì)柭宸蚬S的前身——法國(guó)與比利時(shí)合資的煤礦蒸汽泵制造股份公司在蘇聯(lián)頓涅茨克州戈?duì)柭宸蚩ㄊ谐闪ⅲ?910年該廠轉(zhuǎn)給德國(guó)貝克爾公司。1917年俄國(guó)十月革命勝利之后，該廠更名為戈?duì)柭宸蛎旱V機(jī)器制造廠。在十月革命11周年紀(jì)念日之際(1928年11月7日)，該廠制造的蘇聯(lián)第1臺(tái)ДТ型鏈?zhǔn)浇孛簷C(jī)正式下線，如圖3所示，此后開(kāi)始批量生產(chǎn)。1932年戈?duì)柭宸蛎旱V機(jī)器制造廠廠區(qū)面貌如圖4所示，后來(lái)廠區(qū)在衛(wèi)國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng)期間被嚴(yán)重破壞，1943年開(kāi)始重建，并命名為高爾洛夫斯基機(jī)器制造廠。1946年，高爾洛夫斯基機(jī)器制造廠造出MB-60型截煤機(jī)，1948年造出著名的“頓巴斯”康拜因，此后不斷研制出各種采煤機(jī)械設(shè)備，2014年之前，該廠一直是蘇聯(lián)及該地區(qū)最大的采煤機(jī)械制造廠。2020年該廠推出最新的КДК600、КДК700、КДК800、КДК1000四種新型采煤機(jī)，采高分別為1.8～3.5、2.0～4.5、2.5～5.0、3.0～6.0 m。

圖3 1928年戈?duì)柭宸蛎旱V機(jī)器制造廠第1臺(tái)ДТ型截煤機(jī)下線

圖4 1932年戈?duì)柭宸蛎旱V機(jī)器制造廠

1.1.5波蘭格里尼克鉆井機(jī)械廠變遷

1897年，波蘭的格里尼克(Glinik)鉆井機(jī)械和工具制造廠成立，由卡巴爾股份合作協(xié)會(huì)創(chuàng)辦的加利西亞油礦修理廠轉(zhuǎn)設(shè)而來(lái)，1910年該廠鑄造車(chē)間照片見(jiàn)圖5。1952年，格里尼克鉆井機(jī)械廠開(kāi)始批量生產(chǎn)鉆機(jī)，1969年造出第1批液壓支柱，1971 年造出第1批液壓支架，如圖6所示。這批液壓支護(hù)高度為1.35～1.80 m，當(dāng)年該廠共生產(chǎn)970架各類(lèi)液壓支架。1992年，格里尼克鉆井機(jī)械和工具制造廠改制為格里尼克機(jī)器制造公司。

圖5 1910年的格里尼克鉆井機(jī)械廠鑄造車(chē)間

圖6 1971年格里尼克鉆井機(jī)械廠制造的波蘭首批液壓支架

1.1.6英國(guó)安德森公司變遷

1900年，安德森-博耶斯公司在拉納克郡馬瑟韋爾成立，亞歷山大·安德森(Alexander Anderson)擔(dān)任總經(jīng)理，起初是以截煤機(jī)產(chǎn)品為主，該公司制造的第1臺(tái)截煤機(jī)如圖7所示，后來(lái)生產(chǎn)隔爆控制裝置、振動(dòng)輸送機(jī)、端頭裝載機(jī)和各種截煤機(jī)。1910年，安德森先生獲得了截煤機(jī)技術(shù)改進(jìn)專(zhuān)利，擔(dān)任采礦電氣工程師協(xié)會(huì)蘇格蘭分會(huì)主席，成為電氣與電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)會(huì)員，當(dāng)時(shí)的AB截煤機(jī)在歐洲煤礦風(fēng)靡一時(shí)，1944年安德森公司AB截煤機(jī)廣告如圖8所示。1945年，該公司制造出第1臺(tái)高效麥柯-莫爾(Meco-Moore)截裝機(jī)。1952年，英國(guó)煤炭局將安德頓采煤機(jī)專(zhuān)利授予安德森-博耶斯公司、艾柯夫公司、杰弗瑞-戴蒙德公司使用。1954年安德森公司制造出AB16-安德頓型采煤機(jī)。1966年，該公司與馬沃爾-庫(kù)爾森采礦設(shè)備公司(1881年成立)合并，更名為安德森-馬沃爾公司，1970年制造出AB-II型雙滾筒采煤機(jī)，1972年造出Rollrack 無(wú)鏈牽引系統(tǒng)和AM500型滾筒采煤機(jī)。1974年，該公司更名為安德森-斯特拉斯克萊德公司，1981年開(kāi)發(fā)出世界第1臺(tái)1 000 kW電牽引采煤機(jī)ASTRO1000。1983年，特許聯(lián)合公司(Charter Consolidated Ltd.)購(gòu)買(mǎi)了安德森-斯特拉斯克萊德公司，1985年研發(fā)出裝有MIDAS控制系統(tǒng)的AB16型采煤機(jī)，1991年研制出世界上首臺(tái)5 kV供電的Electra 2000型電牽引采煤機(jī)、Electra 1000直流電牽引采煤機(jī)裝有自動(dòng)調(diào)高系統(tǒng)(MIMIC)和機(jī)載紅外線引導(dǎo)液壓支架控制系統(tǒng)。

圖7 1908年安德森公司制造的第1臺(tái)截煤機(jī)AB15截煤機(jī)及其銘牌

圖8 1944年安德森公司廣告“AB截煤機(jī)助力采煤！”

1.1.7德國(guó)哈爾巴赫·布朗公司變遷

1920年，德國(guó)哈爾巴赫·布朗無(wú)限公司(Halbach und Braun OHG，H&B)在烏普塔爾市成立，創(chuàng)辦者是威廉·布朗(Wilhelm Braun)和赫曼·哈爾巴赫(Hermann Halbach)。1940年，H&B公司創(chuàng)造了鎧裝刮板輸送機(jī)，成為當(dāng)今機(jī)械化采煤的關(guān)鍵基礎(chǔ)。1950年，布朗的雙胞胎兒子將公司分為H&B工業(yè)設(shè)備廠和H&B機(jī)器制造廠。H&B機(jī)器制造廠在長(zhǎng)壁開(kāi)采、物料運(yùn)輸及破碎設(shè)備制造方面獨(dú)樹(shù)一幟，1965年推出了滑行刨，1975年推出了KH3型滑行刨；1978年推出了KHN-Ⅰ型滑行刨，1990年推出了KHS緊湊型滑行刨。1995年，H&B機(jī)器制造廠并入德國(guó)DBT公司。

1.1.8波蘭皮奧特羅維卡機(jī)械制造公司變遷

1922年，波蘭斯蒂芬-弗羅利希-克魯埃普爾股份有限公司(Stephan-Froelich-Kluepfel AG)在南部城市卡托維茨成立，1930年更名為皮奧特羅維卡(Piotrowicka)機(jī)械制造公司，從事煤礦輸送機(jī)、露天礦設(shè)備、齒輪箱、轉(zhuǎn)盤(pán)等制造。1951年，該公司更名為國(guó)有皮奧特羅維卡機(jī)械廠，專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)截煤機(jī)等煤礦機(jī)械，當(dāng)年制造出KW-57型截鏈?zhǔn)娇蛋菀颍?952年造出第1臺(tái)采煤機(jī)，1959年推出長(zhǎng)壁采煤機(jī)。1966年，該廠更名為法姆爾(Famur)煤礦機(jī)械制造廠，1982年該廠牽頭組建了波蘭煤礦機(jī)械裝備制造聯(lián)合體(POLMAG)，有22個(gè)制造企業(yè)加入。1991年，國(guó)營(yíng)企業(yè)法姆爾采礦機(jī)械廠被改制為國(guó)有獨(dú)資的法姆爾公司，2010年該公司推出了KSW-460NE長(zhǎng)壁采煤機(jī)。

1.1.9奧地利奧鋼聯(lián)公司變遷

1938年，奧地利奧鋼聯(lián)的始創(chuàng)公司——德國(guó)工業(yè)集團(tuán)鋼鐵分廠在奧地利林茨市奠基。1945年，該鋼鐵分廠更名為奧地利鋼鐵聯(lián)合公司(Voest)，1973年，它與阿爾賓納礦冶公司合并組建奧鋼聯(lián)集團(tuán)，自20世紀(jì)60年代起，奧鋼聯(lián)公司制造硬巖掘進(jìn)機(jī)，是歐洲主要的硬巖設(shè)備制造商[7]。1991年，奧鋼聯(lián)集團(tuán)研制出世界第1臺(tái)掘錨一體化的連采機(jī)——ABM20。

