我國煤機(jī)裝備制造70年發(fā)展成就與展望

鐵旭初

(中國煤炭機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)，北京市朝陽區(qū)，100013)

煤機(jī)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(jìn)步的重要載體，是煤炭產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)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(jī)裝備制造產(chǎn)業(yè)體系，鑄就了世界第一煤機(jī)裝備制造和使用大國地位，譜寫了煤機(jī)裝備制造與祖國一路風(fēng)雨同行的壯麗篇章。

70年來，煤機(jī)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(jìn)機(jī)械化程度分別達(dá)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(jī)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(jí)以及安全高效生產(chǎn)、清潔高效利用提供了有力支撐。

1 煤機(jī)裝備制造的起步與建設(shè)

從新中國成立到改革開放，我國煤機(jī)裝備制造經(jīng)過了艱苦卓絕的起步與建設(shè)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(jī)設(shè)備陳舊，生產(chǎn)能力很低。為了適應(yīng)煤炭工業(yè)發(fā)展的需要，我國在改擴(kuò)建原有河北張家口、黑龍江雞西和安徽淮南3個(gè)老廠的基礎(chǔ)上，相繼建成投產(chǎn)了鄭州、西安、北京、石家莊、徐州等煤機(jī)廠。到20世紀(jì)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(jī)械廠以及貴陽、蘭州、煤山礦燈廠、分宜煤礦電機(jī)廠、重慶煤礦安全儀器廠等煤礦專用設(shè)備廠[1]。到1978年，原煤炭工業(yè)部直屬重點(diǎn)煤礦機(jī)械廠增加到34個(gè)，能夠生產(chǎn)采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸、支護(hù)、安全、洗選、地質(zhì)勘探、井下照明、通訊和配套電機(jī)、電控等各種煤礦設(shè)備，滿足了我國煤礦生產(chǎn)建設(shè)的需要，為我國煤機(jī)裝備制造規(guī)模的壯大奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

我國在加快煤礦機(jī)械廠基本建設(shè)的同時(shí)，加快了企業(yè)的技術(shù)改造，建設(shè)了一批重點(diǎn)煤礦專用設(shè)備生產(chǎn)基地，有計(jì)劃地對(duì)骨干煤機(jī)企業(yè)的關(guān)鍵產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)改造。1949年，吉林蛟河煤礦率先試用從蘇聯(lián)引進(jìn)的KMII-1型截煤機(jī)，開創(chuàng)了我國機(jī)械化采煤的先河；1951年，太原機(jī)器廠試制成功新中國第一臺(tái)65馬力割煤機(jī)；1953年，雞西煤機(jī)廠仿制出第一臺(tái)聯(lián)合采煤機(jī)和C-153裝煤機(jī)；1954年，張家口煤機(jī)廠仿制出CKR-11型和CTP-30鏈板輸送機(jī)；1958年，洛陽礦山機(jī)器廠研制成功新中國首臺(tái)直徑2.5 m礦井提升機(jī)；1964年，鄭州煤礦機(jī)械廠生產(chǎn)出我國第一個(gè)仿英自移式液壓支架；1976年，佳木斯煤礦機(jī)械廠試制成功我國第一臺(tái)EMIA-30型懸臂式掘進(jìn)機(jī)。一個(gè)個(gè)第一的相繼誕生，推動(dòng)了煤炭開采由手工作業(yè)向半機(jī)械化、機(jī)械化的轉(zhuǎn)變。1970年11月，大同礦務(wù)局煤峪口煤礦進(jìn)行了我國第一個(gè)綜采工作面開采試驗(yàn)，這次試驗(yàn)為綜合機(jī)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(jī)械化采煤設(shè)備會(huì)戰(zhàn)、原煤炭工業(yè)部成立了綜合機(jī)械化采煤指揮部，極大推動(dòng)了煤炭裝備的制造水平。

