<legend id="mskac"><i id="mskac"></i></legend>
<strong id="mskac"></strong>

    1. <legend id="mskac"></legend>
      <span id="mskac"><output id="mskac"></output></span>
    2. <legend id="mskac"><i id="mskac"></i></legend>

      <ruby id="mskac"><i id="mskac"></i></ruby>
    3. <ol id="mskac"><output id="mskac"></output></ol>
        • (010)84657853 84658665 84657900
        • mt@zgmt.com.cn
        • 北京市朝陽區芍藥居35號中煤信息大廈(100029)

        ★ 權威探討 ★

        采煤機技術發展歷程(十)
        ——制造商變遷

        葛世榮1,2

        (1.中國礦業大學(北京)機電與信息工程學院,北京市海淀區,100083;2.中國礦業大學(北京)智慧礦山與機器人研究院,北京市海淀區,100083)

        摘 要 煤炭開采業的發展加速了歐洲的第一次工業革命,而這次工業革命也催生了一批采煤機制造商,為歐洲煤炭產量快速增長提供了關鍵設備。20世紀50年代之前,全球絕大部分采煤機制造商分布在歐洲國家和美國,亞洲僅有日本小松公司涉足采礦設備,而在我國只有1933年設立的雞寧機械制作所(雞西煤礦機械廠前身)。新中國成立之后,我國在東北、華北和西北建立了一批采煤機及相關裝備制造廠,使我國采煤機制造能力從無到有、從弱到強。進入20世紀90年代,由于國外煤礦煤炭開采量下降以及煤礦井型增大,采煤機需求量逐漸萎縮,迫使采煤機制造商走上了并購重組之路,目前的全球五大采煤機制造集團是美國卡特彼勒、日本小松、德國艾柯夫、瑞典山特維克、波蘭法姆爾。近10年來,我國采煤機制造企業加快了重組步伐,目前采煤機制造能力聚集到七大煤機集團,它們是中煤裝備公司、天地科技公司、太重煤機公司、西安重裝集團、鄭煤機集團、山能重裝集團、晉能裝備集團??v觀采煤機150多年的發展歷程,高截割性、高可靠性、高智能性一直是采煤機技術創新的核心出發點,采煤機產能與其機能、智能緊密相關,機器人化將是未來采煤機的重要創新方向。

        關鍵詞 采煤機技術;采煤機制造商;企業重組并購;創新方向;機器人化

        采煤機的發明和制造對近代世界煤炭工業規??焖僭鲩L起到了關鍵的促進作用,它替代了礦工繁重的人力挖掘作業,使開采效率和產量大幅度提升??梢哉J為,采煤機械制造力的持續增強,促進了煤炭生產力的穩步提升。

        歐洲是采煤機的發源地,伴隨著第一次工業革命,蒸汽機最早工業化應用于煤炭開采。自17世紀開始,英國煤礦開采深度逐漸增大,礦井水量隨之增多,成為煤炭產量提升的瓶頸。1698年,英國工程師托馬斯·塞維利(Thomas Savery)制造了世界上第1臺實用蒸汽水泵,解決了礦井排水難題,被稱為“礦工之友”,這比1784年建立第1座蒸汽動力紡紗廠提早了86 a。此后,蒸汽機也用于煤礦井下運輸,1812年在英國基林沃斯(Killingworth)煤礦井下安裝了第1臺蒸汽機拖曳麻繩的運輸系統,1832年在英國蘭卡夏郡黑德克(Haydock)煤礦井下安裝了第1臺蒸汽機拖曳礦車運輸系統[1]。據統計,1800年,英國已有蒸汽機321臺,1810年增至5 000余臺,到1825年則發展到超過15 000臺,總功率達到37.5萬馬力(約275 MW)[2]。這些蒸汽機絕大部分應用于煤礦和紡織廠,使得英國煤礦生產效率大幅度提高,蒸汽機推動英國煤炭產量快速增長見圖1,該曲線也代表著英國煤炭發展二百年興衰史,1800-1910年間蒸汽機驅動機械化采煤技術得到推廣應用,使英國煤炭產量增長了10倍,從1700年的260萬t增至1800年的1 100萬t,1850年躍上5 100萬t,1913年達到峰值2.9億t。但是,英國煤礦的電力驅動采煤機械發展緩慢,1900年英國使用截煤機的礦井數量占比僅為1.7%,直到20世紀50年代的安德森采煤機問世,采煤機械化率才得以快速上升至1960年的34%,到1970年英國采煤機機械化率達到93%[3]。

        圖1 蒸汽機推動英國煤炭產量快速增長

        1913年,蘇聯煤炭產量為2 910萬t,當時全蘇聯只有24臺截煤機(主要是從德國艾柯夫公司進口),采煤機械化率僅為17%;1928年,蘇聯采煤機械化率提高到16.5%,煤炭產量達到3 550萬t,自此蘇聯建立了以戈爾洛夫工廠為代表的強大煤礦機械制造業。到1940年底,蘇聯煤炭產量達到1.66億t,煤炭行業已有3 421臺截煤機,超過2萬臺風鎬和4 000臺鑿巖機,采煤機械化程度達到95%,采區煤炭運輸機械化程度達到90%,矸石運輸機械化程度為70%,僅在頓巴斯礦區就使用了2 300臺截煤機、6 200臺運輸機、近13 000臺風鎬和鑿巖機、1 300臺電機車。到1956年,蘇聯的煤炭產量增至4.29億t,基本實現了采煤機械化[4]。

        德國、英國、美國和蘇聯的采煤機制造業發展實質上是這些國家走向工業化之路的縮影,19世紀末涌現出一批采煤機制造商,它們搶抓第一次工業革命的商機,以鋼鐵、采礦、運輸機器制造起家;20世紀中期,這些公司借助于第二次工業革命的機遇,設計制造了各種型式的采煤機,不僅改造了傳統采礦設備制造業,也形成了重型化、系列化、自動化采礦設備制造體系。近 30 年來, 由于礦山裝備制造全球化的壓力和激烈的市場競爭,促使世界采煤機制造業向更加集中、更為配套的方向發展,出現了大規模的采煤機制造商并購重組,國外采煤機制造業格局發生巨大變化,國內采煤機行業重組不斷出現新的動態。

        1 國外采煤機制造商發展

        采煤機制造業發源于歐洲,規模壯大于美國。最初的采煤機制造商的起源可追溯到19世紀的歐洲,那里創辦了世界上第一批采煤機制造廠,既是煤炭開采技術變革的動力,也是歐洲機械制造業的發展縮影。

        1.1 歐洲采煤機制造商

        1.1.1 德國威斯特伐利亞公司變遷

        1826年,德國的威斯特伐利亞礦冶聯合公司(Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia,GEW)在德國呂恩市(Lünen)成立,是歐洲歷史最悠久的采礦機械廠,后來更名為威斯特伐利亞-呂恩(Westfalia Lünen)公司。1914年,該公司制造出世界第1臺鏈式牽引截桿式割煤機,1937年試制出截煤機試驗樣機,1941年制造出第1臺耕犁式洛貝型刨煤機,1950年制造出活塞式刨煤機,1958年制造出拖鉤式刨煤機,1973年制造出S3型拖鉤刨,1978-1979年制造出GH7/26、GH8/30、GH9/30滑行刨,1989年制造出世界上第1臺雙刨頭自動刨煤機。1995年,該公司并入德國采礦技術公司(DBT)。

        1.1.2 瑞典山特維克公司變遷

        1862年,瑞典的山特維克(Sandvik AB)公司在瑞典山特維肯鎮成立,創始人是戈蘭松(G?ran Fredrik G?ransson)先生,他購得酸性轉爐法煉鋼專利的 20%股權, 實現了工業規模煉鋼。1942年山特維克公司研制成功硬質合金,之后用這種材料制造采礦機械,1947年成為世界領先的鑿巖機制造商,從1985年開始進入礦山機械制造領域。公司設有瑞典鋼和硬質合金工具研發中心芬蘭挖掘設備研發中心、美國表層鉆探設備研發中心、澳大利亞挖掘設備研發中心和英國硬質合金研發中心,在全球擁有 350 多家公司和代理商。

        1.1.3 德國艾柯夫公司變遷

        1864年,德國人約翰·海因里?!た枴ぐ路?Johann Heinrich Carl Eickhoff)在波鴻創立一家小鑄造廠,起初的業務是生產礦車車輪。1871年,他的兩個兒子接管工廠,成立艾柯夫機械制造和鑄造兄弟公司(Gebr.Eickhoff Maschinenfabrik Eisengie?erei GmbH)(以下簡稱艾柯夫公司),艾柯夫全家照及早期廠標如圖2所示。