1.1.10波蘭喬沃茲尼科-米科洛煤機(jī)修理廠變遷

1946年，波蘭喬沃茲尼科-米科洛煤機(jī)修理廠成立，為西里西亞煤礦維修和制造采礦設(shè)備。1952年該廠研制出波蘭第1臺(tái)采煤機(jī)；1974年購(gòu)買(mǎi)了奧鋼聯(lián)阿爾卑公司技術(shù)許可，制造A50連續(xù)采煤機(jī)；1991年該廠更名為瑞瑪格(Remag)公司，制造和維修液壓支架、翻新電池、維修選煤設(shè)備，并設(shè)計(jì)制造掘進(jìn)機(jī)。

1.2 美國(guó)采煤機(jī)制造商

1.2.1比塞洛斯公司變遷

1880年，美國(guó)比塞洛斯(Bucyrus)公司在俄亥俄州比塞洛斯市成立，開(kāi)始進(jìn)入礦用挖掘機(jī)械制造行列。1882年，該公司制造出第1臺(tái)蒸汽鏟，如圖9(a)所示；1904-1908年提供了77臺(tái)蒸汽鏟用于巴拿馬運(yùn)河挖掘，如圖9(b)所示；1925年生產(chǎn)出第1輛120-B型兩用礦鏟。1935年該公司與美國(guó)最大的可移動(dòng)小型挖掘機(jī)制造商——伊利公司合并，改稱(chēng)為比塞洛斯-伊利公司，1997年更名為比塞洛斯國(guó)際公司，2000年制造出比塞洛斯2570WS吊鏟。

圖9 比塞洛斯公司早期生產(chǎn)的裝備

1.2.2鮑林·哈尼斯弗格公司變遷

1884年，美國(guó)鮑林·哈尼斯弗格(P&H)機(jī)器工廠由阿隆·保靈(Alonzo Pawling)和亨利·哈尼斯弗格(Henry Harnischfeger)在威斯康星州的密爾沃基成立，該公司起初生產(chǎn)橋式起重機(jī)，1895年轉(zhuǎn)型生產(chǎn)土石方挖掘機(jī)，1914年成立哈尼斯弗格(Harnischfeger)公司，仍用P&H商標(biāo)。1920年，美國(guó)P&H公司生產(chǎn)出世界第1臺(tái)206型露天礦索斗鏟。第二次世界大戰(zhàn)之后，該公司生產(chǎn)大型挖掘機(jī)、電鏟、拉鏟和鉆機(jī)等露天采礦設(shè)備，1991年推出了700系列電鏟，是該公司生產(chǎn)的最大電鏟型號(hào)，吊臂長(zhǎng)度為21 m，整機(jī)質(zhì)量1 667 t，鏟斗容量61 m3。

1.2.3美國(guó)久益公司變遷

1919年，美國(guó)久益機(jī)械公司(Joy Machine Company)由約瑟夫·喬伊(Joseph Joy)在印第安納州埃文斯維爾市創(chuàng)立，專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)采礦設(shè)備；1940年，該公司制造出截鏈?zhǔn)竭B采機(jī)，1946年合并了沙利文機(jī)器公司和萊德?tīng)?LeDel)運(yùn)輸機(jī)制造公司，1948年造出3JCM型截鏈?zhǔn)竭B采機(jī)，1972年推出12CM系列厚煤層連采機(jī)和14CM系列薄煤層連采機(jī)。1975年，該公司開(kāi)始制造井工礦采煤機(jī)，研制出世界第1臺(tái)1LS型交-直流可控硅調(diào)速的電牽引采煤機(jī)；1990年推出6LS大采高采煤機(jī)，采用微處理機(jī)控制液壓閥，設(shè)有無(wú)線電遙控器。1993年，美國(guó)久益公司研發(fā)出JNA(Joy Network Architecture)控制系統(tǒng)，2005年推出工作面管家FaceBoss1.0系統(tǒng)，2017年推出FaceBoss 2.0控制系統(tǒng)。

1.2.4卡特彼勒公司變遷

1925年，美國(guó)卡特彼勒(Caterpillar)推土機(jī)公司在美國(guó)伊利諾伊州皮奧利亞市(Peoria)成立，由1892年霍爾特(HOLT B)創(chuàng)建的機(jī)器制造公司和1910年貝斯特(BEST C L)創(chuàng)建的拖拉機(jī)公司合并而成。1904年底，霍爾特公司制造出世界第1臺(tái)蒸汽動(dòng)力履帶拖拉機(jī)，攝影師為其拍照時(shí)感嘆看似一只巨大的毛毛蟲(chóng)(Caterpillar)，自此Caterpillar成為霍爾特公司注冊(cè)商標(biāo)，如圖10(a)所示。1935年，該公司生產(chǎn)出井下柴油機(jī)牽引車(chē)，從此進(jìn)入礦山運(yùn)輸裝備領(lǐng)域；1945年推出了DW10礦用斗式自卸車(chē)，如圖10(b)所示；1962年推出了第1臺(tái)載重32 t 的機(jī)械傳動(dòng)769 型自卸車(chē)，如圖10(c)所示；1983年推出了載重138 t的785型礦用自卸車(chē)；1998年推出了當(dāng)時(shí)世界最大的797型礦用自卸卡車(chē)；2008 年推出了第1款793FAC型電傳動(dòng)自卸車(chē)。目前，卡特彼勒公司已是全球最大的工程機(jī)械和采礦設(shè)備、油氣發(fā)動(dòng)機(jī)、工業(yè)用燃汽輪機(jī)以及柴電混合動(dòng)力機(jī)組的制造商，全球有400萬(wàn)臺(tái)卡特彼勒裝備在使用。

圖10 卡特彼勒公司代表性的礦用運(yùn)輸裝備

1.3 日本采煤機(jī)制造商

1.3.1日本小松公司變遷

1894年，日本竹內(nèi)礦業(yè)公司成立，1917年該公司設(shè)立小松鋼廠，1921年在日本石川縣把小松鋼廠轉(zhuǎn)為小松制作所(Komatsu Ltd.)，開(kāi)啟了小松工程礦山裝備制造之路。1931年10月，該公司制造出日本第1臺(tái)履帶式拖拉機(jī)，如圖11(a)所示；1965年3月造出日本第1臺(tái)輪式裝載機(jī)，如圖11(b)所示；1968年5月造出液壓反鏟式挖掘機(jī)；1996年率先推出載重331 t的930E礦用自卸車(chē)；2008年1月推出世界第1臺(tái)自動(dòng)駕駛礦用自卸車(chē)，如圖11(c)所示，同年研發(fā)載重327 t的960E型礦用自卸車(chē)。目前，小松公司是全球排位第二的工程機(jī)械、礦山機(jī)械和地下工程機(jī)械制造商，還涉足電子工程、環(huán)境保護(hù)等高科技領(lǐng)域。

圖11 日本小松公司的代表性礦山裝備

1.3.2日本三井三池制作所變遷

1959年10月，日本三井三池制作所(Mitsui Miike Machinery Co., Ltd.)成立，是三井物產(chǎn)株式會(huì)社的子公司。1968年，該公司研制出日本首臺(tái)S40型掘進(jìn)機(jī)；1979年研制出MCLE270-DR8292雙滾筒采煤機(jī)；1983年研制出MCLE200-DR7575薄煤層采煤機(jī)；1984年研制出MCLE500-DR100100大功率采煤機(jī)；1985年研制出首臺(tái)MCLE500-DR101101交流電牽引采煤機(jī)；1992年研制出MCLE600-DR102102交流變頻調(diào)速電牽引采煤機(jī)。目前，該公司是世界領(lǐng)先的掘進(jìn)機(jī)制造商，全球銷(xiāo)售了500多臺(tái)掘進(jìn)機(jī)和2 000多臺(tái)雙頭掘進(jìn)機(jī)，還制造連續(xù)化船舶裝卸機(jī)械、槽型帶式輸送機(jī)、垂直帶式輸送機(jī)、急傾斜帶式輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)。

2 我國(guó)采煤機(jī)制造商發(fā)展

我國(guó)從1950年開(kāi)始建立煤礦機(jī)械制造體系，雞西煤礦機(jī)械廠、張家口煤礦機(jī)械廠生產(chǎn)小型采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)。1952年，我國(guó)開(kāi)始制造改進(jìn)型刮板輸送機(jī)和割煤機(jī)，之后陸續(xù)新建了鄭州、西安、北京、石家莊和徐州煤礦機(jī)械廠。19世紀(jì)60年代，我國(guó)又新建了遼源、兗州、無(wú)錫、佳木斯、哈爾濱等煤礦機(jī)械廠，至1966年已有13家煤炭部直屬煤礦機(jī)械廠。1978年，全國(guó)煤機(jī)制造企業(yè)達(dá)到58家，生產(chǎn)滾筒采煤機(jī)290臺(tái)。1983年，我國(guó)有34家重點(diǎn)煤機(jī)廠和61家地方煤機(jī)制造企業(yè)。1990年，我國(guó)已能制造50多種采煤機(jī)，基本涵蓋了薄煤層、中厚煤層的采煤機(jī)，國(guó)產(chǎn)成套設(shè)備的最高煤炭產(chǎn)量可達(dá)180萬(wàn)t/a[5]。2007年，我國(guó)有115家煤機(jī)制造企業(yè)，生產(chǎn)采煤機(jī)546臺(tái)[6-7]。2019年，我國(guó)有35家采煤機(jī)制造企業(yè)，已能夠生產(chǎn)出8.8 m超大采高、1 500萬(wàn)t/a開(kāi)采能力的世界最大采煤機(jī)[8]。