煤炭技術(shù)與裝備的引進(jìn)與消化吸收，也是推動(dòng)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(jìn)了一批簡單的采煤機(jī)械和通用的機(jī)械加工設(shè)備及計(jì)量檢測裝置，如：頓巴斯-1型采煤機(jī)(康拜因)、CKP-II型刮板運(yùn)輸機(jī)等，推動(dòng)了我國煤礦機(jī)械產(chǎn)品的進(jìn)步。20世紀(jì)70年代我國組織了兩次具有歷史決定意義的集中引進(jìn)。1973年，經(jīng)周恩來總理批準(zhǔn)，國家安排了專項(xiàng)外匯，為煤炭工業(yè)引進(jìn)了43套綜合機(jī)械化采煤設(shè)備和部分關(guān)鍵設(shè)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(zhǔn)，國家引進(jìn)了100套設(shè)備，合同金額7.3億美元，經(jīng)認(rèn)真調(diào)研、選配和檢驗(yàn)，分期分批從德國、英國、法國、日本、奧地利、美國6個(gè)國家的13家公司進(jìn)行了引進(jìn)。這次引進(jìn)吸收像一聲春雷，為煤機(jī)裝備的自主制造送來了改革的春風(fēng)。

2 煤機(jī)裝備制造的改革與創(chuàng)新

改革開放以來，我國煤機(jī)裝備制造通過引進(jìn)、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(kuò)大，市場競爭力不斷增強(qiáng)，結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級(jí)項(xiàng)目有序推進(jìn)，一大批重大科技成果相繼問世，取得了顯著效果。

2.1 生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模實(shí)現(xiàn)跨越式增長

改革開放以來，煤機(jī)裝備制造企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模實(shí)現(xiàn)了跨越式增長，實(shí)現(xiàn)了從裝備的絕對(duì)短缺到相對(duì)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(jī)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(jì)指標(biāo)比較情況見表1。

表1 1978年與2018年行業(yè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較

據(jù)中國煤炭機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，1978年，規(guī)模以上煤機(jī)企業(yè)完成工業(yè)總產(chǎn)值6.95億元、利潤4893萬元、勞動(dòng)生產(chǎn)率7164元/人·a。到2018年，規(guī)模以上煤機(jī)企業(yè)完成總產(chǎn)值1322.54億元，實(shí)現(xiàn)利潤77.35億元，全員勞動(dòng)生產(chǎn)率首次突破100萬元/人·a，達(dá)到100.95萬元/人·a[2]。

從產(chǎn)品產(chǎn)量規(guī)模看， 1978-2018年規(guī)模以上煤機(jī)企業(yè)累計(jì)完成煤機(jī)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(jī)企業(yè)共完成工業(yè)總產(chǎn)值1.24萬億元，其中，2018年實(shí)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(jī)企業(yè)資產(chǎn)總額達(dá)到2433.47億元，是2000年末126.14億元的19.29倍。

2.2 科技創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)

改革開放以來，煤機(jī)裝備制造科技創(chuàng)新能力持續(xù)增強(qiáng)，實(shí)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(jī)械化向機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化和智能化的巨大轉(zhuǎn)變。煤機(jī)與自動(dòng)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(jī)、2000萬噸級(jí)智能刮板運(yùn)輸機(jī)、2000萬噸級(jí)大型露天開采技術(shù)裝備、3000萬噸級(jí)選煤技術(shù)裝備等重大高端裝備實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化；航天爐、晉華爐、神寧爐等現(xiàn)代煤化工設(shè)備取得積極進(jìn)展；大型盾構(gòu)機(jī)、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(jī)、千米鉆機(jī)、深部(千米)鑿井及豎井鉆機(jī)技術(shù)與裝備、年產(chǎn)千萬噸級(jí)礦井大型提升容器、大型高效全自動(dòng)壓濾機(jī)、智能化煤炭定量快速裝車系統(tǒng)等裝備制造水平達(dá)到世界領(lǐng)先水平；記憶切割、遠(yuǎn)程控制、故障診斷等技術(shù)趨于成熟，自動(dòng)化、可視化開采水平逐步提高。

