中国矿业装备六十年发展历程.docx

中国矿业装备六十年发展历程 经历了国际金融危机的冲击考验，国民经济“十一五”发展规划即将胜利完成，一个新的经济发展时期即将开始。在国民经济持续高速发展的大潮中，特别是改革开放30多年来，我国的经济体制和经济规模，都发生了翻天覆地的变化。矿业装备行业作为一个与国家经济建设紧密结合的特殊行业，走过了一条企业初建、壮大发展和开拓创新的曲折道路。在这迎接崭新宏图的历史时刻，我们理应从矿业装备的企业规模、技术水平和市场走向等多个角度，对我国矿业装备行业过去几十年的发展历程进行回顾和梳理，借鉴历史，以昭未来。 矿山机械行业的创业和初建阶段（1949～1962） 新中国成立以前，我国的矿山机械制造企业极少，生产技术水平落后。1904年，日本人夺取了抚顺煤矿开采权，为了维修采煤设备，建立了中央机械工厂（后改名为抚顺炭矿机械制造所）；1921年，奉系军阀张作霖在沈阳组建了大亨铁工厂；1924年，军阀阎锡山在太原建成育才机器厂；1931年，日军侵占了沈阳，把大亨铁工厂扩建为株式会社满洲工厂，此后日军侵占太原后又扩充了育才机器厂；1934年，上海的民族资本家联合建立了中华铁工厂和大鑫钢铁厂等。在旧中国，仅有十多家机械制造厂，而且多为兼业厂，设备陈旧，技术落后。到20世纪40年代末，这些制造厂只能生产矿山机械配件、进行结构装配、修理改造和制造某些小型而简单的矿山设备，例如矿车、水泵、卷扬机和吊车等。 19491952年是新中国的恢复建设时期。在战乱中遭到破坏或倒闭的矿山，陆续投入生产，急需多种采矿和采煤设备。1950年10月，我国第一座年产2万t的重型机器厂太原重型机械厂开工建设，设计规模为金工产品8000t、冷作产品5000t、钢锭7000t。1952年底，全国矿山机械产品产量由刚解放时的4800t/年提高到33400t/年；恢复建设工作取得初步成效，从1953年开始实施国家经济发展第一个五年计划。156项重点建设工程进展很快，陆续建起了抚顺重机厂、沈阳矿机厂、洛阳矿机厂、太原矿机厂、承德矿机厂、上海重机厂和汉阳机械厂等30余家能够制造矿山机械的工厂；但其主要产品多为仿苏式，采矿设备如单斗挖掘机（图1）、其他装备有选矿设备如颚式破碎机（图2）、小型球磨机、简易振动筛等。风动装岩机（图3）、钢绳冲击式钻机（图4）、电动装岩机及单筒矿用绞车等。这些设备虽然多为初级技术水平，性能和质量较差，但对促进建国初期的矿山生产和国民经济发展，发挥了巨大作用。据当时有关部门统计，采矿设备的自给率达80，破磨设备自给率达79.4，洗选和烧结设备自给率达90以上，为后期的矿山机械发展奠定了有力基础。 1958年，国民经济发展进入第二个五年计划时期。随着大炼钢铁热潮的掀起和“两条腿走路”方针的实施，对矿山机械行业提出了更高的需求，所需设备品种多，数量多，交货急，投入生产快。由于形势所迫，矿山机械行业的规模迅速扩大，制造水平不断提高，生产出了一批有代表性的实用产品，促进矿山生产技术空前发展。当时国家有关部门调集了行业优秀技术力量，充实了必要的技术装备，借鉴了苏联的一些产品图纸，并建立了技术标准，在工艺上也攻克了许多难关，因而新产品发展很快，27类、696个品种应运而生。如采矿设备有БУ20-2型穿孔机、СЭ-3型挖掘机等；选矿设备有Ф2400mm螺旋分级机和32m2真空过滤机，以及年产90万t的井下煤矿成套设备和年处理量为100万t的选煤厂成套设备等。到20世纪50年代末，全国已有矿山机械制造厂180多个，除扩建了原有的大型重机厂外，还兴建了云南、陕西、长沙等8个中型重机厂。矿山机械产品的年生产能力已达232280t，国产设备基本可以满足各类中小型矿山生产需要，并为后期行业发展大型设备开辟了新途径。 