2.1 早期的采煤機(jī)制造商

2.1.1雞西煤礦機(jī)械廠變遷

1946年，東北工礦處雞西辦事處機(jī)械制造所成立，其前身是始建于1933年的密山炭礦株式會(huì)社雞寧機(jī)械制作所，它是我國(guó)最早的采煤機(jī)制造企業(yè)，也是蘇聯(lián)援華建設(shè)項(xiàng)目之一，被譽(yù)為我國(guó)采煤機(jī)的搖籃。1953年，該廠制造出我國(guó)第1臺(tái)深截式截鏈采煤機(jī)和C-135輸送機(jī)；1958年造出國(guó)產(chǎn)首臺(tái)東風(fēng)-Ⅰ型高效率短截鏈?zhǔn)讲擅簷C(jī)；1959年更名為雞西煤礦機(jī)械廠。1959年，雞西煤礦機(jī)械廠推出YRMT-3型采煤康拜因；1964年研制出我國(guó)第1臺(tái)MLS-1型固定雙滾筒采煤機(jī)；1965年造出MLD-100型單滾筒采煤機(jī)；1976年引進(jìn)艾柯夫采煤機(jī)技術(shù)造出MLS3-170型雙滾筒液壓牽引采煤機(jī)；1983年制造出我國(guó)第1臺(tái)裝機(jī)300 kW的ZGC300型雙滾筒采煤機(jī)；1988年制造出國(guó)內(nèi)首臺(tái)大傾角MG200-QW型采煤機(jī)；1991年引進(jìn)美國(guó)3LS采煤機(jī)技術(shù)制造了MG463-WD型交流變頻電牽引采煤機(jī)。到20世紀(jì)末，雞西煤礦機(jī)械廠已有BM-100、MG150B、S3-170、MG200W、MG300W、MG375BW、M400W、MG463DW、MG680DW等九大系列50多種采煤機(jī)產(chǎn)品[9]。2006年6月，雞西煤礦機(jī)械廠被國(guó)際煤機(jī)公司收購(gòu)并改制為雞西煤礦機(jī)械有限公司。到2015年 3月，雞西煤礦機(jī)械廠累計(jì)生產(chǎn)了4 008臺(tái)采煤機(jī)，累計(jì)生產(chǎn)各類(lèi)煤礦機(jī)械19 511臺(tái)。2016年4月，雞西煤礦機(jī)械有限公司宣布工廠停產(chǎn)。

2.1.2張家口煤礦機(jī)械廠變遷

1949年，華北人民政府設(shè)立華北機(jī)器制造公司張家口機(jī)器廠，其前身是始建于1923年的口北造幣廠。1952年張家口機(jī)器廠試制出國(guó)內(nèi)第1臺(tái)刮板輸送機(jī)，在大同礦務(wù)局永定莊礦6號(hào)井試用，1958年制造出躍進(jìn)-Ⅱ型刨煤機(jī)組。1959年，張家口機(jī)器廠更名為張家口煤礦機(jī)械廠。1964年，張家口煤礦機(jī)械廠造出我國(guó)第1臺(tái)SGW-44型圓環(huán)鏈可彎曲刮板輸送機(jī)；1965年造出我國(guó)第1臺(tái)60 m拖鉤刨機(jī)組；1966年造出我國(guó)第1臺(tái)MBJ-I型拖鉤式刨煤機(jī)。1974年，張家口煤礦機(jī)械廠與撫順煤礦電機(jī)廠等單位聯(lián)合研制出SGW-150型可彎曲刮板輸送機(jī)，如圖12所示，其與MLS2-150雙滾筒采煤機(jī)、BZZB型自移式液壓支架在陽(yáng)泉景礦務(wù)局四礦組建成首個(gè)國(guó)產(chǎn)裝備的綜采工作面[10]。1984年，張家口煤礦機(jī)械廠試制出BH26/2×75型滑行刨煤機(jī)。2000年，該廠改制為張家口煤礦機(jī)械有限公司，2003年并入中煤集團(tuán)公司。

圖12 1974年我國(guó)制造的第1套國(guó)產(chǎn)綜采裝備

2.1.3太原礦山機(jī)器廠變遷

1950年，太原礦山機(jī)器廠建立，該廠的前身是1926年閻錫山在太原的西北實(shí)業(yè)公司育才煉鋼廠，后與育才機(jī)器廠合并，改稱(chēng)為西北育才煉鋼機(jī)器廠。1951年，太原礦山機(jī)器廠造出我國(guó)第1臺(tái)КМП-1型截煤機(jī)；1984年引進(jìn)英國(guó)安德森公司技術(shù)，試制成功國(guó)內(nèi)最大功率的AM500液壓采煤機(jī)；1994年造出6MG200-W型雙滾筒采煤機(jī)；1996年造出MG375/830-WD型交流電牽引采煤機(jī)；2002年造出7MG200-W型雙滾筒采煤機(jī)；2006年造出MGTY750/1800-3.3D型交流電牽引采煤機(jī)。1997年，太原礦山機(jī)器廠改制為太原礦山機(jī)器集團(tuán)公司。

2.1.4太原重型機(jī)器廠變遷

1950年5月，中央決定建設(shè)太原重型機(jī)器廠，投資7.5億斤小米(折合人民幣6 075萬(wàn)元)，1950年10月4日破土動(dòng)工，1953年部分投產(chǎn)，1958年建成投產(chǎn)[11]。1961年5月21日，太原重型機(jī)器廠制造出我國(guó)第1臺(tái)4 m3電鏟；1965年7月28日，制造出我國(guó)第1臺(tái)4 m3邁步式長(zhǎng)臂電鏟；1977年3月制造出WK-4型電鏟；1977年6月研制出WK-10型電鏟，1985年榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；1986年3月與哈尼斯菲格公司合作制造出首臺(tái)2300XP-16型挖掘機(jī)；2005年11月試制成功首臺(tái)WK-20礦用機(jī)械正鏟式挖掘機(jī)；2008年1月試制成功我國(guó)首臺(tái)WK-55正鏟式挖掘機(jī)；2012年研制成功WK-75挖掘機(jī)，目前仍是世界上最大的正鏟式機(jī)械挖掘機(jī)。目前，太原重型機(jī)器廠已生產(chǎn)1 400余臺(tái)WK系列礦用機(jī)械正鏟式挖掘機(jī)，在我國(guó)大型露天礦的占有率在90%左右。

2.1.5西安煤礦機(jī)械廠變遷

1951年，西安煤礦機(jī)械廠開(kāi)始建設(shè)，它是我國(guó)采煤機(jī)設(shè)計(jì)制造的大型骨干企業(yè)，采煤機(jī)產(chǎn)品覆蓋薄煤層、中厚煤層、厚煤層開(kāi)采，裝機(jī)功率350～3 030 kW，采高范圍0.8～8.8 m。1972年，西安煤礦機(jī)械廠造出MZS-150型雙滾筒采煤機(jī)；1980年造出MLQ3-100型單滾筒采煤機(jī)；1982年造出MLQ6-150型單滾筒采煤機(jī)；1983年造出國(guó)內(nèi)第1臺(tái)齒銷(xiāo)牽引的MXA-300/3.5型液壓傳動(dòng)雙滾筒采煤機(jī)；1987年造出MXD-240型窄機(jī)身雙滾筒采煤機(jī)；1989年造出MXP-240型窄機(jī)身采煤機(jī)；1994年引進(jìn)德國(guó)艾柯夫公司技術(shù)制造出MXA300/680型電牽引采煤機(jī)，同年造出MG375-AW型騎輸送機(jī)薄煤層采煤機(jī)；1998年造出MXC-350型雙滾筒液壓牽引采煤機(jī)；2010年研制出世界首臺(tái)大功率MG2×200/925-AWD交流電牽引薄煤層采煤機(jī)。

2.1.6北方重型汽車(chē)公司變遷

1953年，北方重工業(yè)集團(tuán)的前身——內(nèi)蒙古第二機(jī)械制造廠建廠。1988年5月21日，該廠與英國(guó)特雷克斯設(shè)備有限公司合資組建北方重型汽車(chē)公司。1992年，北方重型汽車(chē)公司開(kāi)始批量生產(chǎn)重型礦用自卸車(chē)；2001年研發(fā)成功3303B型礦用自卸車(chē)；2006年研制出我國(guó)首臺(tái)載重190 t的3600型電動(dòng)輪汽車(chē)；2011-2015年，陸續(xù)研發(fā)出NTE240、NTE260、NET330、NTE360AC型電動(dòng)輪礦用自卸車(chē)。2019年研制出國(guó)內(nèi)首臺(tái)NTE120AT型無(wú)人駕駛礦車(chē)并在內(nèi)蒙古寶利煤礦正式運(yùn)行[12-14]。

