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【重点论文推荐】采煤机技术发展历程(十)——制造商变迁

发布时间:2023-08-14 06:35人气:

  我刊自2020年第6期开始连续刊登行业知名专家学者、中国矿业大学(北京)校长葛世荣教授“采煤机技术发展历程”的系列特稿,目前已刊登10期。2020年春节,葛校长于北京组织校园疫情防控工作,在工作闲暇之时,因查阅早期资料时发现目前尚缺少完整性、系统性的采煤机创新介绍,萌发了考证采煤机技术发展历程的想法。此后葛校长查阅了3800余篇中外文献,分期撰写了10篇内容详实、脉络清晰的系列文章。纵观这10篇系列文章,葛校长先后梳理了截煤机、刨煤机、钻煤机,铣削式滚筒采煤机,电牵引采煤机,连续采煤机,采煤机自动化技术,采煤机煤岩界面探测技术,采煤机截割机构,采煤机可靠性技术,采煤机环境感知技术的国内外发展历程和采煤机制造商的变迁;图文并茂地展现了采煤机技术发展历程中一个个重大技术创新、技术转折和技术跨越的历史瞬间,为目前我国煤机装备创新和煤矿智能化建设提供了有据可依的历史资料,具有重要的参考价值。最后一期,葛校长为我们带来的是国内外采煤机制造商的变迁,梳理了采煤机制造业从发源到壮大、从变革到重组的发展脉络,随着采煤机制造商的变迁,诞生了各种型式的采煤机和日渐完善的装备制造体系,采煤机技术的发展得以更好地呈现。因此,邀请读者朋友多多关注《中国煤炭》杂志2021年第3期以及葛校长的采煤机技术发展历程系列特稿(共10篇)。

  煤炭开采业的发展加速了欧洲的第一次工业革命,而这次工业革命也催生了一批采煤机制造商,为欧洲煤炭产量快速增长提供了关键设备。20世纪50年代之前,全球绝大部分采煤机制造商分布在欧洲国家和美国,亚洲仅有日本小松公司涉足采矿设备,而在我国只有1933年设立的鸡宁机械制作所(鸡西煤矿机械厂前身)。新中国成立之后,我国在东北、华北和西北建立了一批采煤机及相关装备制造厂,使我国采煤机制造能力从无到有、从弱到强。进入20世纪90年代,由于国外煤矿煤炭开采量下降以及煤矿井型增大,采煤机需求量逐渐萎缩,迫使采煤机制造商走上了并购重组之路,目前的全球五大采煤机制造集团是美国卡特彼勒、日本小松、德国艾柯夫、瑞典山特维克、波兰法姆尔。近10年来,我国采煤机制造企业加快了重组步伐,目前采煤机制造能力聚集到七大煤机集团,它们是中煤装备公司、天地科技公司、太重煤机公司、西安重装集团、郑煤机集团、山能重装集团、晋能装备集团。纵观采煤机150多年的发展历程,认为高截割性、高可靠性、高智能性一直是采煤机技术创新的核心出发点,采煤机产能与其机能、智能紧密相关,机器人化将是未来采煤机的重要创新方向。

  葛世荣(1963-),男,汉族,浙江天台人,教授,中国矿业大学(北京) 校长,党委副书记,从事智能采矿装备、摩擦可靠性工程研究。俄罗斯工程院外籍院士。主持完成了国家“973 计划”项目“深部危险煤层无人采掘装备关键基础研究”,发明了基于煤层地质信息融合的采煤机自动定位、纠偏及控制方法。主持国家自然科学基金重点项目“煤矿井下无人化综采机组的智能感知与协同控制基础研究”,探索井下无人驾驶采煤机的自主定位及调控新原理和新技术。研制成功国内第一台安标认证的煤矿搜救机器人,研究制定了“煤矿机器人重点研发目录”,形成目前最全面的煤矿机器人技术体系。研发成功新型超长运距智能化带式输送机。曾获国家技术发明二等奖2项和国家科技进步二等奖1项、三等奖1项。并且曾获得“国家杰出青年科学基金” 资助,荣获“中国青年科技奖”、“国家有突出贡献的中青年技术专家”、“全国优秀科技工作者”、“何梁何利基金科技进步奖”、“世界能源论坛技术创新奖”、“孙越崎能源科技大奖”。在2020年5月30日,荣获全国“第二届创新争先奖状”。E-mail:gesr@

