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高端采煤装备国产化取得新突破

文章来源:中国能源报                   发布时间:2019-08-19
摘要:4米多高、近10米长的“钢铁”身材,坚硬而不失灵活。一左一右两只“手臂”足足接近5米,臂前各装有1个巨型滚筒,形似布满利齿的风火轮。眼前这个庞然大物,是刚刚问世的全球首台8.8米超大采高智能化采煤机,从设计、研发到制造均由我国自主完成,可实现8.8米
高端采煤装备

4米多高、近10米长的“钢铁”身材,坚硬而不失灵活。一左一右两只“手臂”足足接近5米,臂前各装有1个巨型滚筒,形似布满利齿的风火轮。眼前这个庞然大物,是刚刚问世的全球首台8.8米超大采高智能化采煤机(下称“8.8米采煤机”),从设计、研发到制造均由我国自主完成,可实现8.8米一次性采全高,预计年产能为1800万吨。

近日,由中国工程院院士王国法、王双明等专家组成的评审组,一致同意西安煤矿机械有限公司(下称“西煤机”)自主研发的8.8采煤机通过出厂评审,可进行井下工业性试验。而除了专家,评审现场也聚集着来自国家能源、中煤、兖矿等多家主要煤企的负责人。吸引他们的,不仅是设备本身,更是对高端采煤装备国产化的高度关注。

“煤炭行业有句老话,叫做‘兵强马壮有战场’,‘马壮’就是指采煤装备水平。可以说,没有采煤装备的现代化,就没有煤炭工业的现代化。”中国煤炭工业协会名誉会长王显政对此表示。

“从零开始”一步步做到整机自主生产

首台8.8米采煤机将应用于国家能源集团神东上湾煤矿,计划月底运送下井。而此前,受到技术、装备等条件不足的影响,无法最大限度将资源“吃干榨尽”,这块优质煤田一度被搁置许久。

“高端采煤机是综采装备的关键组成,也是其中最突出的一块短板。有了这套装备,可解决6-8米以上煤层超大采高难题。”王国法表示,能够按照超大采高智能化要求、实现最新技术应用,既是突破,也实属不易。

作为主创者,西煤机产品设计研究所副所长赵书斐更有感触。“往前数10-15年,我国煤机产品还只能跟跑。国外出哪种机型、我们跟着做什么。基础理论、设计水平、软硬件等差距较大,设备故障也很多。现在可以根据矿井要求量身定制,国产化装备水平越来越高。”

以最基本的材料为例,赵书斐告诉记者,由于机型大,若选材不当,设备自重就会非常高。而大部分功率浪费在设备本身,很容易把自己压垮。为此,必须寻找一种理想的轻量化材料,既能适应井下工况、满足开采条件,也可在保障刚度、强度的同时实现减负。“说白了,这种材料买不来。原料调制、成分配比、工艺流程等过程均是自主完成,光一项就历经漫长过程。开发时,比这更大的难关比比皆是。”

而这样一台设备的产生,还只是我国煤机装备由“受制于人”到“自主创新”的缩影。“2015年左右,我们带着一批矿长去澳大利亚培训,大伙儿看到设备就惊了,实实在在感到差距。”兖矿一位负责人记忆犹新。

差距之余,对于进口设备的依赖,还一度导致国内企业多处受限。除了价格贵、维修难等制约,国外厂家为规避风险,接到订单后才组织生产,交货期长达十几个月。为不影响生产,煤矿只能多备配件、超前储备,稍有不慎就成了“死库存”。

“为摆脱依赖,我们基本是从零开始。从一个齿轮、一个阀门,到大型部件、关键部件各个击破,在具备条件之后尝试整机生产。”赵书斐等多位亲历者纷纷表示。

人均效率提高近10倍但也存在短板待补

如今,采煤装备国产化发展如何?

王显政用一组数字予以说明:1949年,我国煤炭年产量为3250万;到2018年,该数字升至36.8亿吨,增长近百倍。同时,煤矿数量由最多时候8万余处减至5800处,人均生产效率由100多万吨/年增至1000吨/年,煤矿百万吨死亡率由超过9%降至0.09%。“其中,装备水平的提升功不可没。目前,大型煤矿的采煤机械化程度达到97.9%、掘进机械化程度达到56%,部分矿井的年人员效率甚至有1万-2万吨。”