2.1.7鄭州煤礦機(jī)械廠變遷

1956年，鄭州煤礦機(jī)械廠開(kāi)始建廠，1958年8月23日第1個(gè)生產(chǎn)車(chē)間投產(chǎn)。1962年，該廠試制成功第1批金屬摩擦支柱；1964年研制出我國(guó)第1臺(tái)自移式支架，如圖13(a)所示。1966年，鄭州煤機(jī)廠建設(shè)平頂山分廠，該廠于1972年更名為平頂山煤礦機(jī)械廠。鄭州煤礦機(jī)械廠于1971年參與研制出DY-100型可調(diào)高單滾筒采煤機(jī)，1974年研制出MZ1-1928液壓支架，1975年研制出DM-400液壓支架，1984年研制出FY2800/14/28急傾斜特厚煤層放頂煤液壓支架，1994年為印度辛格南尼公司制造了220架ZZ7600/23/34支撐掩護(hù)式支架，這是我國(guó)第1套綜采工作面設(shè)備成套出口[15]。2006年該廠改制為鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“鄭煤機(jī)集團(tuán)”)，2008年2月該公司研制成功我國(guó)首套工業(yè)化液壓支架電液控制器，如圖13(b)所示，為液壓支架自動(dòng)跟隨采煤機(jī)提供了關(guān)鍵技術(shù)。2018年，該公司制造出世界最高的8.8 m超大采高ZY06000/40/88D液壓支架、MG1100/2985-WD大采高采煤機(jī)和MG480/1162-WD薄煤層采煤機(jī)。

圖13 鄭州煤礦機(jī)械廠研制的第1套支架和電液控制器

2.1.8中煤科工集團(tuán)上海公司變遷

1959年，上海礦山機(jī)械設(shè)計(jì)院組建，1964年更名為煤炭科學(xué)研究院上海煤礦機(jī)械研究所，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)研制煤礦掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)。1965年，該研究所自主設(shè)計(jì)了我國(guó)第1臺(tái)液壓牽引采煤機(jī)——MLD-100型單滾筒采煤機(jī)，如圖14所示，1974年通過(guò)技術(shù)鑒定，被定型為DY-100采煤機(jī)。1975年，該研究所試制出我國(guó)第1臺(tái)中厚煤層液壓采煤機(jī)——MD-150型采煤機(jī)；1988年設(shè)計(jì)制造出MG150-W型雙滾筒采煤機(jī)；1991年與波蘭合作研發(fā)出我國(guó)第1臺(tái)電牽引采煤機(jī)——MG344-PWD型采煤機(jī)。1989 年上海煤礦機(jī)械研究所更名為煤炭科學(xué)研究總院上海分院。1999年7月，煤炭科學(xué)研究院上海分院轉(zhuǎn)制為國(guó)有獨(dú)資科技型企業(yè)，成立中煤科工集團(tuán)上海研究院有限公司，2008年5月成立中煤科工集團(tuán)上海有限公司；2014年4月，上海研究院有限公司和中煤科工集團(tuán)上海有限公司合并為中煤科工集團(tuán)上海有限公司。2015年12月，天地科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“天地科技公司”)將持有的上海天地、天地采掘、西北煤機(jī)、常熟煤機(jī)的股權(quán)向中煤科工集團(tuán)上海有限公司增資，中煤科工集團(tuán)上海有限公司成為采掘運(yùn)裝備一體化系統(tǒng)制造商。至今，中煤科工集團(tuán)上海有限公司研發(fā)出40種電牽引采煤機(jī)。

圖14 上海煤礦機(jī)械研究所DY-100型采煤機(jī)攻關(guān)組

2.1.9石家莊煤礦機(jī)械廠變遷

石家莊煤礦機(jī)械廠的前身是1939年日本侵華期間在吉林省通化市建立的二道江開(kāi)發(fā)株式會(huì)社，主要修理小型礦山工程機(jī)械，1957年11月遷到石家莊，1959年更名為煤炭部石家莊煤礦機(jī)械廠，1960年毛澤東主席參觀石家莊煤礦機(jī)械廠技術(shù)革新成果，如圖15所示。石家莊煤礦機(jī)械廠創(chuàng)造了礦山裝備多個(gè)“第一”，包括1965年第1臺(tái)TXU-75A安全鉆機(jī)，1970年第1臺(tái)紅旗型1 000 m石油鉆機(jī)，1981年第1臺(tái)YQZ-2.5隨車(chē)起重機(jī)，1986年第1臺(tái)KCU-6/900鋼絲繩牽引卡軌車(chē)，2005年第1臺(tái)遙控式掘進(jìn)機(jī)，2008年第1臺(tái)數(shù)控全自動(dòng)截割成形掘進(jìn)機(jī)。2014年，石家莊煤礦機(jī)械廠研制成功MG2×100/460-WD采煤機(jī)，目前生產(chǎn)4個(gè)系列17種型號(hào)的交流電牽引采煤機(jī)，適用于0.9～4.0 m厚度的煤層開(kāi)采。

圖15 1960年毛澤東參觀石家莊煤礦機(jī)械廠的技術(shù)革新成果

2.1.10遼源煤礦機(jī)械廠變遷

1969年，遼源煤礦機(jī)械廠建成投產(chǎn)，它是原煤炭部生產(chǎn)采煤機(jī)的三大定點(diǎn)廠家之一。1970年，遼源煤礦機(jī)械廠自主研制出MLX-50型騎刮板輸送機(jī)的薄煤層雙滾筒采煤機(jī)；1971年造出MLQ-80型可調(diào)單滾筒采煤機(jī)；1972年造出MDY-150單滾筒采煤機(jī)；1981年造出MLQ2-180型雙滾筒采煤機(jī)；1994年與上海煤研所、張家口煤機(jī)廠等聯(lián)合試制出國(guó)內(nèi)第1臺(tái)MGD-N(A)型短機(jī)身采煤機(jī)；1997年引進(jìn)蘇聯(lián)1K103型電牽引采煤機(jī)技術(shù)造出我國(guó)第1臺(tái)MG668-WD型電磁調(diào)速電牽引采煤機(jī)。2007年10月，遼源煤礦機(jī)械廠更名為遼源煤礦機(jī)械制造有限責(zé)任公司。

2.1.11無(wú)錫煤礦機(jī)械廠變遷

1970年，無(wú)錫市煤礦機(jī)械修配廠由無(wú)錫市新華衡器廠、無(wú)錫市技工學(xué)校合并建廠，1973年，該廠承擔(dān)了綜采面液壓支架會(huì)戰(zhàn)任務(wù)，試制出液壓支架的“三閥一泵”，即CF型操縱閥、KDF型液控單向閥、YF3-420型安全閥、MBB125/31.5A型乳化液泵站，獲1978年全國(guó)科技大會(huì)獎(jiǎng)。1978年，無(wú)錫市煤礦機(jī)械修配廠更名為無(wú)錫市第一煤礦機(jī)械廠，1979年研制出國(guó)內(nèi)第1臺(tái)為采煤機(jī)降塵的XPA型噴霧泵站，1984年4月改名為無(wú)錫煤礦機(jī)械廠。1984年，無(wú)錫煤礦機(jī)械廠與煤炭科學(xué)研究總院重慶煤炭研究所聯(lián)合研制出MP2-100型極薄煤層爬底板單滾筒采煤機(jī)；1982年與上海煤礦機(jī)械研究所合作研制出DY-150型液壓牽引單滾筒采煤機(jī)；1994年與煤炭科學(xué)研究總院上海分院合作研發(fā)了4MG200-W型液壓牽引單滾筒采煤機(jī)。

2.2 改革開(kāi)放之后的采煤機(jī)制造商

1988年4月，中國(guó)煤礦機(jī)械裝備有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中煤裝備公司”)以煤炭部機(jī)械制造局所屬企業(yè)為基礎(chǔ)組建成立，主要企業(yè)有北京煤礦機(jī)械廠、張家口煤礦機(jī)械廠、鄭州煤礦機(jī)械廠、淮南煤礦機(jī)械廠、西安煤礦機(jī)械廠、重慶煤礦安全儀器廠、淮南煤礦鋼鐵廠、天津煤礦專(zhuān)用設(shè)備廠、上海礦用電器廠、煤山礦燈廠、湖北煤礦機(jī)械廠、云南煤礦機(jī)械廠、昆明煤礦機(jī)械廠和江蘇物資管理處。1993年5月26日，中國(guó)煤礦機(jī)械裝備公司更名為中國(guó)煤礦工程機(jī)械裝備集團(tuán)公司。1998年7月，該公司所屬中煤張家口煤機(jī)公司、鄭州煤機(jī)公司、西安煤機(jī)公司、淮南煤礦機(jī)械廠、昆明煤礦機(jī)械總廠、湖北煤礦機(jī)械廠、重慶煤礦安全儀器廠、平頂山煤機(jī)公司、煤山礦燈廠等10家企業(yè)下放地方管理。1999年5月，該公司并入中國(guó)煤炭進(jìn)出口集團(tuán)公司(現(xiàn)中煤能源集團(tuán))；2006年恢復(fù)中煤裝備公司名稱(chēng)。

