2016年矿业科技装备大事盘点
时间:
2017-10-19
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矿业报
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国内首个煤层气工厂化钻井平台投用
国内首个煤层气工厂化钻井平台在我国最大的煤层气井田——沁水煤层气井田晋城寺河区块投入使用，这是我国在煤层气开采模式上取得的又一新突破。该煤层气钻井平台在晋城寺河区块共设计有5口单分支水平井，机组采用3#煤层、15#煤层两类煤层交叉作业的方式，第三口水平L型井已进入开钻阶段。据估算，该钻井平台全部完工后将节约费用200余万元。
点评：作为我国煤层气产业发展的领航者，晋煤集团的核心优势在于——依托国家重点实验室和山西省煤基重点科技攻关产业链项目等先进技术平台，积极抢占关键技术的战略制高点，先后研发并投入应用了U型井、L型井、多分支水平井等多种新型大产量少投入的钻井技术。与传统的分散作业模式相比，煤层气钻井平台的最大优势就是将钻井由分散转向集约，覆盖了钻井、压裂、排采等多个工艺流程，可以使一口直井辐射较大范围，达到增大抽采面积、降低钻井成本的效果，从而达到“集约建设开发资源，提高开发效率，降低管理和施工运营成本”的目的。
国内首台大功率大采高采煤机通过鉴定
由太重煤机与山西潞安环保能源开发股份有限公司合作研制的“MG1100/2860-WD大功率大采高电牵引采煤机的研制与应用”项目在北京通过了由中国煤炭工业协会组织的专家组鉴定。该采煤机滚筒直径3.5米，装机总功率达到2860千瓦，生产能力大于每小时4500吨，是目前我国自主研发的切割功率最大（1100千瓦）、一次采全高（7.2米）的采煤机，被评为“2015年中国煤机行业十大科技创新成果”。
点评：太重煤机是山西煤机制造业的代表，更是国内一流的综合机械化采煤成套设备制造基地，其煤机制造技术、生产能力和产量在全国装备制造行业中都具有响当当的实力。目前，太重煤机生产的大功率采煤机已占到全国市场份额60%以上。这实力源于太重煤机多年来对技术创新的孜孜以求，源于太重煤机“借脑”创新，变单打独斗为“产学研”一体化，使自主研发新产品的速度比过去提高了10多倍。大功率大采高采煤机是我国特厚煤层开采的利器，其应用必将大大提高特厚煤层开采效率，进一步提高煤炭资源回收率。
恒欣实业成功研发出“无源制动车”
湖南湘潭恒欣实业主打产品——“煤矿无极绳连续牵引车”（俗称“梭车”）在坡度25度、长35米的试验轨道上，成功完成了无源制动车制动试验，成为国内首家在此坡度（一般为18度坡）上试验成功的企业。目前，该技术已广泛应用于恒欣实业的新产品上。
点评：对于一家企业而言，动辄投资数百万元进行新产品研发，并配以足够的人力和物力，不仅需要充裕的资金保障，而且需要超人的胆识和魄力。试想，如果恒欣实业不具备长远的眼光，便不会有“无源制动车”的诞生。要知道“无源制动技术”具有广阔的应用领域——煤矿绳牵引轨道运输设备，契合了本质安全型矿井建设的要求。使用“无源制动车”后，当轨道运输设备的牵引车出现意外情况导致超速运行时，不需要人为控制就能通过自动测速让牵引车实现自动制动停车，从而有效提高了梭车的安全性能，防止事故发生。正如恒欣实业董事长肖公平所言，“无源制动车”能有效地解决输送人员的安全隐患问题，打破了梭车只运物不运人的局限性，提高了梭车的利用率和煤矿产业的生产效率。
刘庄煤矿单轨吊技术达世界领先水平