        圖2 艾柯夫全家照及早期廠標

        1914年,艾柯夫公司制造了歐洲大陸第1臺截桿式割煤機,1929年開始生產輸送機,1950年制造出第1臺液壓驅動割煤機,1954年制造出第1臺W-SE-Ⅲ型固定滾筒采煤機,1958年創新設計了“艾柯夫齒軌”無鏈牽引系統, 它成為當今采煤機齒條國際標準,1964年研制出首臺采煤機無線電控制裝置,1969年研制出第1臺懸臂掘進機,1970年造出首臺液壓無鏈牽引的EW-300-L采煤機,1976年造出世界第1臺直流電牽引的EDW-150-2L-2W采煤機,1978年首次實現采煤機在運輸巷道遠程控制,1985年研發成功采煤機記憶截割技術,1989年在美國創建了世界首個自動化刨煤工作面,1990年推出第1臺機載計算機控制的自動化采煤機,1992年研發出傳感器控制(即艾柯夫控制系統)的采煤機,開創了自動化截割的先河,1994年推出SL系列采煤機。

        1.1.4 蘇聯戈爾洛夫工廠變遷

        1895年,蘇聯的戈爾洛夫工廠的前身——法國與比利時合資的煤礦蒸汽泵制造股份公司在蘇聯頓涅茨克州戈爾洛夫卡市成立,1910年該廠轉給德國貝克爾公司。1917年俄國十月革命勝利之后,該廠更名為戈爾洛夫煤礦機器制造廠。在十月革命11周年紀念日之際(1928年11月7日),該廠制造的蘇聯第1臺ДТ型鏈式截煤機正式下線,如圖3所示,此后開始批量生產。1932年戈爾洛夫煤礦機器制造廠廠區面貌如圖4所示,后來廠區在衛國戰爭期間被嚴重破壞,1943年開始重建,并命名為高爾洛夫斯基機器制造廠。1946年,高爾洛夫斯基機器制造廠造出MB-60型截煤機,1948年造出著名的“頓巴斯”康拜因,此后不斷研制出各種采煤機械設備,2014年之前,該廠一直是蘇聯及該地區最大的采煤機械制造廠。2020年該廠推出最新的КДК600、КДК700、КДК800、КДК1000四種新型采煤機,采高分別為1.8~3.5、2.0~4.5、2.5~5.0、3.0~6.0 m。

        圖3 1928年戈爾洛夫煤礦機器制造廠第1臺ДТ型截煤機下線

        圖4 1932年戈爾洛夫煤礦機器制造廠

        1.1.5 波蘭格里尼克鉆井機械廠變遷

        1897年,波蘭的格里尼克(Glinik)鉆井機械和工具制造廠成立,由卡巴爾股份合作協會創辦的加利西亞油礦修理廠轉設而來,1910年該廠鑄造車間照片見圖5。1952年,格里尼克鉆井機械廠開始批量生產鉆機,1969年造出第1批液壓支柱,1971 年造出第1批液壓支架,如圖6所示。這批液壓支護高度為1.35~1.80 m,當年該廠共生產970架各類液壓支架。1992年,格里尼克鉆井機械和工具制造廠改制為格里尼克機器制造公司。

        圖5 1910年的格里尼克鉆井機械廠鑄造車間

        圖6 1971年格里尼克鉆井機械廠制造的波蘭首批液壓支架

        1.1.6 英國安德森公司變遷

        1900年,安德森-博耶斯公司在拉納克郡馬瑟韋爾成立,亞歷山大·安德森(Alexander Anderson)擔任總經理,起初是以截煤機產品為主,該公司制造的第1臺截煤機如圖7所示,后來生產隔爆控制裝置、振動輸送機、端頭裝載機和各種截煤機。1910年,安德森先生獲得了截煤機技術改進專利,擔任采礦電氣工程師協會蘇格蘭分會主席,成為電氣與電子工程師協會(IEEE)會員,當時的AB截煤機在歐洲煤礦風靡一時,1944年安德森公司AB截煤機廣告如圖8所示。1945年,該公司制造出第1臺高效麥柯-莫爾(Meco-Moore)截裝機。1952年,英國煤炭局將安德頓采煤機專利授予安德森-博耶斯公司、艾柯夫公司、杰弗瑞-戴蒙德公司使用。1954年安德森公司制造出AB16-安德頓型采煤機。1966年,該公司與馬沃爾-庫爾森采礦設備公司(1881年成立)合并,更名為安德森-馬沃爾公司,1970年制造出AB-II型雙滾筒采煤機,1972年造出Rollrack 無鏈牽引系統和AM500型滾筒采煤機。1974年,該公司更名為安德森-斯特拉斯克萊德公司,1981年開發出世界第1臺1 000 kW電牽引采煤機ASTRO1000。1983年,特許聯合公司(Charter Consolidated Ltd.)購買了安德森-斯特拉斯克萊德公司,1985年研發出裝有MIDAS控制系統的AB16型采煤機,1991年研制出世界上首臺5 kV供電的Electra 2000型電牽引采煤機、Electra 1000直流電牽引采煤機裝有自動調高系統(MIMIC)和機載紅外線引導液壓支架控制系統。

        圖7 1908年安德森公司制造的第1臺截煤機AB15截煤機及其銘牌

        圖8 1944年安德森公司廣告“AB截煤機助力采煤!”

        1.1.7 德國哈爾巴赫·布朗公司變遷

        1920年,德國哈爾巴赫·布朗無限公司(Halbach und Braun OHG,H&B)在烏普塔爾市成立,創辦者是威廉·布朗(Wilhelm Braun)和赫曼·哈爾巴赫(Hermann Halbach)。1940年,H&B公司創造了鎧裝刮板輸送機,成為當今機械化采煤的關鍵基礎。1950年,布朗的雙胞胎兒子將公司分為H&B工業設備廠和H&B機器制造廠。H&B機器制造廠在長壁開采、物料運輸及破碎設備制造方面獨樹一幟,1965年推出了滑行刨,1975年推出了KH3型滑行刨;1978年推出了KHN-Ⅰ型滑行刨,1990年推出了KHS緊湊型滑行刨。1995年,H&B機器制造廠并入德國DBT公司。

        1.1.8 波蘭皮奧特羅維卡機械制造公司變遷

        1922年,波蘭斯蒂芬-弗羅利希-克魯埃普爾股份有限公司(Stephan-Froelich-Kluepfel AG)在南部城市卡托維茨成立,1930年更名為皮奧特羅維卡(Piotrowicka)機械制造公司,從事煤礦輸送機、露天礦設備、齒輪箱、轉盤等制造。1951年,該公司更名為國有皮奧特羅維卡機械廠,專門生產截煤機等煤礦機械,當年制造出KW-57型截鏈式康拜因,1952年造出第1臺采煤機,1959年推出長壁采煤機。1966年,該廠更名為法姆爾(Famur)煤礦機械制造廠,1982年該廠牽頭組建了波蘭煤礦機械裝備制造聯合體(POLMAG),有22個制造企業加入。1991年,國營企業法姆爾采礦機械廠被改制為國有獨資的法姆爾公司,2010年該公司推出了KSW-460NE長壁采煤機。

        1.1.9 奧地利奧鋼聯公司變遷

        1938年,奧地利奧鋼聯的始創公司——德國工業集團鋼鐵分廠在奧地利林茨市奠基。1945年,該鋼鐵分廠更名為奧地利鋼鐵聯合公司(Voest),1973年,它與阿爾賓納礦冶公司合并組建奧鋼聯集團,自20世紀60年代起,奧鋼聯公司制造硬巖掘進機,是歐洲主要的硬巖設備制造商[7]。1991年,奧鋼聯集團研制出世界第1臺掘錨一體化的連采機——ABM20。

        1.1.10 波蘭喬沃茲尼科-米科洛煤機修理廠變遷

        1946年,波蘭喬沃茲尼科-米科洛煤機修理廠成立,為西里西亞煤礦維修和制造采礦設備。1952年該廠研制出波蘭第1臺采煤機;1974年購買了奧鋼聯阿爾卑公司技術許可,制造A50連續采煤機;1991年該廠更名為瑞瑪格(Remag)公司,制造和維修液壓支架、翻新電池、維修選煤設備,并設計制造掘進機。