矿山机械行业的形成和壮大阶段（1963～1978） 随着国民经济的迅速发展，矿业开发有了长足进步，因而对矿山设备的需求量越来越大。1963年（“三五”期间），第一机械工业部组织有关部门和专家，编制了我国“矿山机械十年发展规划”。在国家的大力扶持下，矿山机械行业掀起了新的生产高潮；与生产矿山的技术革新力量相结合，各制造厂很快研制成功一批功能优良的新产品。例如地下矿用设备2JK型双筒提升机（图5）、HK型竖井抓岩机（图6）、CGJ200-3型轨轮式掘进台车（图7）和由D-4型改进的WK-4型挖掘机（图8）等。从1965年春天开始，冶金工业部会同煤炭工业部组织了“全国矿山机械化大会战”。技术革新先进厂矿、有创新产品的单位、矿山机械研究所、矿山设计院和高等院校等单位齐聚在河北省寿王坟铜矿和中条山有色金属工业公司，展示优秀产品或设计方案，现场比武，一赛高低。技术先进的设备很快得到推广，在全国生产矿山掀起了机械化革新高潮，使矿山生产技术水平上了一个新台阶。在此期间，我国从瑞典引进了一批先进的采矿设备，并在广泛吸收国外先进技术的同时，结合我国国情，加速引进设备的国产化改造，促进了国产矿山机械设备的发展。国内企业先后成批成功制造适合平巷、竖井、天井掘进及与充填法、崩落法采矿等配套的多种机械化作业设备。 矿山生产和矿山机械行业的发展，对设计研究部门提出了新的要求，也直接促进了专业研究队伍的壮大。这一期间，洛阳矿山机械研究所、南昌矿山机械研究所、石家庄矿山机械研究所、北京矿冶研究院、鞍山矿山设计院、长沙矿山研究院和马鞍山矿山研究院研究人员深入工厂矿山，积极地与生产实践和现场工作人员相结合，瞄准国外先进技术，陆续研制出一批符合国情的矿山设备，例如用于地下矿山生产的CGZ700型轮轨式采矿深孔凿岩台车（图9）、圆盘式竖井钻机（图10）、CTJ700-3型轮胎式掘进凿岩台车（图11）、XKT型矿井提升机（图12）及梭式矿车（图13）等；用于露天矿生产的KY-250型牙轮钻机（图14）、Q150型潜孔钻机（图15）、CLZ80型露天凿岩台车（图16）等。1967年以后的“文革”十年动乱，企业生产处于自流无序状态，只能靠“军管”维持局面；1969～1972年矿山机械行业的产值降到了最低点。广大职工冒着风险，顶着压力，以各种方式抵制破坏，坚持生产，才使国民经济免于崩溃。重矿行业坚持每年举办订货会，继续安排重大建设项目需要的设备。如煤炭部的500台大型卷扬机、攀枝花钢铁企业的全套设备、田庄洗煤厂新产品试制等。一些矿机主导制造厂从1973年开始复苏，到上世纪70年代后期，我国矿山机械行业的生产能力和主要产品，已足以装备年产500万～800万t的露天矿山和年产200万～300万t的地下矿山，有力地促进了各类矿山的生产建设，同时支援了国家铁路交通建设工程。（未完待续） 矿山机械行业的全面发展阶段（19792000） 20世纪80年代初，改革开放使中国掀起了市场经济体制改革的浪潮工业生产技术发展迅猛，矿山机械行业也随之飞速进步，矿机行业国有企业一统天下的局面随着一些民营企业、外资企业的出现而发生了质的改变。国有企业充分利用其雄厚的社会力量，带动了周边地区产业链的发展壮大；民营企业依靠灵活的机制和科学的管理手段，充分展示了异军突起的优势；最早进入中国的一批外资企业不仅带来了优质产品，还引入了科学先进的管理理念。20世纪80年代中期，有组织、有选择地行业技术引进，是我国矿山机械制造技术迅速升级的标志之一，这一轮技术引进中的许多项目为我国矿山机械制造业的迅速发展奠定了坚实的基础。随着工业电子技术水平的迅速提高，自动化与机械化互相渗透，矿山机械制造业形成了“机电一体化”科学发展模式，生产规模、设备品种和生产效率均显著增加。