【收錄專(zhuān)題 | 礦山機(jī)械行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展前景】

掘進(jìn)機(jī)械是采掘機(jī)械的一種，用于平直地面開(kāi)鑿巷道。掘進(jìn)機(jī)械種類(lèi)多樣，包括全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)，如盾構(gòu)機(jī)，以及非開(kāi)挖設(shè)備，如頂管機(jī)、懸臂式掘進(jìn)機(jī)等。

我國(guó)掘進(jìn)機(jī)械行業(yè)發(fā)展迅猛，國(guó)產(chǎn)隧道掘進(jìn)機(jī)的市占率已超過(guò)90%

經(jīng)過(guò)十余年的快速發(fā)展，我國(guó)掘進(jìn)機(jī)械行業(yè)有了巨大進(jìn)步，企業(yè)技術(shù)研發(fā)和管理日益成熟，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，國(guó)產(chǎn)品牌市場(chǎng)美譽(yù)度不斷提升，全行業(yè)國(guó)際化進(jìn)展加快。根據(jù)行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2019年我國(guó)掘進(jìn)機(jī)械產(chǎn)量總計(jì)2285臺(tái)。其中，全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)量為610臺(tái)；頂管機(jī)產(chǎn)量為19臺(tái)；懸臂式掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)量為1656臺(tái)。

在全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)械產(chǎn)業(yè)，我國(guó)已形成全球最大的市場(chǎng)和生產(chǎn)基地。行業(yè)的幾家頭部企業(yè)，在企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)制造能力、產(chǎn)品技術(shù)水平等方面已經(jīng)達(dá)到世界前列，成為我國(guó)高端制造業(yè)的一張靚麗名片。國(guó)產(chǎn)隧道掘進(jìn)機(jī)的市場(chǎng)占有率已超過(guò)90%，突破了國(guó)外企業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)的技術(shù)壟斷和封鎖。從煤礦掘進(jìn)設(shè)備來(lái)看，我國(guó)煤礦掘進(jìn)設(shè)備因價(jià)格低廉在國(guó)際市場(chǎng)上具有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品出口至東盟和非洲等發(fā)展中國(guó)家，這對(duì)國(guó)內(nèi)煤礦掘進(jìn)設(shè)備企業(yè)是難得的發(fā)展機(jī)遇。

國(guó)內(nèi)主要全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)廠(chǎng)商有中鐵重工集團(tuán)、中鐵工程裝備集團(tuán)、中交天和機(jī)械、遼寧三三工業(yè)等；國(guó)內(nèi)主要頂管機(jī)生產(chǎn)商有海瑞克(廣州)隧道設(shè)備有限公司、中鐵重工集團(tuán)、中鐵工程裝備集團(tuán)等；國(guó)內(nèi)主要懸臂式掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)商有三一重裝、徐州徐工機(jī)械、山西天地煤機(jī)裝備；詳細(xì)見(jiàn)下表。

表1 國(guó)內(nèi)主要掘進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)商

(資料來(lái)源：五度易鏈行業(yè)研究中心綜合整理）

我國(guó)已掌握掘進(jìn)設(shè)備生產(chǎn)制造技術(shù)，但重型礦用掘進(jìn)設(shè)備等高端產(chǎn)品仍處于國(guó)外公司壟斷局面

我國(guó)在上世紀(jì)60年代開(kāi)始研究礦用懸臂掘進(jìn)機(jī)設(shè)備，前后花費(fèi)了幾十年的努力，最終實(shí)現(xiàn)了自主研發(fā)和制造掘進(jìn)機(jī)設(shè)備。在掘進(jìn)機(jī)實(shí)際工作過(guò)程中，安全性高且效率高的掘進(jìn)技術(shù)相繼被探索出，如半煤巖技術(shù)和全煤巖技術(shù)。目前我國(guó)煤礦中多采用小型懸臂式掘進(jìn)機(jī)，其功率只有幾十千瓦，雖然在煤礦生產(chǎn)中被廣泛使用，但產(chǎn)品技術(shù)和設(shè)備性能還需要不斷完善和提升。應(yīng)用全煤巖技術(shù)的巷道作業(yè)需要使用超重型號(hào)掘進(jìn)設(shè)備，目前這種設(shè)備仍需要從國(guó)外進(jìn)口。

當(dāng)前我國(guó)已掌握掘進(jìn)設(shè)備制造技術(shù)并可以自主生產(chǎn)掘進(jìn)設(shè)備，滿(mǎn)足大部分煤礦掘進(jìn)工作需要，但是跟國(guó)外公司相比，我國(guó)掘進(jìn)設(shè)備仍然存在很多不足。主要表現(xiàn)有：一是我國(guó)自主設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的掘進(jìn)設(shè)備相比國(guó)外產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)更低，尤其是重型掘進(jìn)設(shè)備，制造工藝和技術(shù)缺陷明顯；二是設(shè)備的穩(wěn)定性和對(duì)工況的適應(yīng)性方面不如國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品，例如掘進(jìn)設(shè)備在破壁功能的表現(xiàn)方面，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品對(duì)惡劣工作條件的適應(yīng)度表現(xiàn)較差；三是在基礎(chǔ)研究方面較為薄弱，主要體現(xiàn)為重型掘進(jìn)設(shè)備，總體性能與國(guó)外先進(jìn)設(shè)備差距較大，在基礎(chǔ)元件可靠性、控制技術(shù)、截割方式、除塵系統(tǒng)等方面尚需集中攻關(guān)。