        1.2 美國采煤機制造商

        1.2.1 比塞洛斯公司變遷

        1880年,美國比塞洛斯(Bucyrus)公司在俄亥俄州比塞洛斯市成立,開始進入礦用挖掘機械制造行列。1882年,該公司制造出第1臺蒸汽鏟,如圖9(a)所示;1904-1908年提供了77臺蒸汽鏟用于巴拿馬運河挖掘,如圖9(b)所示;1925年生產出第1輛120-B型兩用礦鏟。1935年該公司與美國最大的可移動小型挖掘機制造商——伊利公司合并,改稱為比塞洛斯-伊利公司,1997年更名為比塞洛斯國際公司,2000年制造出比塞洛斯2570WS吊鏟。

        圖9 比塞洛斯公司早期生產的裝備

        1.2.2 鮑林·哈尼斯弗格公司變遷

        1884年,美國鮑林·哈尼斯弗格(P&H)機器工廠由阿隆·保靈(Alonzo Pawling)和亨利·哈尼斯弗格(Henry Harnischfeger)在威斯康星州的密爾沃基成立,該公司起初生產橋式起重機,1895年轉型生產土石方挖掘機,1914年成立哈尼斯弗格(Harnischfeger)公司,仍用P&H商標。1920年,美國P&H公司生產出世界第1臺206型露天礦索斗鏟。第二次世界大戰之后,該公司生產大型挖掘機、電鏟、拉鏟和鉆機等露天采礦設備,1991年推出了700系列電鏟,是該公司生產的最大電鏟型號,吊臂長度為21 m,整機質量1 667 t,鏟斗容量61 m3。

        1.2.3 美國久益公司變遷

        1919年,美國久益機械公司(Joy Machine Company)由約瑟夫·喬伊(Joseph Joy)在印第安納州埃文斯維爾市創立,專門生產采礦設備;1940年,該公司制造出截鏈式連采機,1946年合并了沙利文機器公司和萊德爾(LeDel)運輸機制造公司,1948年造出3JCM型截鏈式連采機,1972年推出12CM系列厚煤層連采機和14CM系列薄煤層連采機。1975年,該公司開始制造井工礦采煤機,研制出世界第1臺1LS型交-直流可控硅調速的電牽引采煤機;1990年推出6LS大采高采煤機,采用微處理機控制液壓閥,設有無線電遙控器。1993年,美國久益公司研發出JNA(Joy Network Architecture)控制系統,2005年推出工作面管家FaceBoss1.0系統,2017年推出FaceBoss 2.0控制系統。

        1.2.4 卡特彼勒公司變遷

        1925年,美國卡特彼勒(Caterpillar)推土機公司在美國伊利諾伊州皮奧利亞市(Peoria)成立,由1892年霍爾特(HOLT B)創建的機器制造公司和1910年貝斯特(BEST C L)創建的拖拉機公司合并而成。1904年底,霍爾特公司制造出世界第1臺蒸汽動力履帶拖拉機,攝影師為其拍照時感嘆看似一只巨大的毛毛蟲(Caterpillar),自此Caterpillar成為霍爾特公司注冊商標,如圖10(a)所示。1935年,該公司生產出井下柴油機牽引車,從此進入礦山運輸裝備領域;1945年推出了DW10礦用斗式自卸車,如圖10(b)所示;1962年推出了第1臺載重32 t 的機械傳動769 型自卸車,如圖10(c)所示;1983年推出了載重138 t的785型礦用自卸車;1998年推出了當時世界最大的797型礦用自卸卡車;2008 年推出了第1款793FAC型電傳動自卸車。目前,卡特彼勒公司已是全球最大的工程機械和采礦設備、油氣發動機、工業用燃汽輪機以及柴電混合動力機組的制造商,全球有400萬臺卡特彼勒裝備在使用。

        圖10 卡特彼勒公司代表性的礦用運輸裝備

        1.3 日本采煤機制造商

        1.3.1 日本小松公司變遷

        1894年,日本竹內礦業公司成立,1917年該公司設立小松鋼廠,1921年在日本石川縣把小松鋼廠轉為小松制作所(Komatsu Ltd.),開啟了小松工程礦山裝備制造之路。1931年10月,該公司制造出日本第1臺履帶式拖拉機,如圖11(a)所示;1965年3月造出日本第1臺輪式裝載機,如圖11(b)所示;1968年5月造出液壓反鏟式挖掘機;1996年率先推出載重331 t的930E礦用自卸車;2008年1月推出世界第1臺自動駕駛礦用自卸車,如圖11(c)所示,同年研發載重327 t的960E型礦用自卸車。目前,小松公司是全球排位第二的工程機械、礦山機械和地下工程機械制造商,還涉足電子工程、環境保護等高科技領域。

        圖11 日本小松公司的代表性礦山裝備

        1.3.2 日本三井三池制作所變遷

        1959年10月,日本三井三池制作所(Mitsui Miike Machinery Co., Ltd.)成立,是三井物產株式會社的子公司。1968年,該公司研制出日本首臺S40型掘進機;1979年研制出MCLE270-DR8292雙滾筒采煤機;1983年研制出MCLE200-DR7575薄煤層采煤機;1984年研制出MCLE500-DR100100大功率采煤機;1985年研制出首臺MCLE500-DR101101交流電牽引采煤機;1992年研制出MCLE600-DR102102交流變頻調速電牽引采煤機。目前,該公司是世界領先的掘進機制造商,全球銷售了500多臺掘進機和2 000多臺雙頭掘進機,還制造連續化船舶裝卸機械、槽型帶式輸送機、垂直帶式輸送機、急傾斜帶式輸送機、管狀帶式輸送機。

        2 我國采煤機制造商發展

        我國從1950年開始建立煤礦機械制造體系,雞西煤礦機械廠、張家口煤礦機械廠生產小型采煤機、刮板輸送機。1952年,我國開始制造改進型刮板輸送機和割煤機,之后陸續新建了鄭州、西安、北京、石家莊和徐州煤礦機械廠。19世紀60年代,我國又新建了遼源、兗州、無錫、佳木斯、哈爾濱等煤礦機械廠,至1966年已有13家煤炭部直屬煤礦機械廠。1978年,全國煤機制造企業達到58家,生產滾筒采煤機290臺。1983年,我國有34家重點煤機廠和61家地方煤機制造企業。1990年,我國已能制造50多種采煤機,基本涵蓋了薄煤層、中厚煤層的采煤機,國產成套設備的最高煤炭產量可達180萬t/a[5]。2007年,我國有115家煤機制造企業,生產采煤機546臺[6-7]。2019年,我國有35家采煤機制造企業,已能夠生產出8.8 m超大采高、1 500萬t/a開采能力的世界最大采煤機[8]。

        2.1 早期的采煤機制造商

        2.1.1 雞西煤礦機械廠變遷

        1946年,東北工礦處雞西辦事處機械制造所成立,其前身是始建于1933年的密山炭礦株式會社雞寧機械制作所,它是我國最早的采煤機制造企業,也是蘇聯援華建設項目之一,被譽為我國采煤機的搖籃。1953年,該廠制造出我國第1臺深截式截鏈采煤機和C-135輸送機;1958年造出國產首臺東風-Ⅰ型高效率短截鏈式采煤機;1959年更名為雞西煤礦機械廠。1959年,雞西煤礦機械廠推出YRMT-3型采煤康拜因;1964年研制出我國第1臺MLS-1型固定雙滾筒采煤機;1965年造出MLD-100型單滾筒采煤機;1976年引進艾柯夫采煤機技術造出MLS3-170型雙滾筒液壓牽引采煤機;1983年制造出我國第1臺裝機300 kW的ZGC300型雙滾筒采煤機;1988年制造出國內首臺大傾角MG200-QW型采煤機;1991年引進美國3LS采煤機技術制造了MG463-WD型交流變頻電牽引采煤機。到20世紀末,雞西煤礦機械廠已有BM-100、MG150B、S3-170、MG200W、MG300W、MG375BW、M400W、MG463DW、MG680DW等九大系列50多種采煤機產品[9]。2006年6月,雞西煤礦機械廠被國際煤機公司收購并改制為雞西煤礦機械有限公司。到2015年 3月,雞西煤礦機械廠累計生產了4 008臺采煤機,累計生產各類煤礦機械19 511臺。2016年4月,雞西煤礦機械有限公司宣布工廠停產。