2003年9月，上海創(chuàng)力礦山設(shè)備公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“上海創(chuàng)力”)在上海成立，中煤機(jī)械集團(tuán)有限公司是控股股東，從事采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、煤礦電氣自動(dòng)化設(shè)備研發(fā)，主要產(chǎn)品包含采煤機(jī)28個(gè)系列100余種機(jī)型。2006年，該公司研制出MG80/120-TBW型極薄煤層采煤機(jī)，2012年，上海創(chuàng)力公司與同煤集團(tuán)聯(lián)合研發(fā)MG200/455-BWD型交流電牽引薄煤層采煤機(jī)。

2004年1月，三一重型裝備有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“三一重裝”)在沈陽(yáng)成立，同年8月第1臺(tái)EBZ160C掘進(jìn)機(jī)下線。2008年，三一重裝推出ML340連續(xù)采煤機(jī)，2009年推出QMZ200全自動(dòng)聯(lián)合采煤機(jī)組，2010年推出MG200/500-WD型電牽引采煤機(jī)。在露天采礦方面，2008年，三一重裝推出了首款SRT55型礦用自卸車(chē)；2009年SRT95型寬體礦用自卸車(chē)、SRT33型礦用自卸車(chē)下線；2012年推出SET230電動(dòng)輪礦用自卸車(chē)；2013年推出SRT45礦用自卸車(chē)[16]。2019年4月，三一重裝發(fā)布了SKT90S型新一代S級(jí)寬體車(chē)，同年10月SKT90E礦用電動(dòng)寬體自卸車(chē)下線。

2011年9月，徐工集團(tuán)基礎(chǔ)公司生產(chǎn)的EBZ160掘進(jìn)機(jī)下線，標(biāo)志著徐工集團(tuán)開(kāi)始邁入礦山裝備領(lǐng)域。2014年6月，徐工集團(tuán)基礎(chǔ)公司研制出XTR260型國(guó)內(nèi)首臺(tái)懸臂式隧道掘進(jìn)機(jī)；2014年8月研制的MG700、MG870系列采煤機(jī)通過(guò)了煤礦安全認(rèn)證；2019年10月推出EML360連續(xù)采煤機(jī)等產(chǎn)品。2012年11月，徐工集團(tuán)挖掘機(jī)械公司研發(fā)出DE400礦用卡車(chē)，是世界上最大采礦自卸汽車(chē)；2018年研發(fā)出國(guó)內(nèi)最大的700噸級(jí)液壓挖掘機(jī)，從此形成了130～700噸級(jí)液壓挖掘機(jī)和120～360噸級(jí)礦用自卸車(chē)的系列化露天礦開(kāi)采裝備。

3 國(guó)外采煤機(jī)制造商并購(gòu)

1992年，美國(guó)久益技術(shù)公司收購(gòu)了長(zhǎng)壁聯(lián)合公司，后者是英國(guó)米柯公司(刮板輸送機(jī)制造商)和英國(guó)伽利克公司(液壓支架制造商)合并而成。通過(guò)這些合并，久益公司變成了世界唯一覆蓋長(zhǎng)壁工作面全套設(shè)備的制造商，產(chǎn)品包括采煤機(jī)、液壓支架、工作面輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)和泵站，也是世界最大的井工采煤設(shè)備制造商[17]。

1993年，美國(guó)朗艾道(Long-Airdox)公司合并了占有美國(guó)煤礦90%蓄電池地下鏟車(chē)市場(chǎng)的施明志蘭(Simmon Srand)公司，1994年3月合并了英國(guó)采煤機(jī)制造商貝考瑞特(Nel-Becorit)公司，1995年3月合并了英國(guó)采煤機(jī)制造商安德森(Anderson)公司和美國(guó)國(guó)民礦業(yè)公司。至1995年，朗艾道公司設(shè)有美國(guó)7個(gè)制造廠和英國(guó)2個(gè)制造廠，為煤炭企業(yè)提供采、掘、運(yùn)的成套化生產(chǎn)設(shè)備，在美國(guó)和世界連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備的市場(chǎng)占有率已分別達(dá)到了87%和90%。1996年該公司推出了EL3000強(qiáng)力重型電牽引采煤機(jī)。

1995年，德國(guó)采礦技術(shù)公司(DBT)成立，它由哈爾巴赫·布朗機(jī)械制造有限公司、海爾曼·赫姆夏特機(jī)械制造股份有限公司、威斯特伐利亞·貝考瑞特工業(yè)技術(shù)公司合并組建。1997年，DBT兼并了米勒克萊夫特礦山技術(shù)服務(wù)公司，2001年收購(gòu)了美國(guó)朗艾道公司，2003年收購(gòu)了美國(guó)艾米科公司(Eimco，無(wú)軌膠輪鏟車(chē)制造商)的連續(xù)采煤機(jī)生產(chǎn)線。

1997年，美國(guó)比塞洛斯-伊利公司更名為比塞洛斯國(guó)際(Bucyrus International)公司，同年并購(gòu)了馬里昂(Marion)電鏟公司；2006年2月，該公司收購(gòu)了德國(guó)DBT公司，從此成為完整的露天和井工開(kāi)采設(shè)備制造商。2010年，該公司并購(gòu)了特雷克斯(Terex)公司采礦設(shè)備業(yè)務(wù)部。

1998年，德國(guó)艾克夫公司掘進(jìn)機(jī)分公司與機(jī)械制造和鑄造公司整合，成立了艾克夫機(jī)械制造公司(Eickhoff Maschinenfabrik GmbH)。2002年組建了艾克夫集團(tuán)，它是一個(gè)家族管理的控股公司，初創(chuàng)的艾柯夫機(jī)械制造和鑄造公司為母公司，包括機(jī)械制造公司、鑄造公司、采礦設(shè)備公司、減速機(jī)公司、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備公司，其三大產(chǎn)品種類(lèi)如圖16所示。這些分公司獨(dú)立運(yùn)營(yíng)，它們的共同目標(biāo)是繼承傳統(tǒng)并將其發(fā)展壯大。

圖16 艾克夫集團(tuán)的減速器、采煤機(jī)、機(jī)車(chē)三大產(chǎn)品種類(lèi)

1994年，美國(guó)哈尼斯弗格(Harnischfeger)工業(yè)公司并購(gòu)了久益機(jī)械公司，進(jìn)入地下礦山設(shè)備制造領(lǐng)域。之前，該公司已于1988年收購(gòu)了佩奇(Page)公司的露天拉斗鏟生產(chǎn)線，1991年收購(gòu)了加德納·丹佛公司的牙輪鉆機(jī)生產(chǎn)線。由此，形成3個(gè)行業(yè)裝備制造能力，即比洛伊特(Beloit)公司的造紙機(jī)械、P&H公司的物料裝卸設(shè)備、久益和P&H公司的采礦設(shè)備。1995年，美國(guó)哈尼斯弗格工業(yè)公司又收購(gòu)了英國(guó)最大的采礦設(shè)備制造商——道布森公司，但受到1997年的東南亞經(jīng)濟(jì)危機(jī)影響，哈尼斯弗格工業(yè)公司申請(qǐng)了破產(chǎn)，2001年進(jìn)行了重組并更名為久益環(huán)球(Joy Global)公司，僅保留礦山設(shè)備業(yè)務(wù)。

2002年，波蘭法姆爾(Famur)公司開(kāi)始了集團(tuán)化重組進(jìn)程，如圖17所示。2003年并購(gòu)了1976年建廠的礦山運(yùn)輸設(shè)備制造商諾沃馬克(Nowomag)公司；2005年合并了1974年建廠的液壓支架制造商的法佐斯(Fazos)公司；2006年并購(gòu)了1956年建廠的帶式輸送機(jī)、單軌吊、礦井提升機(jī)和選煤設(shè)備制造商皮奧瑪(Pioma)礦山機(jī)械廠；2007年收購(gòu)了德國(guó)戴姆斯(Dams)公司；2011年并購(gòu)了1946年建廠的掘進(jìn)機(jī)制造商瑞瑪格(Remag)公司；2012年收購(gòu)的格里尼克(Glinik)采礦機(jī)械公司擁有著名的液壓支架品牌，皮瑪格(Pemug)公司是提升機(jī)井塔和選煤廠設(shè)計(jì)及建造商；2014年收購(gòu)的法瑪克(Famak)公司是港口裝卸和起重設(shè)備制造商；2015年并購(gòu)了SKW設(shè)計(jì)技術(shù)公司和生產(chǎn)履帶運(yùn)輸設(shè)備的弗格特種(Fugo Proiekt)設(shè)備廠；2017年收購(gòu)了1961年建廠的柯派克斯(Kopex)礦山機(jī)械公司以及露天采礦和運(yùn)輸設(shè)備制造商弗格-贊穆特(Fugo Zamet)公司、法瑪格(Famago)公司，控股了弗格(Fugo)公司。至此，法姆爾集團(tuán)擁有37家公司和7個(gè)生產(chǎn)工廠。