国投新集公司刘庄煤矿在171305工作面使用SLG16.5（48T）起吊梁远距离安装了ZZ13000/27/60D型(47.5T)整体支架，创下了世界范围内采用SLG16.5（48T）起吊梁运输安装ZZ13000/27/60D型(47.5T)整体支架的新纪录，标志着刘庄煤矿单轨吊技术达到了世界领先水平。
点评：刘庄煤矿是国家和安徽省“十五”重点建设工程，同时也是国家能源战略开发新形势下两淮煤炭基地开工兴建的第一对特大型矿井。其项目重要性不言而喻。由于原有的重型起吊梁起吊重量小，存在设计缺陷，该矿通过与国外公司合作，将液压油缸提升方式改为液压马达提升方式，重型起吊梁两侧护板间距减小，全面解决了重心不易掌握、稳定性能较差、无效起吊高度大、结构不紧凑等问题，不仅改善了综采液压支架运输的安全环境，而且实现了平巷-斜巷、多弯道、多岔道的连续直达运输，取得了很好的社会效益和经济效益。
中国石油“十二五”新技术创效超千亿元
据中国石油“十二五”科技创新成就新闻发布会透露，“十二五”期间，中国石油全力实施“优势领域持续保持领先、赶超领域跨越式提升、储备领域占领技术制高点”的科技创新三大工程，取得了40项重大标志性成果，申请专利21766件，是“十一五”时期的两倍多，获国家科学技术进步一等奖6项，新技术创效超过1000亿元，科技创新支撑引领了公司可持续发展。“十二五”期间，中国石油创新15项重大理论和核心技术，研发25项重大装备和软件。
点评：可以说，中国石油科技创新如浩瀚夜空里的星辰一般，璀璨夺目；而科技创新之下，其战果更是令人瞩目——石油、天然气每年新增探明储量连续9年保持在10亿吨当量以上，石油产量连续21年维持在1亿吨以上，天然气产量从2000年的183亿立方米增加至2015年的955亿立方米，16年增加了5倍。尤其是深层古老碳酸盐岩油气成藏等重大科学理论创新，开辟了中国石油的油气勘探新领域；油气储运重大技术装备的创新，不但打破了国外技术垄断，还带动了国内相关产业的大发展。
山东能源重装集团瞄准“高端制造”
山东能源重装集团总经理周峰表示，该集团将大力发展高端装备制造产业，逐步淘汰落后产能，提高企业整体制造水平和综合形象，用更加先进的产品抢占国内外市场份额。近年来，山该集团下属单位分别与波兰、瑞典、德国等国家的知名企业开展了一系列项目合作，在液压支架、采煤机、掘进机、激光器、装车站等产品方面已具备了较高的制造水准，同时也得到了国内外大量客户的广泛关注和认可。
点评：作为山东能源集团的二级单位，山东能源重装集团不仅吸纳了新矿集团、枣矿集团、临矿集团矿山装备制造企业的基础优势，而且秉承了山东能源集团开放包容、锐意改革、持续创新的精神品质。也正因为如此，该集团大力实施高端化、多元化、智能化、集成化发展战略，着力深化同国内外优质企业的合资合作，积极推进规模有序扩张、动能有序释放，全力建设具有国际影响力和竞争力的“智慧型”装备制造企业。而该集团注册成立的科技研发公司，以及在北京建立的国际采矿设备研究院等，便是其改革发展的一个写照。
安徽重大技术装备保险首单落户马鞍山
安徽重大技术装备保险首单落户马鞍山方宏自动化科技有限公司。该保单为8台八轴联动弧焊机器人及成套设备承保，期限一年，保费的80%由国家财政资金投放，方宏公司仅需承担20%即1.15万元的自缴成本，但却撬动了近200万元装备的风险保障。
点评：应该说，首台(套)重大技术装备既有技术优势，也有自身的短板。比如，有的成套装备或单机设备虽然拥有自主知识产权的核心技术和自主品牌，并具有显著的节能和低(零)排放的特征，但是尚未取得市场业绩。这就令生产企业犯了难，毕竟再香的酒也怕巷子深，没有一定的知名度，就会令市场开拓充满各种未知的风险。而参保之后，这一问题就迎刃而解了。如果用户购买后出现质量问题，则由保险公司负责赔偿。这样一方面化解了客户的后顾之忧，有利于新产品打开市场，另一方面也让企业把主要精力放到新产品研发和创新上。