        2.1.2 張家口煤礦機械廠變遷

        1949年,華北人民政府設立華北機器制造公司張家口機器廠,其前身是始建于1923年的口北造幣廠。1952年張家口機器廠試制出國內第1臺刮板輸送機,在大同礦務局永定莊礦6號井試用,1958年制造出躍進-Ⅱ型刨煤機組。1959年,張家口機器廠更名為張家口煤礦機械廠。1964年,張家口煤礦機械廠造出我國第1臺SGW-44型圓環鏈可彎曲刮板輸送機;1965年造出我國第1臺60 m拖鉤刨機組;1966年造出我國第1臺MBJ-I型拖鉤式刨煤機。1974年,張家口煤礦機械廠與撫順煤礦電機廠等單位聯合研制出SGW-150型可彎曲刮板輸送機,如圖12所示,其與MLS2-150雙滾筒采煤機、BZZB型自移式液壓支架在陽泉景礦務局四礦組建成首個國產裝備的綜采工作面[10]。1984年,張家口煤礦機械廠試制出BH26/2×75型滑行刨煤機。2000年,該廠改制為張家口煤礦機械有限公司,2003年并入中煤集團公司。

        圖12 1974年我國制造的第1套國產綜采裝備

        2.1.3 太原礦山機器廠變遷

        1950年,太原礦山機器廠建立,該廠的前身是1926年閻錫山在太原的西北實業公司育才煉鋼廠,后與育才機器廠合并,改稱為西北育才煉鋼機器廠。1951年,太原礦山機器廠造出我國第1臺КМП-1型截煤機;1984年引進英國安德森公司技術,試制成功國內最大功率的AM500液壓采煤機;1994年造出6MG200-W型雙滾筒采煤機;1996年造出MG375/830-WD型交流電牽引采煤機;2002年造出7MG200-W型雙滾筒采煤機;2006年造出MGTY750/1800-3.3D型交流電牽引采煤機。1997年,太原礦山機器廠改制為太原礦山機器集團公司。

        2.1.4 太原重型機器廠變遷

        1950年5月,中央決定建設太原重型機器廠,投資7.5億斤小米(折合人民幣6 075萬元),1950年10月4日破土動工,1953年部分投產,1958年建成投產[11]。1961年5月21日,太原重型機器廠制造出我國第1臺4 m3電鏟;1965年7月28日,制造出我國第1臺4 m3邁步式長臂電鏟;1977年3月制造出WK-4型電鏟;1977年6月研制出WK-10型電鏟,1985年榮獲國家科技進步二等獎;1986年3月與哈尼斯菲格公司合作制造出首臺2300XP-16型挖掘機;2005年11月試制成功首臺WK-20礦用機械正鏟式挖掘機;2008年1月試制成功我國首臺WK-55正鏟式挖掘機;2012年研制成功WK-75挖掘機,目前仍是世界上最大的正鏟式機械挖掘機。目前,太原重型機器廠已生產1 400余臺WK系列礦用機械正鏟式挖掘機,在我國大型露天礦的占有率在90%左右。

        2.1.5 西安煤礦機械廠變遷

        1951年,西安煤礦機械廠開始建設,它是我國采煤機設計制造的大型骨干企業,采煤機產品覆蓋薄煤層、中厚煤層、厚煤層開采,裝機功率350~3 030 kW,采高范圍0.8~8.8 m。1972年,西安煤礦機械廠造出MZS-150型雙滾筒采煤機;1980年造出MLQ3-100型單滾筒采煤機;1982年造出MLQ6-150型單滾筒采煤機;1983年造出國內第1臺齒銷牽引的MXA-300/3.5型液壓傳動雙滾筒采煤機;1987年造出MXD-240型窄機身雙滾筒采煤機;1989年造出MXP-240型窄機身采煤機;1994年引進德國艾柯夫公司技術制造出MXA300/680型電牽引采煤機,同年造出MG375-AW型騎輸送機薄煤層采煤機;1998年造出MXC-350型雙滾筒液壓牽引采煤機;2010年研制出世界首臺大功率MG2×200/925-AWD交流電牽引薄煤層采煤機。

        2.1.6 北方重型汽車公司變遷

        1953年,北方重工業集團的前身——內蒙古第二機械制造廠建廠。1988年5月21日,該廠與英國特雷克斯設備有限公司合資組建北方重型汽車公司。1992年,北方重型汽車公司開始批量生產重型礦用自卸車;2001年研發成功3303B型礦用自卸車;2006年研制出我國首臺載重190 t的3600型電動輪汽車;2011-2015年,陸續研發出NTE240、NTE260、NET330、NTE360AC型電動輪礦用自卸車。2019年研制出國內首臺NTE120AT型無人駕駛礦車并在內蒙古寶利煤礦正式運行[12-14]。

        2.1.7 鄭州煤礦機械廠變遷

        1956年,鄭州煤礦機械廠開始建廠,1958年8月23日第1個生產車間投產。1962年,該廠試制成功第1批金屬摩擦支柱;1964年研制出我國第1臺自移式支架,如圖13(a)所示。1966年,鄭州煤機廠建設平頂山分廠,該廠于1972年更名為平頂山煤礦機械廠。鄭州煤礦機械廠于1971年參與研制出DY-100型可調高單滾筒采煤機,1974年研制出MZ1-1928液壓支架,1975年研制出DM-400液壓支架,1984年研制出FY2800/14/28急傾斜特厚煤層放頂煤液壓支架,1994年為印度辛格南尼公司制造了220架ZZ7600/23/34支撐掩護式支架,這是我國第1套綜采工作面設備成套出口[15]。2006年該廠改制為鄭州煤礦機械集團股份有限公司(以下簡稱“鄭煤機集團”),2008年2月該公司研制成功我國首套工業化液壓支架電液控制器,如圖13(b)所示,為液壓支架自動跟隨采煤機提供了關鍵技術。2018年,該公司制造出世界最高的8.8 m超大采高ZY06000/40/88D液壓支架、MG1100/2985-WD大采高采煤機和MG480/1162-WD薄煤層采煤機。

        圖13 鄭州煤礦機械廠研制的第1套支架和電液控制器

        2.1.8 中煤科工集團上海公司變遷

        1959年,上海礦山機械設計院組建,1964年更名為煤炭科學研究院上海煤礦機械研究所,專門設計研制煤礦掘進機、采煤機。1965年,該研究所自主設計了我國第1臺液壓牽引采煤機——MLD-100型單滾筒采煤機,如圖14所示,1974年通過技術鑒定,被定型為DY-100采煤機。1975年,該研究所試制出我國第1臺中厚煤層液壓采煤機——MD-150型采煤機;1988年設計制造出MG150-W型雙滾筒采煤機;1991年與波蘭合作研發出我國第1臺電牽引采煤機——MG344-PWD型采煤機。1989 年上海煤礦機械研究所更名為煤炭科學研究總院上海分院。1999年7月,煤炭科學研究院上海分院轉制為國有獨資科技型企業,成立中煤科工集團上海研究院有限公司,2008年5月成立中煤科工集團上海有限公司;2014年4月,上海研究院有限公司和中煤科工集團上海有限公司合并為中煤科工集團上海有限公司。2015年12月,天地科技股份有限公司(以下簡稱“天地科技公司”)將持有的上海天地、天地采掘、西北煤機、常熟煤機的股權向中煤科工集團上海有限公司增資,中煤科工集團上海有限公司成為采掘運裝備一體化系統制造商。至今,中煤科工集團上海有限公司研發出40種電牽引采煤機。

        圖14 上海煤礦機械研究所DY-100型采煤機攻關組

        2.1.9 石家莊煤礦機械廠變遷

        石家莊煤礦機械廠的前身是1939年日本侵華期間在吉林省通化市建立的二道江開發株式會社,主要修理小型礦山工程機械,1957年11月遷到石家莊,1959年更名為煤炭部石家莊煤礦機械廠,1960年毛澤東主席參觀石家莊煤礦機械廠技術革新成果,如圖15所示。石家莊煤礦機械廠創造了礦山裝備多個“第一”,包括1965年第1臺TXU-75A安全鉆機,1970年第1臺紅旗型1 000 m石油鉆機,1981年第1臺YQZ-2.5隨車起重機,1986年第1臺KCU-6/900鋼絲繩牽引卡軌車,2005年第1臺遙控式掘進機,2008年第1臺數控全自動截割成形掘進機。2014年,石家莊煤礦機械廠研制成功MG2×100/460-WD采煤機,目前生產4個系列17種型號的交流電牽引采煤機,適用于0.9~4.0 m厚度的煤層開采。