圖17 波蘭法姆爾集團(tuán)重組路徑

2011年，久益環(huán)球公司收購(gòu)了勒?qǐng)D爾勒(Le Tourneau Technologies)公司，后者是全球知名的電動(dòng)裝載機(jī)和鉆探設(shè)備制造商；同年，還收購(gòu)了國(guó)際煤機(jī)集團(tuán)(IMM)，它是2005年美國(guó)喬丹工業(yè)公司并購(gòu)雞西煤礦機(jī)械公司、佳木斯煤礦機(jī)械公司所成立。2014年，久益環(huán)球公司收購(gòu)了加拿大的地下硬巖采礦設(shè)備制造商MGI公司；2015年收購(gòu)了法國(guó)破碎機(jī)和鑿巖機(jī)制造商蒙特貝(Montabert)公司。至2017年，久益環(huán)球公司是世界最大的礦山設(shè)備專(zhuān)業(yè)制造商。

1997年，瑞典山特維克公司收購(gòu)了芬蘭湯姆洛克(Tam Rock)公司，使礦山設(shè)備業(yè)務(wù)覆蓋地下礦山的掘進(jìn)臺(tái)車(chē)、中深孔臺(tái)車(chē)、礦用汽車(chē)、鏟運(yùn)機(jī)及液壓破碎錘，露天礦山的液壓鉆機(jī)、炮孔鉆機(jī)、液壓破碎錘。從此，山特維克公司做大做強(qiáng)了礦山機(jī)械、特種刀具和冶金材料三大產(chǎn)業(yè)板塊。2006年4月，該公司又收購(gòu)了澳大利亞鉆井系統(tǒng)公司(Safe Drilling System，SDS)，5月收購(gòu)了日本旭日鉆石(Asahi Diamond)公司的瑞典金剛石勘探鉆頭和坑道鉆機(jī)供應(yīng)商哈戈比-旭日(Hagby-Asahi)公司，6月收購(gòu)了加拿大前進(jìn)鉆井(Major)公司的澳大利亞地表巖心鉆機(jī)制造商UDR公司[18]。2007年，山特維克公司收購(gòu)了奧鋼聯(lián)掘進(jìn)機(jī)事業(yè)部，同年推出MB670新一代掘錨機(jī)；2016年推出世界首臺(tái)MB380智能化掘錨機(jī)。2019年，山特維克公司收購(gòu)了地下礦山自動(dòng)化領(lǐng)域領(lǐng)先的紐特拉克(Newtrax)公司，將其自有的OptiMine?智能系統(tǒng)與Newtrax技術(shù)組合，加強(qiáng)了山特維克公司在礦山自動(dòng)化和數(shù)字化領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位[19]。

2005年，西門(mén)子收購(gòu)了奧鋼聯(lián)工程技術(shù)公司，成立西門(mén)子奧鋼聯(lián)制造公司。2014年5月，日本三菱重工收購(gòu)了位于奧地利林茨市的西門(mén)子奧鋼聯(lián)制造公司51%的股權(quán)，剩余的49%股權(quán)由西門(mén)子公司持有。

2011年7月，美國(guó)卡特彼勒公司以86億美元收購(gòu)了比塞洛斯國(guó)際公司，極大地提高了卡特彼勒公司的礦山機(jī)械制造實(shí)力和產(chǎn)品覆蓋范圍，形成的全工位系統(tǒng)化的采礦設(shè)備分布如圖18所示，由此確立了全球礦業(yè)設(shè)備領(lǐng)域的霸主地位。

圖18 卡特彼勒集團(tuán)的采礦裝備產(chǎn)品譜系

2017年4月，日本小松集團(tuán)以37億美元收購(gòu)了久益環(huán)球公司，將其更名為小松礦業(yè)公司，P&H、久益和蒙巴特等采礦裝備品牌都融入小松系列。在之前的1988年小松集團(tuán)收購(gòu)了美國(guó)德萊賽(Dresser)公司，獲得了德萊賽的礦用自卸車(chē)、大型裝載機(jī)、推土機(jī)生產(chǎn)線和著名品牌。1996年，小松集團(tuán)與德馬克(Demark)合資組建德馬克-小松公司，1999年買(mǎi)下全部股權(quán)，獲得了大型礦用液壓挖掘機(jī)產(chǎn)品線。2011年久益環(huán)球公司并購(gòu)重組的佳木斯采礦設(shè)備有限公司、雞西煤礦機(jī)械有限公司、淮南采礦設(shè)備有限公司、無(wú)錫盛達(dá)機(jī)械制造有限公司、青島電氣有限公司等企業(yè)也納入小松礦業(yè)公司旗下。2019年10月，小松集團(tuán)的中國(guó)公司制造出EJM2×170掘錨一體機(jī)，參展了第十八屆中國(guó)國(guó)際煤炭采礦技術(shù)交流及設(shè)備展覽會(huì)。由此，小松集團(tuán)快速成為完整的地下采礦和露天采礦設(shè)備制造商，三次大并購(gòu)使其快速成長(zhǎng)為礦山裝備制造巨頭，覆蓋所有礦山生產(chǎn)裝備，如圖19所示。

圖19 小松集團(tuán)的采礦裝備產(chǎn)品譜系

由此可見(jiàn)，隨著全球采礦業(yè)格局變化，國(guó)外采煤機(jī)巨頭之間的兼并融合不可避免，原有的國(guó)外數(shù)十家采煤機(jī)械制造商，目前集合成為美國(guó)卡特彼勒、日本小松、德國(guó)艾柯夫、瑞典山特維克、波蘭法姆爾的五大采煤機(jī)制造集團(tuán)，如圖20所示，其中唯一沒(méi)有并購(gòu)企業(yè)的自主成長(zhǎng)制造商是德國(guó)艾柯夫集團(tuán)，至今已有160多年發(fā)展歷史。2019年，美國(guó)卡特彼勒集團(tuán)收入約417億美元，日本小松集團(tuán)收入約228億美元，瑞典山特維克集團(tuán)收入約15.7億美元(其中礦山機(jī)械占37%)，波蘭法姆爾集團(tuán)收入約5.75億美元。

4 我國(guó)采煤機(jī)制造商重組

1990年以來(lái), 我國(guó)煤機(jī)制造業(yè)管理體制多次更迭，煤礦機(jī)械廠改組改制，目前形成了以中煤裝備公司、天地科技公司、太原重型機(jī)械集團(tuán)煤機(jī)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“太重煤機(jī)公司”)、西安重工裝備制造集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“西安重裝集團(tuán)”)、鄭煤機(jī)集團(tuán)、山東能源重型裝備制造集團(tuán)有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“山能重裝集團(tuán)”)、晉能控股裝備制造集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“晉能裝備集團(tuán)”)為代表的采煤機(jī)制造國(guó)企集群，以上海創(chuàng)力、三一重裝為代表的采煤機(jī)制造民企軍團(tuán)。

1999年，中煤裝備公司并入中國(guó)中煤能源集團(tuán)，2004 年10月，張家口煤礦機(jī)械公司、北京煤礦機(jī)械廠、中國(guó)煤炭海外開(kāi)發(fā)公司、中煤設(shè)備成套總公司等企業(yè)并入，打造出國(guó)內(nèi)第1家具有采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、掘進(jìn)機(jī)和液壓支架成套制造能力的“煤機(jī)航母”。2006年4月,中煤裝備公司收購(gòu)了英國(guó)帕森斯(Parsons)鏈條公司的鏈條生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備和知識(shí)產(chǎn)權(quán)；2007年參股撫順煤礦電機(jī)制造有限責(zé)任公司和石家莊煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司；2008 年參股西安煤礦機(jī)械有限公司[20-21]。2014年，中煤裝備公司在張家口建成全國(guó)唯一的“國(guó)家能源煤礦采掘機(jī)械裝備研發(fā)(實(shí)驗(yàn))中心”，2017年2月與法國(guó)安美地(MND)集團(tuán)在張家口合資建設(shè)滑雪裝備制造基地，探索進(jìn)入新的行業(yè)領(lǐng)域。

2000年，天地科技公司由煤炭科學(xué)研究總院發(fā)起成立，整合在煤機(jī)制造板塊的企業(yè)主要包括寧夏天地奔牛實(shí)業(yè)集團(tuán)公司(1998年)、北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)公司(2001年)、天地科技上海采掘裝備科技公司(2003年)、山西天地煤機(jī)裝備公司(2006年)、天地(常州)自動(dòng)化公司(2007年)、中煤控股集團(tuán)上海公司(2008)、寧夏天地支護(hù)裝備公司(2009年)、天地科技(寧夏)煤機(jī)再制造公司(2011年)、西南天地煤機(jī)裝備制造公司(2011年)等企業(yè)，產(chǎn)品涵蓋了井工礦山的采、掘、運(yùn)、支、提裝備和露天礦產(chǎn)裝備、煤礦自動(dòng)化及電液控制裝備。