到国民经济实施“七五”计划初期，已形成了遍布全国的由大、中、小企业构成的矿山机械制造体系，矿山设备及其配件的年产量超过100万t，全员人均劳动生产率达到1.2万元/年。这一期间，全国共形成50多个矿山机械行业主导生产厂，其中生产采掘设备的主要有太原矿山机器厂、太原重型机器厂、抚顺挖掘机厂、沈阳风动工具厂、衡阳冶金矿山机器厂、宣化采掘机械厂、焦作矿山机械厂、上海采矿机械厂、江山采矿机械厂和南昌通用矿山机械厂等；生产提升运输设备的主要有洛阳矿山机器厂、沈阳矿山机器厂、山西机器厂、吉林重型机械厂、大连重型机器厂、锦州矿山机械厂、承德矿山机械厂、上海冶金矿山机械厂、北京重型汽车厂、包头重型汽车厂、湘潭电机厂和常州变压器厂等；生产洗选设备的主要有沈阳重型机器厂、沈阳矿山机器厂、鞍山矿山机械厂、洛阳矿山机器厂、淮北煤矿机械厂、四川矿山机械厂、武汉通用机械厂、上海重型机械厂、昆明重型机械厂、唐山矿冶机械厂和辽源重型机械厂等。 20世纪80年代末期，在这些主导生产厂家的通力合作下，我国矿山跨入机械化发展的完善和巩固阶段。首先解决了中型露天矿山穿孔、爆破、铲装、运输及辅助设备的配套制造生产；另一方面，为了形成地下无轨采矿和掘进作业生产线，对少数用途广泛的配套设备，如地下汽车、电动铲运机和通用底盘等进行填平补齐工作；对几种主要引进设备进行消化改进、完善提高，并重点抓关键部件的国产化技术攻关和提高产品质量，以期真正做到使国产设备性能良好、可靠性高。这样使得国内采矿工艺发生较大变革，生产能力大幅度提高，劳动条件得到明显改善，矿山生产进入全面机械化和局部自动化的新阶段，逐步缩短了与世界先进水平的差距。 随着矿山机械制造业的蓬勃发展，专业设计研究队伍的任务愈加繁重。为适应矿山行业发展形势的需要，各大院所研究规模及设计水平迅速提升。其中沈阳选矿机械研究所成为冶金矿物选矿设备及胶带输送设备专业技术归属研究所；石家庄矿山机械研究所成为各类矿车、井下有轨装运设备和破碎设备专业技术归属研究所；南昌矿山机械研究所成为井下无轨装运设备、装药设备和喷浆支护设备专业技术归属研究所；洛阳矿山机械研究所成为大露天设备及那些没有归属矿山设备的专业技术归属研究所。 1990年11月，机械工业部重矿局在洛阳召开“全国矿山机械科技发展研讨会”，明确了“八五”、“九五”期间矿机行业的主攻目标是年产1000万t以上的露天矿成套设备和年产400t以上的地下矿山成套设备。为了实现奋斗目标，矿机行业许多企业打破常规，进行结构优化组合，强化设备制造成套能力和水平，提高机电一体化技术含量，在矿山机械行业形成了“专业互融，技术集成，学科交差，标准为先”的准则，研制出一批性能良好、结构先进、符合国情的现代化生产设备。例如用于露天矿的典型设备有KY-310型牙轮钻机（图1）、WK-10型挖掘机（图2）、10t装药车（图3）；用于地下矿的典型设备有CTZ-2型轮胎式采矿台车（图4）、SZ-6型竖井伞钻（图5）、WJ型地下铲运机（图6）。 “九五”期间，国内矿机行业进一步加大了对大型露天矿用设备的研发力度。同时，在与外资企业的合作过程中，国内一些企业也获得了许多技术上的支持，对于100t级电动轮卡车（图7）、20m3级挖掘机（图8）、ZL型轮式装载机（图9）及QJ型装载机（图10）等大型露天矿用设备均有多项技术突破。截至20世纪90年代后期，全国规模以上的矿山设备制造企业已有330余家，固定资产为270多亿元，生产总值达120多亿元。国产矿山设备已经成功应用于年产10000万～1500万t的大型露天矿、年产400万～500万t的地下矿山。此外年处理量1000万～1500万t的煤矿洗选成套设备系统也开始使用国产设备，我国已经进入了世界矿业装备生产大国行列。