        圖15 1960年毛澤東參觀石家莊煤礦機械廠的技術革新成果

        2.1.10 遼源煤礦機械廠變遷

        1969年,遼源煤礦機械廠建成投產,它是原煤炭部生產采煤機的三大定點廠家之一。1970年,遼源煤礦機械廠自主研制出MLX-50型騎刮板輸送機的薄煤層雙滾筒采煤機;1971年造出MLQ-80型可調單滾筒采煤機;1972年造出MDY-150單滾筒采煤機;1981年造出MLQ2-180型雙滾筒采煤機;1994年與上海煤研所、張家口煤機廠等聯合試制出國內第1臺MGD-N(A)型短機身采煤機;1997年引進蘇聯1K103型電牽引采煤機技術造出我國第1臺MG668-WD型電磁調速電牽引采煤機。2007年10月,遼源煤礦機械廠更名為遼源煤礦機械制造有限責任公司。

        2.1.11 無錫煤礦機械廠變遷

        1970年,無錫市煤礦機械修配廠由無錫市新華衡器廠、無錫市技工學校合并建廠,1973年,該廠承擔了綜采面液壓支架會戰任務,試制出液壓支架的“三閥一泵”,即CF型操縱閥、KDF型液控單向閥、YF3-420型安全閥、MBB125/31.5A型乳化液泵站,獲1978年全國科技大會獎。1978年,無錫市煤礦機械修配廠更名為無錫市第一煤礦機械廠,1979年研制出國內第1臺為采煤機降塵的XPA型噴霧泵站,1984年4月改名為無錫煤礦機械廠。1984年,無錫煤礦機械廠與煤炭科學研究總院重慶煤炭研究所聯合研制出MP2-100型極薄煤層爬底板單滾筒采煤機;1982年與上海煤礦機械研究所合作研制出DY-150型液壓牽引單滾筒采煤機;1994年與煤炭科學研究總院上海分院合作研發了4MG200-W型液壓牽引單滾筒采煤機。

        2.2 改革開放之后的采煤機制造商

        1988年4月,中國煤礦機械裝備有限責任公司(以下簡稱“中煤裝備公司”)以煤炭部機械制造局所屬企業為基礎組建成立,主要企業有北京煤礦機械廠、張家口煤礦機械廠、鄭州煤礦機械廠、淮南煤礦機械廠、西安煤礦機械廠、重慶煤礦安全儀器廠、淮南煤礦鋼鐵廠、天津煤礦專用設備廠、上海礦用電器廠、煤山礦燈廠、湖北煤礦機械廠、云南煤礦機械廠、昆明煤礦機械廠和江蘇物資管理處。1993年5月26日,中國煤礦機械裝備公司更名為中國煤礦工程機械裝備集團公司。1998年7月,該公司所屬中煤張家口煤機公司、鄭州煤機公司、西安煤機公司、淮南煤礦機械廠、昆明煤礦機械總廠、湖北煤礦機械廠、重慶煤礦安全儀器廠、平頂山煤機公司、煤山礦燈廠等10家企業下放地方管理。1999年5月,該公司并入中國煤炭進出口集團公司(現中煤能源集團);2006年恢復中煤裝備公司名稱。

        2003年9月,上海創力礦山設備公司(以下簡稱“上海創力”)在上海成立,中煤機械集團有限公司是控股股東,從事采煤機、掘進機、煤礦電氣自動化設備研發,主要產品包含采煤機28個系列100余種機型。2006年,該公司研制出MG80/120-TBW型極薄煤層采煤機,2012年,上海創力公司與同煤集團聯合研發MG200/455-BWD型交流電牽引薄煤層采煤機。

        2004年1月,三一重型裝備有限公司(以下簡稱“三一重裝”)在沈陽成立,同年8月第1臺EBZ160C掘進機下線。2008年,三一重裝推出ML340連續采煤機,2009年推出QMZ200全自動聯合采煤機組,2010年推出MG200/500-WD型電牽引采煤機。在露天采礦方面,2008年,三一重裝推出了首款SRT55型礦用自卸車;2009年SRT95型寬體礦用自卸車、SRT33型礦用自卸車下線;2012年推出SET230電動輪礦用自卸車;2013年推出SRT45礦用自卸車[16]。2019年4月,三一重裝發布了SKT90S型新一代S級寬體車,同年10月SKT90E礦用電動寬體自卸車下線。

        2011年9月,徐工集團基礎公司生產的EBZ160掘進機下線,標志著徐工集團開始邁入礦山裝備領域。2014年6月,徐工集團基礎公司研制出XTR260型國內首臺懸臂式隧道掘進機;2014年8月研制的MG700、MG870系列采煤機通過了煤礦安全認證;2019年10月推出EML360連續采煤機等產品。2012年11月,徐工集團挖掘機械公司研發出DE400礦用卡車,是世界上最大采礦自卸汽車;2018年研發出國內最大的700噸級液壓挖掘機,從此形成了130~700噸級液壓挖掘機和120~360噸級礦用自卸車的系列化露天礦開采裝備。

        3 國外采煤機制造商并購

        1992年,美國久益技術公司收購了長壁聯合公司,后者是英國米柯公司(刮板輸送機制造商)和英國伽利克公司(液壓支架制造商)合并而成。通過這些合并,久益公司變成了世界唯一覆蓋長壁工作面全套設備的制造商,產品包括采煤機、液壓支架、工作面輸送機、轉載機、破碎機和泵站,也是世界最大的井工采煤設備制造商[17]。

        1993年,美國朗艾道(Long-Airdox)公司合并了占有美國煤礦90%蓄電池地下鏟車市場的施明志蘭(Simmon Srand)公司,1994年3月合并了英國采煤機制造商貝考瑞特(Nel-Becorit)公司,1995年3月合并了英國采煤機制造商安德森(Anderson)公司和美國國民礦業公司。至1995年,朗艾道公司設有美國7個制造廠和英國2個制造廠,為煤炭企業提供采、掘、運的成套化生產設備,在美國和世界連續運輸設備的市場占有率已分別達到了87%和90%。1996年該公司推出了EL3000強力重型電牽引采煤機。

        1995年,德國采礦技術公司(DBT)成立,它由哈爾巴赫·布朗機械制造有限公司、海爾曼·赫姆夏特機械制造股份有限公司、威斯特伐利亞·貝考瑞特工業技術公司合并組建。1997年,DBT兼并了米勒克萊夫特礦山技術服務公司,2001年收購了美國朗艾道公司,2003年收購了美國艾米科公司(Eimco,無軌膠輪鏟車制造商)的連續采煤機生產線。

        1997年,美國比塞洛斯-伊利公司更名為比塞洛斯國際(Bucyrus International)公司,同年并購了馬里昂(Marion)電鏟公司;2006年2月,該公司收購了德國DBT公司,從此成為完整的露天和井工開采設備制造商。2010年,該公司并購了特雷克斯(Terex)公司采礦設備業務部。

        1998年,德國艾克夫公司掘進機分公司與機械制造和鑄造公司整合,成立了艾克夫機械制造公司(Eickhoff Maschinenfabrik GmbH)。2002年組建了艾克夫集團,它是一個家族管理的控股公司,初創的艾柯夫機械制造和鑄造公司為母公司,包括機械制造公司、鑄造公司、采礦設備公司、減速機公司、風力發電設備公司,其三大產品種類如圖16所示。這些分公司獨立運營,它們的共同目標是繼承傳統并將其發展壯大。

        圖16 艾克夫集團的減速器、采煤機、機車三大產品種類

        1994年,美國哈尼斯弗格(Harnischfeger)工業公司并購了久益機械公司,進入地下礦山設備制造領域。之前,該公司已于1988年收購了佩奇(Page)公司的露天拉斗鏟生產線,1991年收購了加德納·丹佛公司的牙輪鉆機生產線。由此,形成3個行業裝備制造能力,即比洛伊特(Beloit)公司的造紙機械、P&H公司的物料裝卸設備、久益和P&H公司的采礦設備。1995年,美國哈尼斯弗格工業公司又收購了英國最大的采礦設備制造商——道布森公司,但受到1997年的東南亞經濟危機影響,哈尼斯弗格工業公司申請了破產,2001年進行了重組并更名為久益環球(Joy Global)公司,僅保留礦山設備業務。