2005年，太重煤機(jī)公司重組運(yùn)行，它以山西太原重型機(jī)械集團(tuán)為龍頭，整合了太原礦山機(jī)器集團(tuán)有限公司、山西煤礦機(jī)械制造有限責(zé)任公司國(guó)有產(chǎn)權(quán)，聯(lián)合了山西焦煤集團(tuán)、大同煤礦集團(tuán)、陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)、潞安礦業(yè)集團(tuán)、晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)、山西煤炭運(yùn)銷(xiāo)公司、山西煤炭進(jìn)出口公司等7家企業(yè)共同注資。2011年，太重煤機(jī)公司收購(gòu)了澳大利亞威利朗沃國(guó)際集團(tuán)，跨入世界領(lǐng)先的定向鉆進(jìn)設(shè)備制造商，2012年收購(gòu)了位于美國(guó)鹽湖城的資源鉆探服務(wù)公司(Resource Enterprises Inc.，REI)的60%股份。

2006年，鄭州煤礦機(jī)械廠改制為鄭煤機(jī)集團(tuán)，現(xiàn)已發(fā)展為18個(gè)子公司，主要包括煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司、液壓電控公司、綜機(jī)設(shè)備公司、長(zhǎng)壁機(jī)械公司、鑄鍛公司、智控網(wǎng)聯(lián)科技(深圳)公司，亞新科工業(yè)技術(shù)(北京)公司、鄭州圣吉機(jī)電設(shè)備公司等。2016年，該公司收購(gòu)了亞新科集團(tuán)，進(jìn)入汽車(chē)零部件制造行業(yè)；2017年收購(gòu)了索恩格(SEG)公司，進(jìn)入汽車(chē)啟動(dòng)電機(jī)、混合動(dòng)力系統(tǒng)制造領(lǐng)域。目前，在全球17個(gè)國(guó)家和地區(qū)建有28個(gè)生產(chǎn)研發(fā)和銷(xiāo)售基地，能夠設(shè)計(jì)制造支護(hù)高度0.55～8.80 m、工作阻力1 600～26 000 kN的各類(lèi)液壓支架，630～1250全系列刮板輸送機(jī)及其配套的轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)備。

2009年，西安重裝集團(tuán)成立，它是陜西煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司的全資子公司，下屬西安煤礦機(jī)械有限公司、陜西建設(shè)機(jī)械股份有限公司、銅川煤礦機(jī)械有限公司、韓城煤礦機(jī)械有限公司、蒲白煤礦機(jī)械有限公司、澄合煤礦機(jī)械有限公司、渭南光電科技有限公司、渭南橡膠制品有限公司和礦山電器設(shè)備有限公司等。該集團(tuán)的裝備產(chǎn)品包括采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、液壓支架、刮板機(jī)、輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)等礦山裝備和路面攤鋪機(jī)、銑刨機(jī)等工程機(jī)械。

2011年4月，平煤神馬機(jī)械裝備集團(tuán)有限公司組建成立，下轄中平能化集團(tuán)機(jī)械制造公司、天工機(jī)械制造公司、河南重機(jī)公司、安盛機(jī)械制造公司、平煤神馬電氣公司等16家專(zhuān)業(yè)公司，產(chǎn)品涉及綜采綜掘設(shè)備、電氣設(shè)備、輸送帶、高壓膠管、電纜、化工設(shè)備等。

1978年，平頂山煤礦機(jī)械廠制造出我國(guó)第1套ZYZ-1型掩護(hù)式液壓支架[22]，如圖21所示。

圖21 我國(guó)第1套ZYZ-1型液壓支架

2014年12月，山能重裝集團(tuán)在泰安組建成立，它是山東能源集團(tuán)的二級(jí)單位，最早創(chuàng)建的是山東煤礦泰安機(jī)械廠，2007年改制為山東泰安煤礦機(jī)械有限公司，2016年隸屬于山能重裝集團(tuán)。山能重裝集團(tuán)下屬重型裝備制造集團(tuán)公司(泰安)、山東煤機(jī)裝備集團(tuán)有限公司(泰安)、魯南裝備制造有限公司(棗莊)、萊蕪裝備制造有限公司、內(nèi)蒙古裝備制造有限公司(鄂爾多斯)，制造采、掘、運(yùn)、洗選設(shè)備、礦用機(jī)械設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、變壓器等裝備。

2020年12月，晉能裝備集團(tuán)組建成立，該集團(tuán)整合了原同煤集團(tuán)機(jī)電裝備公司中央機(jī)廠(始創(chuàng)于1952年的大同礦務(wù)局機(jī)廠)、原陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)華越機(jī)械有限公司、原山西潞安煤炭技術(shù)裝備公司、原山西晉煤集團(tuán)金鼎煤機(jī)礦業(yè)有限責(zé)任公司等山西省內(nèi)47家裝備制造企業(yè)，制造裝備可涵蓋煤礦、電力、化工等領(lǐng)域，致力于塑造“山西智造”新高地。

經(jīng)過(guò)近10年的并購(gòu)重組，目前我國(guó)采煤機(jī)研發(fā)制造能力主要集中到七大集團(tuán)：中煤裝備公司、天地科技公司、太重煤機(jī)公司、西安重裝集團(tuán)、鄭煤機(jī)集團(tuán)、山能重裝集團(tuán)、晉能裝備集團(tuán)，如圖22所示。2019年，我國(guó)煤礦機(jī)械行業(yè)累計(jì)銷(xiāo)售820億元，其中天地科技公司123億元，山能重裝集團(tuán)107億元、中煤裝備公司100億元、晉能重裝集團(tuán)所屬企業(yè)合計(jì)84億元，鄭煤機(jī)集團(tuán)74億元、太重煤機(jī)集團(tuán)65億元、西安重裝集團(tuán)25億元，七大集團(tuán)合計(jì)578億元，它們的銷(xiāo)售額占全國(guó)煤礦機(jī)械銷(xiāo)售額的70%。2019年，我國(guó)共生產(chǎn)采煤機(jī)662臺(tái)、掘進(jìn)機(jī)1407臺(tái)、刮板輸送機(jī)1866臺(tái)、液壓支架58857架、帶式輸送機(jī)699臺(tái)。

圖22 我國(guó)采煤機(jī)七大制造集團(tuán)整合路徑

5 結(jié)束語(yǔ)

采煤機(jī)是煤炭機(jī)械化開(kāi)采技術(shù)進(jìn)步的核心，回顧采煤機(jī)發(fā)展歷程，可以感受到百年采煤機(jī)制造商的諸多原創(chuàng)性貢獻(xiàn)。1826年成立的威斯特伐利亞公司創(chuàng)造了洛貝刨煤機(jī)、滑行拖鉤刨、動(dòng)力刨煤機(jī)；1862年成立的瑞典山特維克公司創(chuàng)造了高性能鉆機(jī)和掘進(jìn)機(jī)；1864年成立的德國(guó)艾柯夫公司創(chuàng)造了EDW系列采煤機(jī)；1880年成立的美國(guó)比塞洛斯公司創(chuàng)造了露天礦挖掘鏟；1894年成立的日本小松公司在20世紀(jì)末期創(chuàng)造了自動(dòng)駕駛礦用自卸車(chē)；1895年成立的蘇聯(lián)戈?duì)柭宸蚬S創(chuàng)造了“頓巴斯”康拜因采煤機(jī)組；1900年成立的英國(guó)安德森公司創(chuàng)造了AM-500采煤機(jī)；1919年成立的美國(guó)久益機(jī)械公司創(chuàng)造了LS系列電牽引采煤機(jī)；1925年成立的美國(guó)卡特彼勒公司創(chuàng)造了大型礦用自卸卡車(chē)。

我國(guó)采煤機(jī)制造業(yè)起步較晚，在開(kāi)創(chuàng)國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)自主制造之路上做出了卓越貢獻(xiàn)。1946年建立的雞西煤礦機(jī)械廠創(chuàng)制了MLS3-170型采煤機(jī)；1949年建立的張家口煤礦機(jī)械廠創(chuàng)制了MBJ系列刨煤機(jī)和SGW系列可彎曲刮板輸送機(jī)；1950年建立的太原礦山機(jī)器廠創(chuàng)制了MGTY系列電牽引采煤機(jī)；1950年建立的太原重型機(jī)器廠創(chuàng)制了WK系列電鏟；1951年建立的西安煤礦機(jī)械廠創(chuàng)制了MXA系列采煤機(jī)；1953年建立的北方重工業(yè)集團(tuán)創(chuàng)制了NTE系列電動(dòng)輪礦用自卸車(chē)；1956年建立的鄭州煤礦機(jī)械廠創(chuàng)制了ZY系列超大采高液壓支架；始于1964年的中煤科工集團(tuán)上海有限公司創(chuàng)制了MG系列采煤機(jī)。