（未完待续） 矿山机械行业创新发展阶段（2001至今） 由于国民经济“九五”计划的胜利完成和“十五”计划的全面展开，从2001年开始，我国经济建设出现了年增长速度为7～10的高速发展阶段；极大地带动了冶金、煤炭、电力、石化、建材和轻工业等诸多行业对矿产资源的需求；矿产资源价格的普遍上涨态势，促进了矿业开发投资大幅度增加。在此期间，各生产矿山规模不断扩大，生产技术水平迅速提高，“十五”计划以来，我国铁矿石产量及铁矿石产业的投资走向如图1所示；煤炭的产量走向如图2所示。 进入新世纪，矿产资源的大量需求和矿业开发的飞速进步使矿山机械行业迎来了新的发展机遇。在国家“加快振兴装备制造业”政策的激励下，矿山机械行业产品种类逐年增加，产品质量显著提高，产品市场竞争力不断加强。截至2008年底，全国规模以上的矿山设备制造企业已由2001年的330多家增加至1000多家；固定资产由2001年的270亿元增加到980亿元；总产值由2001年的120亿元增加到1300亿元，近年我国矿山机械行业技术经济运行情况见下表。 近几年，欧美国家一些高端市场的消费方向发生转变，出现选择高性价比和相对廉价产品的趋势，为我国矿山装备行业开拓高端市场提供了有利时机。与此同时，东南亚、中东、非洲、拉美地区以及印度、巴西等新兴市场发展迅速，需求旺盛，将成为中国矿山装备行业未来的可观市场；在行业竞争中，我国质优价廉的工矿机械产品，在国际贸易方面获得了新的增长点，我国几种工矿机械产品进出口情况分别如图3、图4、图5、图6及图7所示。 世界工业技术的飞速发展和我国矿山生产规模与技术水平的提高，促使矿山机械行业新技术、新材料、新工艺不断涌现。“十五”和“十一五”期间，我国成功研制了一批具有自主知识产权的大型先进矿用设备，使矿山机械行业走上了开拓创新之路。由长沙矿山研究院与衡阳有色冶金机械总厂研制的YZ-55型牙轮钻机（图8），钻孔孔径为Ф310～Ф380mm，配以CZT-1型钻进参数自动调节装置，对钻机轴压、钻杆钻速、回转扭矩、钻进速度、垂直振动、水平振动、排渣气压和注水量等参数进行实时自动调节，其结构参数和技术性能已经赶超美国60RⅢ型牙轮钻机。宣化采掘机械厂和长沙矿山研究院研制的CBH-10型和QZ-165E（SC-165E）型潜孔钻机将气压提高到1.6～1.8MPa（图9），采用PLC程控技术和CANBUS总线技术，可实现自动作业、故障自诊断、误动作保护及远程监控管理。 在地下潜孔采矿工艺中，已成功使用T-150型高气压大直径潜孔钻机和CS-100D型环形潜孔钻机可全方位凿岩，多顶支撑保证精度，借用电液控制模块实现自动化和智能化，技术性能已达到国际先进水平。太矿集团研制的1800kW大采高电牵引采煤机（图10），已成功用于地下煤矿综采工艺，机身为三段组合式，弯形摇臂，滚筒配有镐形截齿，采用计算机集中控制，配装先导监控远行、故障显示和数据储存回放系统，具有遥控及零速自行制动功能，可实现四象限运行；且带有瓦斯继电器等安全保护装置，确保设备工作安全可靠。此外，大连重工公司和北方重工公司研制的Ф11.38m盾构机（图11）、中信重机公司研制的Ф131000m竖井钻机（图12）等全断面掘进设备，其结构参数和技术性能也已达到国际先进水平。同时，国内最大的2JKYB-351.6型液压防爆提升机也已投入矿山生产。 在大型露天矿装运设备研发方面，太重集团研制成功WK-55型矿用机械正铲挖掘机（图13），斗容量为55m3，采用PLC现场总成分布式控制、AFE整流回馈变频调速三级控制系统，可实现运行状态显示和故障自诊断，可自动进行物料称重和电能计量等数据化管理。