        2002年,波蘭法姆爾(Famur)公司開始了集團化重組進程,如圖17所示。2003年并購了1976年建廠的礦山運輸設備制造商諾沃馬克(Nowomag)公司;2005年合并了1974年建廠的液壓支架制造商的法佐斯(Fazos)公司;2006年并購了1956年建廠的帶式輸送機、單軌吊、礦井提升機和選煤設備制造商皮奧瑪(Pioma)礦山機械廠;2007年收購了德國戴姆斯(Dams)公司;2011年并購了1946年建廠的掘進機制造商瑞瑪格(Remag)公司;2012年收購的格里尼克(Glinik)采礦機械公司擁有著名的液壓支架品牌,皮瑪格(Pemug)公司是提升機井塔和選煤廠設計及建造商;2014年收購的法瑪克(Famak)公司是港口裝卸和起重設備制造商;2015年并購了SKW設計技術公司和生產履帶運輸設備的弗格特種(Fugo Proiekt)設備廠;2017年收購了1961年建廠的柯派克斯(Kopex)礦山機械公司以及露天采礦和運輸設備制造商弗格-贊穆特(Fugo Zamet)公司、法瑪格(Famago)公司,控股了弗格(Fugo)公司。至此,法姆爾集團擁有37家公司和7個生產工廠。

        圖17 波蘭法姆爾集團重組路徑

        2011年,久益環球公司收購了勒圖爾勒(Le Tourneau Technologies)公司,后者是全球知名的電動裝載機和鉆探設備制造商;同年,還收購了國際煤機集團(IMM),它是2005年美國喬丹工業公司并購雞西煤礦機械公司、佳木斯煤礦機械公司所成立。2014年,久益環球公司收購了加拿大的地下硬巖采礦設備制造商MGI公司;2015年收購了法國破碎機和鑿巖機制造商蒙特貝(Montabert)公司。至2017年,久益環球公司是世界最大的礦山設備專業制造商。

        1997年,瑞典山特維克公司收購了芬蘭湯姆洛克(Tam Rock)公司,使礦山設備業務覆蓋地下礦山的掘進臺車、中深孔臺車、礦用汽車、鏟運機及液壓破碎錘,露天礦山的液壓鉆機、炮孔鉆機、液壓破碎錘。從此,山特維克公司做大做強了礦山機械、特種刀具和冶金材料三大產業板塊。2006年4月,該公司又收購了澳大利亞鉆井系統公司(Safe Drilling System,SDS),5月收購了日本旭日鉆石(Asahi Diamond)公司的瑞典金剛石勘探鉆頭和坑道鉆機供應商哈戈比-旭日(Hagby-Asahi)公司,6月收購了加拿大前進鉆井(Major)公司的澳大利亞地表巖心鉆機制造商UDR公司[18]。2007年,山特維克公司收購了奧鋼聯掘進機事業部,同年推出MB670新一代掘錨機;2016年推出世界首臺MB380智能化掘錨機。2019年,山特維克公司收購了地下礦山自動化領域領先的紐特拉克(Newtrax)公司,將其自有的OptiMine?智能系統與Newtrax技術組合,加強了山特維克公司在礦山自動化和數字化領域的領導地位[19]。

        2005年,西門子收購了奧鋼聯工程技術公司,成立西門子奧鋼聯制造公司。2014年5月,日本三菱重工收購了位于奧地利林茨市的西門子奧鋼聯制造公司51%的股權,剩余的49%股權由西門子公司持有。

        2011年7月,美國卡特彼勒公司以86億美元收購了比塞洛斯國際公司,極大地提高了卡特彼勒公司的礦山機械制造實力和產品覆蓋范圍,形成的全工位系統化的采礦設備分布如圖18所示,由此確立了全球礦業設備領域的霸主地位。

        圖18 卡特彼勒集團的采礦裝備產品譜系

        2017年4月,日本小松集團以37億美元收購了久益環球公司,將其更名為小松礦業公司,P&H、久益和蒙巴特等采礦裝備品牌都融入小松系列。在之前的1988年小松集團收購了美國德萊賽(Dresser)公司,獲得了德萊賽的礦用自卸車、大型裝載機、推土機生產線和著名品牌。1996年,小松集團與德馬克(Demark)合資組建德馬克-小松公司,1999年買下全部股權,獲得了大型礦用液壓挖掘機產品線。2011年久益環球公司并購重組的佳木斯采礦設備有限公司、雞西煤礦機械有限公司、淮南采礦設備有限公司、無錫盛達機械制造有限公司、青島電氣有限公司等企業也納入小松礦業公司旗下。2019年10月,小松集團的中國公司制造出EJM2×170掘錨一體機,參展了第十八屆中國國際煤炭采礦技術交流及設備展覽會。由此,小松集團快速成為完整的地下采礦和露天采礦設備制造商,三次大并購使其快速成長為礦山裝備制造巨頭,覆蓋所有礦山生產裝備,如圖19所示。

        圖19 小松集團的采礦裝備產品譜系

        由此可見,隨著全球采礦業格局變化,國外采煤機巨頭之間的兼并融合不可避免,原有的國外數十家采煤機械制造商,目前集合成為美國卡特彼勒、日本小松、德國艾柯夫、瑞典山特維克、波蘭法姆爾的五大采煤機制造集團,如圖20所示,其中唯一沒有并購企業的自主成長制造商是德國艾柯夫集團,至今已有160多年發展歷史。2019年,美國卡特彼勒集團收入約417億美元,日本小松集團收入約228億美元,瑞典山特維克集團收入約15.7億美元(其中礦山機械占37%),波蘭法姆爾集團收入約5.75億美元。

        圖20 國外采煤機五大制造集團整合路徑

        4 我國采煤機制造商重組

        1990年以來, 我國煤機制造業管理體制多次更迭,煤礦機械廠改組改制,目前形成了以中煤裝備公司、天地科技公司、太原重型機械集團煤機有限公司(以下簡稱“太重煤機公司”)、西安重工裝備制造集團有限公司(以下簡稱“西安重裝集團”)、鄭煤機集團、山東能源重型裝備制造集團有限責任公司(以下簡稱“山能重裝集團”)、晉能控股裝備制造集團有限公司(以下簡稱“晉能裝備集團”)為代表的采煤機制造國企集群,以上海創力、三一重裝為代表的采煤機制造民企軍團。

        1999年,中煤裝備公司并入中國中煤能源集團,2004 年10月,張家口煤礦機械公司、北京煤礦機械廠、中國煤炭海外開發公司、中煤設備成套總公司等企業并入,打造出國內第1家具有采煤機、刮板輸送機、掘進機和液壓支架成套制造能力的“煤機航母”。2006年4月,中煤裝備公司收購了英國帕森斯(Parsons)鏈條公司的鏈條生產技術、設備和知識產權;2007年參股撫順煤礦電機制造有限責任公司和石家莊煤礦機械有限責任公司;2008 年參股西安煤礦機械有限公司[20-21]。2014年,中煤裝備公司在張家口建成全國唯一的“國家能源煤礦采掘機械裝備研發(實驗)中心”,2017年2月與法國安美地(MND)集團在張家口合資建設滑雪裝備制造基地,探索進入新的行業領域。

        2000年,天地科技公司由煤炭科學研究總院發起成立,整合在煤機制造板塊的企業主要包括寧夏天地奔牛實業集團公司(1998年)、北京天地瑪珂電液控制系統公司(2001年)、天地科技上海采掘裝備科技公司(2003年)、山西天地煤機裝備公司(2006年)、天地(常州)自動化公司(2007年)、中煤控股集團上海公司(2008)、寧夏天地支護裝備公司(2009年)、天地科技(寧夏)煤機再制造公司(2011年)、西南天地煤機裝備制造公司(2011年)等企業,產品涵蓋了井工礦山的采、掘、運、支、提裝備和露天礦產裝備、煤礦自動化及電液控制裝備。

        2005年,太重煤機公司重組運行,它以山西太原重型機械集團為龍頭,整合了太原礦山機器集團有限公司、山西煤礦機械制造有限責任公司國有產權,聯合了山西焦煤集團、大同煤礦集團、陽泉煤業集團、潞安礦業集團、晉城無煙煤礦業集團、山西煤炭運銷公司、山西煤炭進出口公司等7家企業共同注資。2011年,太重煤機公司收購了澳大利亞威利朗沃國際集團,跨入世界領先的定向鉆進設備制造商,2012年收購了位于美國鹽湖城的資源鉆探服務公司(Resource Enterprises Inc.,REI)的60%股份。

        2006年,鄭州煤礦機械廠改制為鄭煤機集團,現已發展為18個子公司,主要包括煤礦機械有限責任公司、液壓電控公司、綜機設備公司、長壁機械公司、鑄鍛公司、智控網聯科技(深圳)公司,亞新科工業技術(北京)公司、鄭州圣吉機電設備公司等。2016年,該公司收購了亞新科集團,進入汽車零部件制造行業;2017年收購了索恩格(SEG)公司,進入汽車啟動電機、混合動力系統制造領域。目前,在全球17個國家和地區建有28個生產研發和銷售基地,能夠設計制造支護高度0.55~8.80 m、工作阻力1 600~26 000 kN的各類液壓支架,630~1250全系列刮板輸送機及其配套的轉載機、破碎機等設備。