2.2.1 科研平臺(tái)建設(shè)

國家十分重視對(duì)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(xiàng)國家智能制造裝備發(fā)展專項(xiàng)項(xiàng)目和4項(xiàng)“863”項(xiàng)目獲批，其中，由太重煤機(jī)有限公司與山西焦煤西山煤電(集團(tuán))有限責(zé)任公司牽頭承擔(dān)的“煤炭綜采成套裝備智能系統(tǒng)開發(fā)與示范應(yīng)用”項(xiàng)目是“十二五”國家智能裝備發(fā)展專項(xiàng)中資金扶持最大的科研項(xiàng)目，項(xiàng)目總投資4.4億元，其中國家扶持1億元。

目前，煤機(jī)裝備制造企業(yè)中，中國煤礦機(jī)械裝備有限責(zé)任公司建有一個(gè)國家級(jí)的能源煤礦采掘機(jī)械裝備研發(fā)(實(shí)驗(yàn))中心，太原重型機(jī)械集團(tuán)有限公司建有一個(gè)國家級(jí)礦山采掘裝備與智能制造國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，煤機(jī)制造業(yè)共擁有中煤張家口煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司技術(shù)中心、鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心、寧夏天地奔牛實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司技術(shù)中心、中煤北京煤礦機(jī)械有限責(zé)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(jí)企業(yè)技術(shù)中心。

2.2.2 重大科研項(xiàng)目

20世紀(jì)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(wù)局試驗(yàn)成功，將綜采工作面由100萬t/a提高到300～400萬t/a的先進(jìn)水平。這一時(shí)期，大功率、電牽引、大截深采煤機(jī)，鑄焊結(jié)合封底中部槽、鏈條自動(dòng)張緊技術(shù)的刮板輸送機(jī)，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(yùn)輸系統(tǒng)，煤巷快速掘進(jìn)與錨桿支護(hù)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(jī)械化的安全高效開采。1999年，綜合機(jī)械化采煤產(chǎn)量占國有重點(diǎn)煤礦煤炭產(chǎn)量的51.7%，較綜合機(jī)械化開采發(fā)展初期的1975年提高了26倍[3]。

與此同時(shí)，綜采放頂煤成套技術(shù)與裝備進(jìn)一步完善，1995年，兗礦興隆莊煤礦使用國產(chǎn)綜放裝備實(shí)現(xiàn)了300萬t的好成績。1998年，兗礦集團(tuán)綜采放頂煤技術(shù)獲得國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。2000年，兗礦綜放工作面第一次應(yīng)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(dá)到世界先進(jìn)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(yīng)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(jī)裝備制造在基礎(chǔ)研究、應(yīng)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(xiàng)目。該項(xiàng)目主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到或接近國際同類裝備的先進(jìn)水平，能夠在4～6 m厚煤層一次采全高工作面開采中達(dá)到600萬t/a的生產(chǎn)能力，填補(bǔ)了我國煤炭高產(chǎn)高效工作面輸送設(shè)備、順槽轉(zhuǎn)載、破碎、自移設(shè)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(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目，分為“掘進(jìn)機(jī)遠(yuǎn)程控制技術(shù)及監(jiān)測系統(tǒng)”和“采煤機(jī)遠(yuǎn)程控制技術(shù)及監(jiān)測系統(tǒng)”兩項(xiàng)子課題。兩項(xiàng)課題在掘進(jìn)巷道斷面監(jiān)測及成型截割技術(shù)、掘進(jìn)機(jī)位姿誤差檢測系統(tǒng)、遠(yuǎn)程寬帶無線圖像傳輸和掘進(jìn)機(jī)控制、采煤機(jī)遠(yuǎn)程控制、基于記憶截割的采煤機(jī)自適應(yīng)調(diào)高技術(shù)、多通道采煤機(jī)監(jiān)測及分析裝置、遠(yuǎn)程寬帶無線圖像傳輸?shù)确矫嫒〉昧酥卮笸黄?。?xiàng)目研制了當(dāng)時(shí)國內(nèi)最大的EBH300橫軸巖石掘進(jìn)機(jī)、EBZ200型掘進(jìn)機(jī)、2210型交流電牽引采煤機(jī)等高端煤機(jī)裝備并成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)遠(yuǎn)程自動(dòng)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(jì)劃重大項(xiàng)目，項(xiàng)目研制的采煤機(jī)總裝機(jī)功率達(dá)到1915 kW，最大截割高度5.5 m，為當(dāng)時(shí)國內(nèi)最大功率采煤機(jī)；大采高綜放液壓支架的工作阻力15000 kN、中心距1.75 m、支護(hù)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(shè)計(jì)壽命達(dá)到50000次復(fù)合加載耐久性歐洲試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；刮板輸送機(jī)裝機(jī)功率2×1000 kW、后部槽槽寬1.2 m、輸送能力3000 t/h、運(yùn)距250 m，填補(bǔ)了國內(nèi)外放頂煤用長運(yùn)距、大功率、高可靠成套輸送設(shè)備空白；大運(yùn)量長距離順槽帶式輸送機(jī)帶寬1.6 m。該項(xiàng)目獲得2015年國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