北方股份公司与美国特雷克斯公司合作生产的MT5500型电动轮矿用卡车，载重质量为326t（图14），已批量推向市场，它具有先进的前轴梁及大直径锥形轴承设计，载重与自重比较大，采用32位微机控制和交流感应电动机驱动，配有TRIRS型称重和工况监控系统，增加了设备可靠性，使大修间隔期提高到4000h左右,可节约检修的费运和人力。 在矿物加工处理设备的研发方面，鞍山重矿公司研制的新式香蕉形振动筛（图15）、中信重机公司研制的Ф12.210.9m自磨机（图16）和Ф7.9313.6m溢流型球磨机、北方重工公司研制的Ф9.754.26m湿式半自磨机（图17）和200m2圆盘真空过滤机（图18）等，均填补了国内同类产品的空白，目前已批量投入生产，使用效果良好。由北京矿冶总院、中国矿业大学、金川集团公司和铜陵集团公司等共同研制的PA100120型外动颚低矮破碎机、GYP1200型惯性圆锥破碎机、160m3大型高效搅拌式浮选机、Ф3.6m大型旋流浮选柱等新设备，显著地提升了我国选矿设备的整体水平，极大地缩短了我国矿业装备制造业技术水平与世界先进国家矿山设备公司的差距，标志着我国大型选矿设备的研究开发已跻身于国际先进行列；扩大了国内市场的占有率，增加了产品出口额，同时，提高了经济效益和社会效益。目前，国产的重矿机电设备已经能够装备年产量为1500万～2000万t的各类露天矿山，年产500万～600万t的各类地下矿山和日处理量为10000～15000t的洗选厂。 国家有关部门统计数据显示，2009年我国机械行业总产值大体上占国民经济总产值的25～30；重型机械行业产值占机械行业总产值的8～10；矿山装备行业产值占重型机械行业总产值的20～25。这种产业布局及其发展模式说明，我国的机械制造业总体上已与世界接轨，走上了科学发展的轨道；矿山设备技术经济发展水平，已能满足我国矿业开发技术进步的基本需求。但是，在如今世界矿业开发飞速发展的形势下，我国矿业装备制造业的发展步伐和技术水平与发达国家相比还有一定差距。重点产品创新能力较差，具有自主知识产权的产品较少，各企业或部门的新产品研发资金投入不足，高端策划及研究人才稀缺，矿山设备系统工程的研究滞后，偏重主机设计制造，轻视专业配套件技术攻关，矿山特定生产工艺的专用设备品种和设备造型艺术水平还亟待提高。 2008年开始的世界金融危机给我国矿山装备行业带来了十分严峻的考验。但由于我国经济结构与发展状况与欧、美、日、韩等国相比有其特殊性，受世界经济寒流的影响要小得多。我国政府投入的4万亿元救市计划带动的实际投资已超出15万亿元。因此，我国矿山装备制造业将很快走出经济技术运行的低谷，迎接新的高速发展阶段。“十一五”是我国重工业和重化工发展的高峰时期，展望国民经济发展宏图，机械工业仍是今后拉动我国经济发展的主要动力。装备制造业是标志着一个国家工业水平、整体实力和国家竞争力强弱的行业，对国家的经济发展和国防安全起着无可替代的作用，国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见确定了我国扶持装备制造业的产业政策，装备制造业的发展前景非常明确。 按照我国新世纪国民经济发展的战略目标，截至21世纪中叶，我国要基本实现工业化和现代化，而建设强大且具有竞争力的机械工业是实现我国现代化的必然选择，机械工业（特别是重矿行业）的振兴和发展与我国逐步成为经济强国密不可分。在今后相当长的历史时期内，机械工业行业的发展只会加快，不会趋缓；只会超前，不会滞后；国家对机械工业的支持只会加强，不会削弱。矿业装备行业必须深刻认识这种重大发展趋势，全面把握产业的长期发展前景。经过了几十年的风雨洗礼，我国矿业装备行业已经历了从无到有、由小到大的发展道路，在不久的将来，中国必将成为世界矿业装备制造业的大国，一个全新的矿业装备强国将耸立在世界的东方（全文完）