        2009年,西安重裝集團成立,它是陜西煤業化工集團有限責任公司的全資子公司,下屬西安煤礦機械有限公司、陜西建設機械股份有限公司、銅川煤礦機械有限公司、韓城煤礦機械有限公司、蒲白煤礦機械有限公司、澄合煤礦機械有限公司、渭南光電科技有限公司、渭南橡膠制品有限公司和礦山電器設備有限公司等。該集團的裝備產品包括采煤機、掘進機、液壓支架、刮板機、輸送機、帶式輸送機等礦山裝備和路面攤鋪機、銑刨機等工程機械。

        2011年4月,平煤神馬機械裝備集團有限公司組建成立,下轄中平能化集團機械制造公司、天工機械制造公司、河南重機公司、安盛機械制造公司、平煤神馬電氣公司等16家專業公司,產品涉及綜采綜掘設備、電氣設備、輸送帶、高壓膠管、電纜、化工設備等。

        1978年,平頂山煤礦機械廠制造出我國第1套ZYZ-1型掩護式液壓支架[22],如圖21所示。

        圖21 我國第1套ZYZ-1型液壓支架

        2014年12月,山能重裝集團在泰安組建成立,它是山東能源集團的二級單位,最早創建的是山東煤礦泰安機械廠,2007年改制為山東泰安煤礦機械有限公司,2016年隸屬于山能重裝集團。山能重裝集團下屬重型裝備制造集團公司(泰安)、山東煤機裝備集團有限公司(泰安)、魯南裝備制造有限公司(棗莊)、萊蕪裝備制造有限公司、內蒙古裝備制造有限公司(鄂爾多斯),制造采、掘、運、洗選設備、礦用機械設備、風力發電機、變壓器等裝備。

        2020年12月,晉能裝備集團組建成立,該集團整合了原同煤集團機電裝備公司中央機廠(始創于1952年的大同礦務局機廠)、原陽泉煤業集團華越機械有限公司、原山西潞安煤炭技術裝備公司、原山西晉煤集團金鼎煤機礦業有限責任公司等山西省內47家裝備制造企業,制造裝備可涵蓋煤礦、電力、化工等領域,致力于塑造“山西智造”新高地。

        經過近10年的并購重組,目前我國采煤機研發制造能力主要集中到七大集團:中煤裝備公司、天地科技公司、太重煤機公司、西安重裝集團、鄭煤機集團、山能重裝集團、晉能裝備集團,如圖22所示。2019年,我國煤礦機械行業累計銷售820億元,其中天地科技公司123億元,山能重裝集團107億元、中煤裝備公司100億元、晉能重裝集團所屬企業合計84億元,鄭煤機集團74億元、太重煤機集團65億元、西安重裝集團25億元,七大集團合計578億元,它們的銷售額占全國煤礦機械銷售額的70%。2019年,我國共生產采煤機662臺、掘進機1407臺、刮板輸送機1866臺、液壓支架58857架、帶式輸送機699臺。

        圖22 我國采煤機七大制造集團整合路徑

        5 結束語

        采煤機是煤炭機械化開采技術進步的核心,回顧采煤機發展歷程,可以感受到百年采煤機制造商的諸多原創性貢獻。1826年成立的威斯特伐利亞公司創造了洛貝刨煤機、滑行拖鉤刨、動力刨煤機;1862年成立的瑞典山特維克公司創造了高性能鉆機和掘進機;1864年成立的德國艾柯夫公司創造了EDW系列采煤機;1880年成立的美國比塞洛斯公司創造了露天礦挖掘鏟;1894年成立的日本小松公司在20世紀末期創造了自動駕駛礦用自卸車;1895年成立的蘇聯戈爾洛夫工廠創造了“頓巴斯”康拜因采煤機組;1900年成立的英國安德森公司創造了AM-500采煤機;1919年成立的美國久益機械公司創造了LS系列電牽引采煤機;1925年成立的美國卡特彼勒公司創造了大型礦用自卸卡車。

        我國采煤機制造業起步較晚,在開創國產采煤機自主制造之路上做出了卓越貢獻。1946年建立的雞西煤礦機械廠創制了MLS3-170型采煤機;1949年建立的張家口煤礦機械廠創制了MBJ系列刨煤機和SGW系列可彎曲刮板輸送機;1950年建立的太原礦山機器廠創制了MGTY系列電牽引采煤機;1950年建立的太原重型機器廠創制了WK系列電鏟;1951年建立的西安煤礦機械廠創制了MXA系列采煤機;1953年建立的北方重工業集團創制了NTE系列電動輪礦用自卸車;1956年建立的鄭州煤礦機械廠創制了ZY系列超大采高液壓支架;始于1964年的中煤科工集團上海有限公司創制了MG系列采煤機。

        近3年來,采煤機制造企業并購重組十分踴躍。目前,國外采煤機制造業主要集中到瑞典山特維克、波蘭法姆爾、德國艾柯夫、美國卡特彼勒、日本小松等五大集團,國內制造業主要集中到中煤裝備公司、天地科技公司、太重煤機公司、西安重裝集團、鄭煤機集團、山能重裝集團、晉能裝備集團等七大集團。國外相關企業重組之后,形成了采礦裝備制造業的航母,產品覆蓋了地下采礦和露天采礦所需的掘(鉆)、采(挖)、運(裝)成套設備,業務包含了材料鑄造(冶煉)、設計、制造、控制、服務的互補性板塊,形成了從基礎材料、產品設計、設備加工、裝備控制、產品服務的創新鏈。相比而言,目前國內礦山裝備集團尚未形成這樣的研發能力和質量保證體系。此外,針對礦山企業追求的高效率、高效益生產目標,國內采煤機制造商還存在系統集中度小、產品覆蓋面小的弱點,沒有形成國際化知名品牌,國際市場競爭力還需要進一步提高。

        6 后記

        2020年新冠肺炎疫情爆發,筆者于農歷春節正月初三(2020年1月27日)返回北京,組織校園疫情防控工作。利用閑暇時間,本想查閱早期采煤機的發明時間,卻發現目前尚缺少完整性、系統性的采煤機創新介紹,因此萌發了考證采煤機技術發展歷程的想法。經過查閱3 800余篇中外文獻,分期撰寫了10篇文章,分別介紹截煤機、刨煤機、鉆煤機,銑削式滾筒采煤機,電牽引采煤機,連續采煤機,采煤機自動化技術,采煤機煤巖界面探測技術,采煤機截割機構,采煤機可靠性技術,采煤機環境感知技術,采煤機制造商變遷。

        回顧采煤機發展歷程,采煤機型式和能力大致走過5個時期:

        (1)簡單采煤機時期(1870-1928年)。1870年誕生了世界第1臺截桿式截煤機,之后創造了各種截鏈式割煤機,這些機器雖然屬于外牽引的簡單采煤機,但改變了井下繁重的人力挖掘式采煤方式。

        (2)綜合采煤機時期(1929-1948年)。1929年蘇聯創造了第1臺履帶行走式ДТ-2型巷道掘進采煤機,之后研制出C-5型康拜因、ПК型掘進康拜因;1941年在德國誕生了世界第1臺耕犁式刨煤機,之后英國創造了Meco-Moore截裝機,蘇聯制造出“頓巴斯”康拜因,這些采裝一體化新設備顯著提高了采煤機械化程度。

        (3)高效采煤機時期(1948-1975年)。1948年英國誕生了世界第1臺滾筒采煤機,之后英國和德國陸續制造出多種滾筒采煤機,1963年英國創造了世界第1臺可調高滾筒采煤機,這些新型采煤機大幅度提高了采煤效率,成為國內外煤礦廣泛使用的機型。

        (4)自動采煤機時期(1976-2005年)。1976年英國研制成功采煤機數字化顯示和自動控制系統,之后開發出采煤機MIDAS控制系統,1989年在美國煤礦創建了世界首個自動化刨煤工作面,之后久益公司推出采煤機JNA控制系統、自動化工作面FaceBoss控制系統,2004年天地科技上海分公司研發出第1代采煤機DSP電控系統,這些自動化技術推動了采煤機實現無人駕駛、遠程監控運行。

        (5)智能采煤機時期(2005年至今)。2005年澳大利亞研發出 LASC采煤機定位技術,2011年AMT公司推出MK4連續采煤機導航系統,2015年筆者團隊提出了基于煤層地理信息系統(MGIS)的采煤機姿態檢測技術,使采煤機初步具有智能運行能力。