2.3 結(jié)構(gòu)調(diào)整與產(chǎn)業(yè)升級(jí)穩(wěn)步推進(jìn)

煤機(jī)裝備制造業(yè)是推進(jìn)煤炭工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)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(jī)企業(yè)是煤機(jī)裝備制造業(yè)科技創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要支柱和引擎。

2.3.1 大企業(yè)建設(shè)成效顯著

改革開放以來，隨著煤機(jī)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(jī)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(jī)、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(tuán)和以上海創(chuàng)力、山東礦機(jī)、三一重裝、林州重機(jī)等為代表的民營企業(yè)。為充分反映煤機(jī)大集團(tuán)的建設(shè)成就，進(jìn)一步推動(dòng)煤機(jī)大集團(tuán)建設(shè)，自2008年起，中國煤炭機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)已連續(xù)12年向社會(huì)發(fā)布中國煤炭機(jī)械企業(yè)50強(qiáng)。從煤機(jī)50強(qiáng)發(fā)展情況來看，總體呈現(xiàn)以下幾個(gè)特點(diǎn)。一是整體規(guī)模繼續(xù)壯大。2018年，中國煤炭機(jī)械工業(yè)前50強(qiáng)企業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)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(jìn)一步提升。二是企業(yè)盈利能力增強(qiáng)。2018年度煤機(jī)企業(yè)50強(qiáng)累計(jì)完成利潤總額51.39億元，比2017年度50強(qiáng)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(qiáng)企業(yè)的入圍門檻僅為1.19億元，到2018年，煤機(jī)企業(yè)50強(qiáng)入圍門檻達(dá)到5.2億元，較2017年度50強(qiáng)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(jī)、太重煤機(jī)在市政、環(huán)保、鉆探、汽車零部件等領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，為煤機(jī)企業(yè)向高端制造邁進(jìn)做出了示范。中國煤礦機(jī)械裝備有限責(zé)任公司成功收購世界品牌英國帕森斯(Parsons)鏈條公司制鏈設(shè)備與工藝及相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，重組撫順煤礦電機(jī)有限責(zé)任公司、石家莊煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司、西安煤礦機(jī)械有限公司。鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)股份有限公司近年來先后完成兩筆對(duì)外收購。2016年3月24日，收購亞新科集團(tuán)，正式形成煤機(jī)和汽車零部件兩大主業(yè)“雙輪”驅(qū)動(dòng)發(fā)展模式；2017年5月2日，以5.45億歐元收購博世集團(tuán)汽車電機(jī)板塊，成為煤機(jī)企業(yè)“走出去”國際化運(yùn)作的典范。2011年，太原重型機(jī)械集團(tuán)煤機(jī)有限公司成功收購澳大利亞威利朗沃國際集團(tuán)，該公司定向鉆機(jī)技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，是世界定向鉆機(jī)設(shè)備的市場領(lǐng)先者。2012年，太重煤機(jī)繼續(xù)推進(jìn)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(jī)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(jī)企業(yè)登陸資本市場的先河。2010年，鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)股份有限公司同時(shí)在A+H股上市。此外，山東礦機(jī)、尤洛卡、林州重機(jī)、冀凱股份、創(chuàng)力集團(tuán)5家煤機(jī)制造公司先后上市。2018年，7家上市煤機(jī)企業(yè)累計(jì)完成營業(yè)收入280.39億元，實(shí)現(xiàn)凈利潤15.88億元。