  主要内容一、简要介绍了采煤机技术早期的发源和逐步应用的历程。伴随着第一次工业革命,蒸汽机逐步应用于煤炭开采,蒸汽机驱动机械化采煤技术的推广应用促使英国煤炭生产效率大幅度提高,随后电力驱动采煤机械的发展促使煤炭行业飞速发展,机械化程度逐步提高,煤炭产量快速增长,国内外采煤机制造业格局逐步发生变化。

  (一)国外采煤机制造业主要集中在欧洲、美国和日本。其中,欧洲采煤机制造商主要包括德国威斯特伐利亚公司、瑞典山特维克公司、德国艾柯夫公司、苏联戈尔洛夫工厂、波兰格里尼克钻井机械厂、英国安德森公司、德国哈尔巴赫•布朗公司、波兰皮奥特罗维卡机械制造公司、奥地利奥钢联公司、波兰乔沃兹尼科米科洛煤机修理厂等;美国采煤机制造商主要包括比塞洛斯公司、鲍林•哈尼斯弗格公司、美国久益公司、卡特彼勒公司等;日本采煤机制造商主要包括日本小松公司、日本三井三池制作所。

  (二)我国从1950年开始建立煤矿机械制造体系,逐步形成十几家大型煤机装备制造商。早期的采煤机制造商主要包括鸡西煤矿机械厂、张家口煤矿机械厂、太原矿山机器厂、太原重型机器厂、西安煤矿机械厂、北方重型汽车公司、郑州煤矿机械厂、中煤科工集团上海公司、石家庄煤矿机械厂、辽源煤矿机械厂、无锡煤矿机械厂等;改革开放后的采煤机制造商主要包括中国煤矿机械装备有限责任公司、上海创力矿山设备公司、三一重型装备有限公司、徐工集团基础公司等。

  三、系统展现了国内外采煤机制造商并购重组和形成的大型煤机制造集团的历程。随着国外煤炭开采量下降以及煤矿井型增大,采煤机需求量逐渐萎缩,国外采煤机制造商走上了并购重组之路,最终形成了美国卡特彼勒、日本小松、德国艾柯夫、瑞典山特维克、波兰法姆尔的五大采煤机制造集团;而随着我国煤机制造业管理体制的多次更迭以及煤机制造市场的需求变化,我国目前形成了以中煤装备公司、天地科技公司、太重煤机公司、西安重装集团、郑煤机集团、山能重装集团、晋能装备集团为代表的采煤机制造国企集群,以及以上海创力、三一重装为代表的采煤机制造民企军团。四、总结分析了国内外采煤机制造商变迁过程中的诸多原创性贡献。随着时代的变迁,不同采煤机制造商制造了各自有代表性的煤机装备,极大地推动了煤机装备技术的革新和煤炭行业的快速发展,而近年来国外异常活跃的采煤机制造企业并购重组,更是形成了覆盖基础材料、产品设计、设备加工、装备控制、产品服务完整产业链的采煤装备制造业航母。与此同时,国内的采煤机制造商依然存在系统集中度小、产品覆盖面小的弱点。五、高度概括了国内外采煤机型式和能力发展的5个时期。分别是1870-1928年的简单采煤机时期,1929-1948年的综合采煤机时期,1948-1975年的高效采煤机时期,1976-2005年的自动采煤机时期,2005年至今的智能采煤机时期。纵观采煤机创新历程,超过150年的技术创新始终围绕采煤机的高截割性、高可靠性、高智能性而展开。因此笔者认为,未来采煤机的技术创新必然向机器人化方向发展,使之具有自主机器人的感知、决策、控制能力,而15年后井下无人化自动驾驶采煤机的梦想也将实现。

  图31928年戈尔洛夫煤矿机器制造厂第1台ДТ型截煤机下线卡特彼勒公司代表性的矿用运输装备

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