        縱觀采煤機創新歷程,超過150 a的技術創新始終圍繞采煤機的高截割性、高可靠性、高智能性而展開。具體而言,高截割性是采煤機對各種煤層具有足夠強勁的切削破碎能力,屬于采煤機的機能;高可靠性是采煤機具有足夠的承載強度、疲勞強度和耐磨強度,從而確保采煤機高產高效生產,屬于采煤機的產能;高智能性是采煤機對煤層狀態變化所具有的自適應調控能力,逐漸實現無人干預的自動駕駛,屬于采煤機的智能。

        采煤機的機能、智能、產能增進過程如圖23所示,在截桿式采煤機誕生后的100 a,簡單采煤機和綜合采煤機依賴人工控制,截割功率不足200 kW;1970-2000年,高效采煤機實現了微機控制,截割功率達到1 000 kW;21世紀以來,人工智能在采煤機逐步得到應用,采煤機進入初級智能階段,截割功率超過了2 000 kW。實質上,采煤機對煤層的切割作業具有機器人特征,如果把采煤機發展歷程看作采煤機器人漸進發展過程,未來的采煤機技術創新一定要向機器人化方向發展,使之具有自主機器人的感知、決策、控制能力。筆者相信,再過15 a左右,井下無人化自動駕駛采煤機的夢想將會實現。

        圖23 采煤機機能和智能對產能影響曲線

        致謝:謹以此文向為我國采煤機技術創新與制造業發展做出卓越貢獻的前輩們致敬!感謝吳曉波、高潔、王朝陽、郝勇幫助查找采煤機制造商史料;致謝為本文索引資料提供便利的中國知網、百度咨詢、360百科等信息平臺。本篇述及的采煤機制造商發展的相關時間可能有偏差,請讀者幫助校正和補充。

        參考文獻:

        [1] 葛世榮,鮑久圣,曹國華.采礦運輸技術與裝備[M].北京:煤炭工業出版社, 2015.

        [2] 杜石然,林文照.科技史上三大發明的重大意義[J].歷史研究, 1978(6): 79-88.

        [3] 葛世榮.采煤機技術發展歷程(二)——銑削式滾筒采煤機[J].中國煤炭,2020, 46(7): 4-18.

        [4] 馬文奇.蘇聯煤炭工業的四十年[J].世界經濟文匯, 1958(3): 31-34.

        [5] 李松筠.近十年來滾筒式采煤機的發展與展望[J].煤礦機械,1991(5): 2-7.

        [6] 嚴萬生,林延中.煤礦機械制造三十五年的發展[J].煤礦機械,1984(5): 1-3.

        [7] 李春卉,趙宏珠.改革開放30年中國綜采、綜掘設備的現狀和發展[A].中國煤炭學會煤礦機電一體化專業委員會、中國電工技術學會煤礦電工專業委員會.煤礦安全、高效、潔凈開采——機電一體化新技術學術會議論文集[C].中國煤炭學會煤礦機電一體化專業委員會、中國電工技術學會煤礦電工專業委員會:中國煤炭學會,2009:4.

        [8] 鐵旭初.我國煤機裝備制造 70年發展成就與展望[J].中國煤炭,2019, 45(11): 5-12.

        [9] 張緒廷.雞西煤礦機械廠在前進[J].煤礦機電, 1994(6): 41.

        [10] 本刊編輯部.陽泉3223采煤綜合機械化工作面技術鑒定會議[J].煤炭科學技術,1974(6): 4-5.

        [11] 曾江.新中國第1座重型機器廠——太原重型機器廠[J].金屬加工(冷加工),2009(6): 23-24.

        [12] 賀占軍.另辟蹊徑的秘密研發之旅——解析中國首臺NTE260電動輪礦用車自主研發歷程[J].現代國企研究,2012(7): 66-73.

        [13] 羅志榮,劉翥騫.北方股份:成就礦車霸業的戰略圖謀[J].企業文明,2008(7): 39-44.

        [14] 胡蘭,張紅梅,祁威.二十年產業騰飛,輝煌跨越看今朝——北方股份在崛起中成就礦車霸業[J].中國高新區雜志,2008(6): 68-71.

        [15] 趙宏珠.中國綜采長壁技術和裝備出口印度應用效果分析[J].煤礦開采,2000(1): 5-8.

        [16] 遲宇,董進.三一啟示錄:志高,恒遠[J].礦山裝備,2011(1): 68-70.

        [17] M·格雷漢,趙康源.久益公司與長壁工作面裝備的發展[J].中國煤炭,1998, 24(10): 43-50.

        [18] 金丕振.今日山特維克-湯姆洛克集團[J].國外金屬礦山, 2000(5): 44-48.

        [19] 山特維克在采礦自動化領域的新動向[J].礦業裝備,2019(3): 13-15.

        [20] 肖桂華.央企的責任與使命,煤機裝備的中國脊梁——中國煤礦機械裝備有限責任公司發展壯大之路[J].中國科技產業,2011(3): 96-98.

        [21] 李望.中煤裝備公司打造國家高度[J].企業管理, 2011(1): 62-64.

        [22] 趙國軍.從全國第1架到世界第1架——平煤機領跑中國煤礦液壓支架產業[J].中國煤炭工業, 2012(7): 26-28.

        The development history of coal shearer technology(Part ten)
        ——manufacturers

        GE Shirong1,2

        (1.School of Mechanical, Electrical & Information Engineering, China University of Mining and Technology-Beijing, Haidian, Beijing 100083, China;2.Institute of Intelligent Mines & Robotics, China University of Mining and Technology-Beijing, Haidian, Beijing 100083, China)

        Abstract The development of coal mining accelerated Europe's first industrial revolution, which in turn spawned a batch of shearer manufacturers that provided key equipments for Europe's rapid growth in coal production.By the 1950s, most of the world's shearer manufacturers distributed in European countries and the United States.In Asia, only Komatsu Company in Japan had the ablity to produce some simple coal mining equipments.In China, there was only Jining Machinery Factory(the predecessor of Jixi Coal Mine Machinery Factory)established in 1933.Since the founding of the People's Republic of China in 1949, a number of shearer and related equipment manufacturers were established in the northeast, north and northwest of China, which promoted China's coal mining machine manufacturing capacity rapidly.In the 1990s, due to the decline of foreign coal mining quantity and the increase of coal mine production scale, the demand for shearer decreased, resulting in the merger and reorganization of mining equipment manufacturers.At present, the major mining equipment manufacturs are focused to Caterpillar(US), Komatsu(Japan), Eikhoff(Gamany), Sandvik(Sweden), Famer(Poland).In the past ten years, the reorganization of China's coal mining machinery manufacturing enterprises accelerated, and the current coal mining machinery manufacture capacity gathered to seven coal machinery groups, i.e.China National Coal Mining Equipment Company Limited, Tiandi Science & Technology Co., Ltd., Taiyuan Heavy Machinery Group Coal Machinery Co., Ltd., Xi'an Heavy Equipment Manufacturing Group Co., Ltd., Zhengzhou Coal Mining Machinery Group Co., Ltd., Shandong Energy Heavy Equipment Manufacturing Group Co., Ltd., Jinneng Holding Equipment Manufacturing Group Co., Ltd..Throughout the 150 years of development history of shearers, high cutting, high reliability and high intelligence have always been the core points for shearer technology innovation, and it is thought that the shearer production capacity has a close correlation to its mechanical function and intelligence, and robotization will be the important innovation direction for coal shearer in future.

        Key words coal shearer technology; coal shearer manufacturers; enterprises merger and reorganization; innovation direction; robotization

        中圖分類號 TD421.6

        文獻標志碼 A

        移動掃碼閱讀

        引用格式:葛世榮.采煤機技術發展歷程(十)——制造商變遷[J].中國煤炭,2021,47(3):25-43.doi:10.19880/j.cnki.ccm.2021.03.005

        GE Shirong.The development history of coal shearer technology(Part ten)——manufacturers[J].China Coal,2021,47(3):25-43.doi:10.19880/j.cnki.ccm.2021.03.005

        作者簡介:葛世榮(1963-),男,漢族,浙江天臺人,教授,中國礦業大學(北京)校長,從事智能采礦裝備、摩擦可靠性研究。E-mail: gesr@cumtb.edu.cn

        (責任編輯 郭東芝)

        體育下注app-網上體育投注平臺-im體育平臺App-官網推薦? 在线观看免费A∨网站,A毛片毛片看免费,免费A片在线观看,在线A毛片免费视频观看