3 煤機(jī)裝備制造邁向高端和智能

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(tái)《中國制造2025》《關(guān)于機(jī)械工業(yè)調(diào)結(jié)構(gòu)促轉(zhuǎn)型增效益的指導(dǎo)意見》《關(guān)于深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導(dǎo)意見》等綱領(lǐng)性文件，為進(jìn)一步發(fā)展我國煤機(jī)裝備高端制造和智能制造、加強(qiáng)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。

3.1 重大科技成果

2012年底，國家發(fā)改委、財(cái)政部、工業(yè)和信息化部聯(lián)合組織實(shí)施了“智能制造裝備發(fā)展專項(xiàng)”。智能型千萬噸級(jí)綜采成套裝備研制是資金扶持最大的一個(gè)專項(xiàng)。該項(xiàng)目由太重煤機(jī)有限公司和山西焦煤西山煤電集團(tuán)牽頭承擔(dān)，聯(lián)合中國礦業(yè)大學(xué)、山西平陽重工機(jī)械有限責(zé)任公司、山西煤礦機(jī)械制造股份有限公司等單位，歷時(shí)3年，完成了智能采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)等井下綜采成套設(shè)備的制造與示范運(yùn)用。2013年7月3日，該套設(shè)備在山西焦煤集團(tuán)斜溝煤礦聯(lián)動(dòng)試車成功，能夠自動(dòng)協(xié)調(diào)運(yùn)行，采煤機(jī)、液壓支架和運(yùn)輸系統(tǒng)均能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，并且具有一定的監(jiān)測監(jiān)控、自動(dòng)診斷及故障預(yù)警能力，完成了井下跟機(jī)操作向遠(yuǎn)程遙控采煤作業(yè)的跨越，實(shí)現(xiàn)了千萬噸級(jí)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(zé)任公司、西安煤礦機(jī)械有限公司、山西平陽重工機(jī)械有限責(zé)任公司、中煤張家口煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司等單位聯(lián)合研制的綜采自動(dòng)化成套裝備在陜煤黃陵一號(hào)煤礦通過鑒定，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)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(dòng)化交流電牽引采煤機(jī)、SGZ1400/3×1500型超大運(yùn)量中雙鏈智能型刮板輸送機(jī)等裝備，設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)81.5%，工作面生產(chǎn)能力達(dá)到1200萬t/a，工作面作業(yè)人數(shù)降到1～3人。以采煤機(jī)記憶截割、液壓支架自動(dòng)跟機(jī)及可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了綜采設(shè)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(jì)劃資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域辦公室對(duì)“863”計(jì)劃重大項(xiàng)目“煤炭智能化掘采技術(shù)與裝備”進(jìn)行了驗(yàn)收。該項(xiàng)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(jìn)機(jī)、智能化超重型巖巷掘進(jìn)機(jī)、綜采智能控制系統(tǒng)、全自動(dòng)化刨煤機(jī)、自動(dòng)化高可靠性巷道帶式輸送機(jī)、自動(dòng)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(jì)，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(gè)，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(duì)綜采設(shè)備的自動(dòng)化控制和遠(yuǎn)程干預(yù)、采煤機(jī)工作面中部記憶割煤、支架工作面中部跟機(jī)拉架推溜、工作面視頻監(jiān)控等功能，部分已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工作面直線度控制系統(tǒng)、高清視頻系統(tǒng)和自動(dòng)找直功能，解決了工作面精準(zhǔn)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(yùn)輸、主提升、主通風(fēng)和井下變電所、泵房等基本實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控和無人值守。十八大以來煤機(jī)行業(yè)獲得國家級(jí)和行業(yè)一等獎(jiǎng)以上科技獎(jiǎng)勵(lì)項(xiàng)目見表2。

