煤炭行业采掘设备高端开发研究与应用

符艳婷 郝艳 刘鑫

摘要：煤矿生产设备在煤矿生产成本中占有举足轻重的地位，尤其在煤矿开采过程中，生产设备的投资甚至可以达到40%-60%以上。神东煤炭集团陆续引进国外高端设备，进口备件价格每年都在增长，导致生产成本居高难下。进入2012年，煤炭行业在经历了十年的黄金时代后，行情急转而下，降低生产成本已成为煤炭企业是否能够盈利，甚至能否存活的关键，加大设备高端开发力度势在必行，尤其是关键生产设备。

关键词：煤炭;设备;高端开发

1 高端开发背景

2000年以来，神东煤炭集团煤炭产量每年以千万吨以上的幅度快速增长，进口设备总台数也快速增加，神东煤炭集团生产、大修的进口设备配件需求量迅速上升，但配件到货周期及配件库存资金问题直接制约着生产的顺利进行。为了摆脱进口设备采购价格高、核心技术垄断、配件供应周期长和售后服务滞后等方面的束缚，保证生产顺利进行，制定高端开发规划、加大和加快高端开发工作，切实实现降本增效，同时对企业可持续发展具有非常重要的意义。

2 高端开发的内外部环境

2.1 内部环境

煤矿生产设备在煤矿生产成本中占有举足轻重的地位，尤其在煤矿开采过程中，生产设备的投资甚至可以达到40%-60%以上。神东从1998年以后陆续引进国外高端设备，随着时间的推移，进口备件价格每年都在增长，导致生产成本居高难下。进入2012年，煤炭行业在经历了十年的黄金时代后，行情急转而下，降低生产成本已成为煤炭企业是否能够盈利，加大设备整机高端开发及备件高端开发力度势在必行，尤其是关键生产设备。

2.2 外部环境

2.2.1政治环境

国家提出推进煤矿重大装备的高端开发，重点开展年产千万吨级综采成套装备、薄煤层机械化开采装备、短壁综采装备、煤巷快速掘进与支护成套装备、矿井新型辅助运输装备、矿井信息网络自动化系统，以及关键零部件的研制及示范应用;开展大型现代化露天煤矿半连续工艺关键设备高端开发研制，开展重大事故快速抢险与应急处置技术及大型装备的研制。同时，国家也出台了鼓励和奖励高端开发项目的措施，从政策和资金上推动我国基础制造工业的发展。央企在煤矿重大装备高端开发过程中必须扛起自身责任，为高端开发工作做出应有的贡献。而神东煤炭集团作为国家能源集团的龙头企业，在高端开发工作中理应担当重任。

2.2.2经济环境

随着全球市场一体化的进程，近几年我国企业参与国际竞争的能力逐渐加强，装备制造企业基础工业水平有了重大发展，产品质量和性能有了质的飞跃，不断涌现出一批优秀企业和质优产品，在部分领域已经达到或领先水平，民族工业步入了崭新的阶段。国家能源集团作为大型中央企业，需积极履行企业义务和社会责任，在支持民族工业方面义不容辞。

3 神东煤炭集团高端开发现状

面对适应煤炭市场新常态，以及国内加工制造行业的水平的整体提升，从2014年开始，神东加大了设备高端开发进度，尤其是对关键采掘设备整机、大部件和配件的研发。

国产采煤装备在功能和参数上与国际产品相差不大，但其现场的表现和耐用性上与德国、美国等国际一流制造商生产的采煤装备相比差距较大，存在着可靠性差、稳定性差、效率低、零部件使用寿命短等问题。主要有以下几个方面：

3.1材料研发方面。国内煤机厂商对进口设备材料方面研究不够。以液压支架为例，材料性能还是与国际水平有相当大的差距，具体表现为可靠性、经济性、维护保养和运行维护费用等方面。

3.2检测检验方面。国内煤机行业普遍存在重生产轻检测的问题，检测检验流于形式，企业不能正确处理产品质量与成本的关系，为追求利润，只重产量不重质量。需要引入高精尖的检测设备和试验方法，提升产品质量，例如：立柱的型式试验和疲劳试验。

3.3工艺方面。国内厂商对进口煤机装备的生产和加工工艺研究不够，应深入研究进口装备制造的先进工艺和流程，对于热处理工艺、电镀工艺、油漆喷涂工艺、喷砂工艺、铸锻造工艺进行细致研究。