近3年來(lái)，采煤機(jī)制造企業(yè)并購(gòu)重組十分踴躍。目前，國(guó)外采煤機(jī)制造業(yè)主要集中到瑞典山特維克、波蘭法姆爾、德國(guó)艾柯夫、美國(guó)卡特彼勒、日本小松等五大集團(tuán)，國(guó)內(nèi)制造業(yè)主要集中到中煤裝備公司、天地科技公司、太重煤機(jī)公司、西安重裝集團(tuán)、鄭煤機(jī)集團(tuán)、山能重裝集團(tuán)、晉能裝備集團(tuán)等七大集團(tuán)。國(guó)外相關(guān)企業(yè)重組之后，形成了采礦裝備制造業(yè)的航母，產(chǎn)品覆蓋了地下采礦和露天采礦所需的掘(鉆)、采(挖)、運(yùn)(裝)成套設(shè)備，業(yè)務(wù)包含了材料鑄造(冶煉)、設(shè)計(jì)、制造、控制、服務(wù)的互補(bǔ)性板塊，形成了從基礎(chǔ)材料、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、設(shè)備加工、裝備控制、產(chǎn)品服務(wù)的創(chuàng)新鏈。相比而言，目前國(guó)內(nèi)礦山裝備集團(tuán)尚未形成這樣的研發(fā)能力和質(zhì)量保證體系。此外，針對(duì)礦山企業(yè)追求的高效率、高效益生產(chǎn)目標(biāo)，國(guó)內(nèi)采煤機(jī)制造商還存在系統(tǒng)集中度小、產(chǎn)品覆蓋面小的弱點(diǎn)，沒(méi)有形成國(guó)際化知名品牌，國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力還需要進(jìn)一步提高。

6 后記

2020年新冠肺炎疫情爆發(fā)，筆者于農(nóng)歷春節(jié)正月初三(2020年1月27日)返回北京，組織校園疫情防控工作。利用閑暇時(shí)間，本想查閱早期采煤機(jī)的發(fā)明時(shí)間，卻發(fā)現(xiàn)目前尚缺少完整性、系統(tǒng)性的采煤機(jī)創(chuàng)新介紹，因此萌發(fā)了考證采煤機(jī)技術(shù)發(fā)展歷程的想法。經(jīng)過(guò)查閱3 800余篇中外文獻(xiàn)，分期撰寫(xiě)了10篇文章，分別介紹截煤機(jī)、刨煤機(jī)、鉆煤機(jī)，銑削式滾筒采煤機(jī)，電牽引采煤機(jī)，連續(xù)采煤機(jī)，采煤機(jī)自動(dòng)化技術(shù)，采煤機(jī)煤巖界面探測(cè)技術(shù)，采煤機(jī)截割機(jī)構(gòu)，采煤機(jī)可靠性技術(shù)，采煤機(jī)環(huán)境感知技術(shù)，采煤機(jī)制造商變遷。

回顧采煤機(jī)發(fā)展歷程，采煤機(jī)型式和能力大致走過(guò)5個(gè)時(shí)期：

(1)簡(jiǎn)單采煤機(jī)時(shí)期(1870-1928年)。1870年誕生了世界第1臺(tái)截桿式截煤機(jī)，之后創(chuàng)造了各種截鏈?zhǔn)礁蠲簷C(jī)，這些機(jī)器雖然屬于外牽引的簡(jiǎn)單采煤機(jī)，但改變了井下繁重的人力挖掘式采煤方式。

(2)綜合采煤機(jī)時(shí)期(1929-1948年)。1929年蘇聯(lián)創(chuàng)造了第1臺(tái)履帶行走式ДТ-2型巷道掘進(jìn)采煤機(jī)，之后研制出C-5型康拜因、ПК型掘進(jìn)康拜因；1941年在德國(guó)誕生了世界第1臺(tái)耕犁式刨煤機(jī)，之后英國(guó)創(chuàng)造了Meco-Moore截裝機(jī)，蘇聯(lián)制造出“頓巴斯”康拜因，這些采裝一體化新設(shè)備顯著提高了采煤機(jī)械化程度。

(3)高效采煤機(jī)時(shí)期(1948-1975年)。1948年英國(guó)誕生了世界第1臺(tái)滾筒采煤機(jī)，之后英國(guó)和德國(guó)陸續(xù)制造出多種滾筒采煤機(jī)，1963年英國(guó)創(chuàng)造了世界第1臺(tái)可調(diào)高滾筒采煤機(jī)，這些新型采煤機(jī)大幅度提高了采煤效率，成為國(guó)內(nèi)外煤礦廣泛使用的機(jī)型。

(4)自動(dòng)采煤機(jī)時(shí)期(1976-2005年)。1976年英國(guó)研制成功采煤機(jī)數(shù)字化顯示和自動(dòng)控制系統(tǒng)，之后開(kāi)發(fā)出采煤機(jī)MIDAS控制系統(tǒng)，1989年在美國(guó)煤礦創(chuàng)建了世界首個(gè)自動(dòng)化刨煤工作面，之后久益公司推出采煤機(jī)JNA控制系統(tǒng)、自動(dòng)化工作面FaceBoss控制系統(tǒng)，2004年天地科技上海分公司研發(fā)出第1代采煤機(jī)DSP電控系統(tǒng)，這些自動(dòng)化技術(shù)推動(dòng)了采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛、遠(yuǎn)程監(jiān)控運(yùn)行。

(5)智能采煤機(jī)時(shí)期(2005年至今)。2005年澳大利亞研發(fā)出 LASC采煤機(jī)定位技術(shù)，2011年AMT公司推出MK4連續(xù)采煤機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)，2015年筆者團(tuán)隊(duì)提出了基于煤層地理信息系統(tǒng)(MGIS)的采煤機(jī)姿態(tài)檢測(cè)技術(shù)，使采煤機(jī)初步具有智能運(yùn)行能力。

縱觀采煤機(jī)創(chuàng)新歷程，超過(guò)150 a的技術(shù)創(chuàng)新始終圍繞采煤機(jī)的高截割性、高可靠性、高智能性而展開(kāi)。具體而言，高截割性是采煤機(jī)對(duì)各種煤層具有足夠強(qiáng)勁的切削破碎能力，屬于采煤機(jī)的機(jī)能；高可靠性是采煤機(jī)具有足夠的承載強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度，從而確保采煤機(jī)高產(chǎn)高效生產(chǎn)，屬于采煤機(jī)的產(chǎn)能；高智能性是采煤機(jī)對(duì)煤層狀態(tài)變化所具有的自適應(yīng)調(diào)控能力，逐漸實(shí)現(xiàn)無(wú)人干預(yù)的自動(dòng)駕駛，屬于采煤機(jī)的智能。

采煤機(jī)的機(jī)能、智能、產(chǎn)能增進(jìn)過(guò)程如圖23所示，在截桿式采煤機(jī)誕生后的100 a，簡(jiǎn)單采煤機(jī)和綜合采煤機(jī)依賴人工控制，截割功率不足200 kW；1970-2000年，高效采煤機(jī)實(shí)現(xiàn)了微機(jī)控制，截割功率達(dá)到1 000 kW；21世紀(jì)以來(lái)，人工智能在采煤機(jī)逐步得到應(yīng)用，采煤機(jī)進(jìn)入初級(jí)智能階段，截割功率超過(guò)了2 000 kW。實(shí)質(zhì)上，采煤機(jī)對(duì)煤層的切割作業(yè)具有機(jī)器人特征，如果把采煤機(jī)發(fā)展歷程看作采煤機(jī)器人漸進(jìn)發(fā)展過(guò)程，未來(lái)的采煤機(jī)技術(shù)創(chuàng)新一定要向機(jī)器人化方向發(fā)展，使之具有自主機(jī)器人的感知、決策、控制能力。筆者相信，再過(guò)15 a左右，井下無(wú)人化自動(dòng)駕駛采煤機(jī)的夢(mèng)想將會(huì)實(shí)現(xiàn)。

圖23 采煤機(jī)機(jī)能和智能對(duì)產(chǎn)能影響曲線

致謝：謹(jǐn)以此文向?yàn)槲覈?guó)采煤機(jī)技術(shù)創(chuàng)新與制造業(yè)發(fā)展做出卓越貢獻(xiàn)的前輩們致敬！感謝吳曉波、高潔、王朝陽(yáng)、郝勇幫助查找采煤機(jī)制造商史料；致謝為本文索引資料提供便利的中國(guó)知網(wǎng)、百度咨詢、360百科等信息平臺(tái)。本篇述及的采煤機(jī)制造商發(fā)展的相關(guān)時(shí)間可能有偏差，請(qǐng)讀者幫助校正和補(bǔ)充。