3.2 重大裝備國產(chǎn)化

據(jù)統(tǒng)計(jì)，70年來，我國已累計(jì)生產(chǎn)采煤機(jī)1.88萬臺(tái)、掘進(jìn)機(jī)1.98萬臺(tái)、刮板輸送機(jī)18.89萬臺(tái)(套)、帶式輸送機(jī)5.59萬臺(tái)(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(jī)裝備制造規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)大，產(chǎn)品涵蓋了從采掘開拓、運(yùn)輸提升、基本建設(shè)、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(gè)大類，上百個(gè)系列，上千個(gè)品種。目前，我國已基本能夠自主研發(fā)生產(chǎn)適應(yīng)各類煤礦所需的各種設(shè)備，產(chǎn)品類型齊全。

3.2.1 采煤機(jī)

采煤機(jī)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(jī)功率最大3450 kW的采煤機(jī)系列產(chǎn)品，牽引速度超過20 m/min。其中，交流變頻采煤機(jī)電氣調(diào)速技術(shù)、8 m超大采高采煤機(jī)研制已達(dá)到國際先進(jìn)水平。從生產(chǎn)企業(yè)看，我國可以生產(chǎn)采煤機(jī)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(jī)最大總裝機(jī)功率可達(dá)3450 kW，整機(jī)重量220～230 t；西安煤礦機(jī)械有限公司研制的MG1100/3050-GWD型8.8 m超大采高采煤機(jī)，配置直徑?4300 mm滾筒，整機(jī)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(yùn)行。

表2 十八大以來煤機(jī)行業(yè)獲得國家級(jí)和行業(yè)一等獎(jiǎng)以上科技獎(jiǎng)勵(lì)項(xiàng)目

3.2.2 掘進(jìn)機(jī)

目前，我國掘進(jìn)機(jī)已形成年產(chǎn)2000余臺(tái)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(jìn)機(jī)依靠進(jìn)口的局面，極大地提高了煤礦掘進(jìn)機(jī)械化程度。從生產(chǎn)企業(yè)看，我國可以生產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)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(jìn)機(jī)為主，其余為生產(chǎn)全斷面掘進(jìn)機(jī)、掘錨機(jī)以及連采機(jī)的企業(yè)。三一重裝研制的雙截頭EBH418懸臂式掘進(jìn)機(jī)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(dá)到f12。2019年，中國鐵建重工集團(tuán)自主研制ZJM4200護(hù)盾式掘錨機(jī)，是我國首臺(tái)(套)實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)、錨護(hù)同步施工作業(yè)的煤巷掘錨設(shè)備。北方重工集團(tuán)自主研制的直徑6.33 m的煤礦巷道巖巷全斷面掘進(jìn)機(jī)“新礦一號(hào)”正式下線，重700 t，總功率2500 kW，設(shè)計(jì)掘進(jìn)速度可達(dá)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(hù)中心距2.4 m的世界紀(jì)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(yàn)可達(dá)6萬次以上的500多種型號(hào)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(jī)、北煤機(jī)、平煤機(jī)、山東礦機(jī)、山東塔高、三一重裝、林州重機(jī)、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(jī)

刮板輸送機(jī)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(biāo)上比肩進(jìn)口設(shè)備。槽寬有630、730、764、800、830、960、1000、1200、1400等系列，裝機(jī)功率90～3×1600 kW，運(yùn)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(dá)2000萬t/a，適應(yīng)了采高0.8～8.8 m(一次采全高)、20 m(放頂煤)的機(jī)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(dòng)技術(shù)，液壓緊鏈器、自動(dòng)伸縮機(jī)尾等機(jī)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(yīng)用于刮板輸送機(jī)。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(jī)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(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)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(jī)采用青島中加特公司的變頻一體機(jī)及變頻控制系統(tǒng)。