3.4设计标准化壁垒。目前国内煤机装备制造企业标准化水平较低，不同厂家的同类型设备相同的零部件不能互换，甚至同一厂家不同时期生产的设备相同的零部件都不能实现互换。国家相关部门层面应加大统一的、高定位的国家标准研究和推广。

3.5自动化信息化。目前国内煤机装备业的自动化和信息化总体水平较低，与发达国家尚有一定差距。自动化信息化研究和应用起步比较晚，与进口设备相比有较大差距，主要表现在可靠性和稳定性不足，检测和保护手段不齐全等方面。国内的自动化更多是用于演示，而国外已全面应用。

4 高端开发总体思路及安排

认真贯彻科学发展观，坚持“走新型工业化道路”的发展思路，执行国家“保障能源安全、优化能源结构、提高能源效率、保护生态环境、加快西部开发”的基本政策，结合公司发展规划，将引进设备高端开发作为企业发展的战略性措施。以需求为导向，依托国内先进技术，降本增效，实现高端开发工作跨越式发展;具体从以下几个方面进行：

4.1 建立广泛的技术合作和不断扩大战略合作关系，国内采矿设备生产制造厂家的设计与制造水平与国外设备制造商差距较大，应采用各种方式、方法促进国外设备制造商与国内专业厂进行多种形式合作，建立广泛联系与技术合作，签订长期合作协议，对国内相关制造厂家进行扶持，促进国内生产制造厂家提高关键采掘设备的设计与制造水平和产品质量。

4.2 优选合作单位，充分调研进口设备和零部件性能指标。即通过考察、调研后，邀请国内技术力量雄厚、装备先进、管理优秀的专业制造厂家及科研单位的技术人员到神东煤炭集团对进口零部件进行测绘或直接参与神东煤炭集团进口设备大修的拆解、检测工作，对进口设备及零部件进行现场测绘，并对报废的零部件进行材质化验分析，在充分消化和理解进口零部件的设计思路、理念及加工工艺、检测手段的基础上，进行高端开发。

4.3 稳步推进高端开发设备集成创新开发。对于整机的开发，则是在通过整体测绘、分析、研究、论证后，采取技术集成的方式进行高端开发，对于国内制造存在技术差距较大的关键零部件采用进口，以确保开发整机的高可靠性和长寿命。

4.4 技术提升方面。推进国内制造商应选用先进的设计手段和设计理念，强化带载荷全寿命在三维仿真系统的建模测试，提升产品设计的先进性、可靠性;持续推进国内制造商进口设备材料方面研究;深入研究进口装备制造的先进工艺和流程;引入高精尖的检测设备和试验方法，提升产品质量。

4.5 高端开发重大项目实行项目监造，提高国内研发产品质量。同时，加强高端开发设备的中检和出厂验收管理，建立高端开发产品的考核和检测标准。

五、高端开发成果

神东煤炭集团从2015年开始启動高端设备研发工作，对采掘设备进行高端创新研发和应用，并进行技术交流、技术标书编制、技术谈判、设计配套、采购招标、合同签订、验收、试用评议和结算等全过程管理。坚持统一标准、通用互换、保证质量的原则，实施高端研发工作，保障公司生产和大修需要，为神东建成世界领先的清洁煤炭生产商保驾护航。

近年来，公司相继完成采掘设备电控系统自主设计研发、液压系统标准化研发，实现硬件选型统一、保护逻辑统一、操作维护统一、培训统一，达到备件种类减少、库存降低、培训简单的目的，实现了高端既定目标，为煤炭行业设备研发提供了先进经验和模式。

作者简介：

1、符艳婷（1983.2-），女，籍贯：河北省保定蠡县，2010年7月毕业于内蒙古工业大学电子信息工程专业，职称：工程师，现在从事工作：技术研发。

2、郝艳（1984.5-），女，籍贯：内蒙古乌兰察布市，2012年7月毕业于内蒙古工业大学人力资源管理专业，职称：经济师，现在从事工作：人力资源管理。

3、刘鑫（1986.7-），男，汉族，籍贯：山西阳泉人，学历：本科，职称：工程师，研究方向：采煤机整机机械高端开发。