因此，從整體上來(lái)講，國(guó)外公司在掘進(jìn)機(jī)械市場(chǎng)中優(yōu)勢(shì)明顯，主導(dǎo)重型掘進(jìn)設(shè)備、采煤機(jī)等產(chǎn)品的市場(chǎng)，一些高端產(chǎn)品長(zhǎng)期處于國(guó)外壟斷狀態(tài)。我國(guó)需要在重型掘進(jìn)設(shè)備方面加快科技攻關(guān)，改進(jìn)生產(chǎn)制造技術(shù)，以改變目前的國(guó)外公司壟斷局面。

掘進(jìn)設(shè)備需要技術(shù)革新和產(chǎn)品改進(jìn)，未來(lái)將向重型化、自動(dòng)化、智能化等方向發(fā)展

礦用掘進(jìn)設(shè)備在應(yīng)用的過(guò)程中需要不斷的技術(shù)革新和產(chǎn)品改進(jìn)，新技術(shù)需要很好的應(yīng)用在掘進(jìn)設(shè)備中，以適應(yīng)不斷變化的作業(yè)環(huán)境。比如，改善懸臂掘進(jìn)機(jī)作業(yè)的工作效率，提高懸臂掘進(jìn)機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。具體而言，探索新的截割技術(shù)，改進(jìn)煤礦巷道和掘進(jìn)設(shè)備的防護(hù)方法，增強(qiáng)設(shè)備在巷道作業(yè)中的適應(yīng)性；通過(guò)研究設(shè)備的零部件組合方式，調(diào)整大小或安裝位置，可以在結(jié)構(gòu)上改善設(shè)備性能；學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)掘進(jìn)技術(shù)和設(shè)備制造方面的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)與國(guó)外公司加強(qiáng)技術(shù)合作和協(xié)同創(chuàng)新，努力縮小技術(shù)差距。

我國(guó)煤巷高效掘進(jìn)作業(yè)中主要掘進(jìn)機(jī)械為懸臂式掘進(jìn)機(jī)，未來(lái)將向重型化、大型化、強(qiáng)力化方向發(fā)展。雖然重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)在我國(guó)處于試驗(yàn)階段，主要用于大斷面巖巷作業(yè)，但國(guó)內(nèi)煤炭生產(chǎn)朝著高效和安全方向發(fā)展的趨勢(shì)不變，我國(guó)煤礦采掘設(shè)備將向重型化、大型化、強(qiáng)力化等方向發(fā)展。我國(guó)先后從德國(guó)、英國(guó)等國(guó)家引進(jìn)了部分技術(shù)先進(jìn)的重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)。全巖巷重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)技術(shù)優(yōu)勢(shì)突出，代表了巖巷掘進(jìn)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向。

掘進(jìn)設(shè)備的自動(dòng)化和智能化將成為未來(lái)重要的發(fā)展趨勢(shì)。掘進(jìn)作業(yè)是煤炭開(kāi)采中最重要和危險(xiǎn)的環(huán)節(jié)之一。隨著開(kāi)采深度和巷道掘進(jìn)量的加大，掘進(jìn)工作面突水、瓦斯爆炸等災(zāi)害發(fā)生的可能性愈加嚴(yán)重。同時(shí)，掘進(jìn)巷道高溫高濕、高濃度粉塵等惡劣環(huán)境威脅著井下工人的生命健康。目前巷道掘進(jìn)設(shè)備的自動(dòng)化與智能化程度仍然偏低，既影響了煤炭開(kāi)采效率，同時(shí)可能引發(fā)一系列次生性的問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)械的智能化，比如研究自動(dòng)注油系統(tǒng)以及開(kāi)發(fā)自檢模式，可以減少人為因素對(duì)設(shè)備施工的影響。因此，推動(dòng)巷道掘進(jìn)設(shè)備的自動(dòng)化與智能化，將成為行業(yè)發(fā)展的必然選擇。

結(jié)語(yǔ)

近十余年，我國(guó)掘進(jìn)機(jī)械設(shè)備行業(yè)有了巨大發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，企業(yè)產(chǎn)品不斷成熟，基本滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)采礦行業(yè)的生產(chǎn)需要。未來(lái)，我國(guó)掘進(jìn)機(jī)械行業(yè)需要繼續(xù)大力開(kāi)拓海外市場(chǎng)，加快關(guān)鍵配套零部件的科技攻關(guān)和國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，進(jìn)一步加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力建設(shè)和品牌建設(shè)，努力成為世界掘進(jìn)機(jī)械制造強(qiáng)國(guó)。