3.2.5 其他重大裝備

在露天設(shè)備方面，年產(chǎn)1000萬噸級(jí)和2000萬噸級(jí)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(shè)備研制成功；斗容75 m3的礦用電鏟、400噸級(jí)電動(dòng)輪自卸卡車、9000 t/h自移式破碎站、全液壓輪斗挖掘機(jī)和5000 m3/h的排土機(jī)等世界一流設(shè)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(jī)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(dá)到550 t/h以上；研制了新一代干法重介質(zhì)流化床分選機(jī)，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(dòng)板式壓濾機(jī)過濾面積已達(dá)550 m2，大型高效壓濾機(jī)突破了國外先進(jìn)壓濾設(shè)備的束縛。

4 展望

70年來，煤機(jī)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(xiàn)。盡管曾經(jīng)圍繞煤炭工業(yè)要不要走機(jī)械化道路、該不該引進(jìn)國外綜合機(jī)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(jìn)和持續(xù)多年的全行業(yè)虧損等困難局面，但幾代煤機(jī)人不斷在反思失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)基礎(chǔ)上形成發(fā)展共識(shí)，在一張一弛的“螺旋式”改革中創(chuàng)新發(fā)展。如果沒有對(duì)這些問題的反思，就不可能有今天煤機(jī)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(xí)近平視察鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)股份有限公司。他強(qiáng)調(diào)，制造業(yè)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，實(shí)體經(jīng)濟(jì)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(jiān)定推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，加強(qiáng)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(shí)體經(jīng)濟(jì)搞上去，推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)由量大轉(zhuǎn)向質(zhì)強(qiáng)，扎扎實(shí)實(shí)實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)。站在新的歷史起點(diǎn)上，煤機(jī)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(dòng)煤機(jī)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(rèn)識(shí)。

4.1 深刻認(rèn)識(shí)我國煤炭工業(yè)的大國地位和基礎(chǔ)地位

我國煤炭工業(yè)的大國地位和在國民經(jīng)濟(jì)中的基礎(chǔ)地位決定了煤機(jī)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(dòng)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(duì)外開放水平，充分利用國內(nèi)國外“兩種資源、兩個(gè)市場”， 推動(dòng)煤機(jī)企業(yè)和煤機(jī)裝備走向國際化，才能使中國品牌叫響世界。

4.2 把握智能化開采的發(fā)展方向

智能化是煤礦綜合機(jī)械化發(fā)展的一個(gè)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(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“煤礦智能開采安全技術(shù)與裝備研發(fā)”正在深入推進(jìn)，基于“透明工作面”的全智能(人工智能)自適應(yīng)開采技術(shù)研究與裝備的研制正在有序?qū)嵤?，國家煤礦安全監(jiān)察局提出的5類38種機(jī)器人研發(fā)勢頭迅猛，未來一批采煤、掘進(jìn)、支護(hù)、噴漿、鉆探、巡檢等重點(diǎn)崗位的機(jī)器人將逐步研制成功并投入應(yīng)用。

4.3 堅(jiān)持高端制造和智能制造

高端、智能、安全、可靠的煤機(jī)裝備將具有更加廣闊的市場。要不斷對(duì)標(biāo)差距，補(bǔ)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(biāo)準(zhǔn)化、成套化、模塊化、適應(yīng)各類工況條件的高端智能裝備。

4.4 堅(jiān)持制造與產(chǎn)學(xué)研用單位相結(jié)合，與重大工程項(xiàng)目相結(jié)合

大力推動(dòng)煤機(jī)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(dòng)能轉(zhuǎn)換，堅(jiān)持結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，才能真正實(shí)現(xiàn)煤機(jī)裝備制造由量大轉(zhuǎn)向質(zhì)強(qiáng)、質(zhì)優(yōu)。