我国加快能源装备结构调整步伐
中国机械工业联合会执行副会长陈斌在2015年全年机械工业经济运行形势信息发布会上表示，“十二五”是机械工业发展不平凡的时期，是在复杂和困难环境中砥砺前行。与“十五”、“十一五”期间全面快速增长不同的是，机械工业各分行业进入“十二五”后期以来，市场需求结构发生了变化，变化的主要标志是分化加剧。
点评：在经济下行压力不断加大的背景下，“十二五”期间机械行业企业主动适应市场变化的能力不断提升，内生发展动力持续增强，产业结构调整持续推进。比如，高端设备自主研发取得突破；“三基”领域发展持续推进，一批长期依赖进口的关键基础件、核心零部件的国产化取得进展。机械工业市场需求结构的变化，反映出经济结构调整下我国机械工业正在由以前主要服务于投资活动逐渐转向更多地关注和挖掘智能化、信息化、节能减排等领域的需求。智能制造、低碳绿色是机械工业未来发展的方向和挖潜的重点。
中矿集团研发自由流电泳分离贵金属技术
由山东中矿集团有限公司和华东理工大学合作研发成功的《一种基于自由流电泳技术分离贵液中贵金属的装置及应用》获得了国家发明专利授权。据了解，这是国际上第一个在矿物分离提纯过程中成功引入自由流电泳（FFE）技术的科技成果，在矿物冶炼史上具有里程碑意义。
点评：其实，对于自由流电泳技术，业内并不陌生。该技术是近十几年来高速发展的前沿科技，在生物和化学领域的分析及制备中应用较为广泛。自由流电泳分离贵金属技术是一块“硬骨头”。啃下它，不仅可以破解矿物分离提纯中原有工艺技术老化、成本较高、效率较低、废液污染等技术难题，而且可以改善氰化尾渣多元素回收过程中的铜锌分离技术指标，为多元素回收提供了更高质量的原料，对资源深度循环利用具有重大意义。而中矿集团正着手建立的一套完整分离分析方法，则为自由流电泳技术的工业化应用奠定了基础。
我国铁矿尾矿选矿技术获重大突破
中国地质调查局地调项目——铁矿尾矿资源化利用取得突破性进展，由多家科研单位联手开发的“预氧化-蓄热还原-再氧化”多段悬浮焙烧新技术让困扰矿山企业多年的尾矿起死回生，实现了资源化利用。
点评：众所周知，我国铁矿资源品位低，选矿比高。据统计，我国铁矿石年产量大约有15亿吨，而尾矿量高达10亿吨以上。作为铁矿企业的老大难，尾矿问题折射出的不仅仅是安全问题，还反映出传统粗放型经济增长方式与新型工业化道路相冲突的矛盾，以及资源短缺与可持续发展的矛盾。多段悬浮焙烧新技术为我国铁矿尾矿的资源化利用开辟出一条新途径，一方面实现了大量至今无法利用的菱铁矿、褐铁矿石以及排岩矿、尾矿的有效分选，盘活大量铁矿资源；另一方面可大幅提高可选矿石的回收率，达到节能、降耗、增效的目的。
晋煤高瓦斯矿井通风模式有重大突破
一项名为“U型”通风系统的技术项目在晋煤集团寺河矿经过1年多的试验，取得了阶段性成功。该技术不仅有效破解了高瓦斯矿井采空区瓦斯超限的安全隐患，还为企业增收节支上千万元。从2015年开始，晋煤集团在寺河矿率先实施“U型”通风系统试验，采用“专用高负压瓦斯抽采泵，专门铺设大直径采空区瓦斯抽采管路，专门服务于采空区瓦斯抽放”的“三专”瓦斯抽采模式，达到了定向高位钻孔瓦斯抽采浓度达60%以上的突出效果，矿井通风模式实现了革命性创新。
点评：对于煤炭企业而言，瓦斯猛于虎，稍有不慎，就会酿成安全事故。然而，拥有多座高瓦斯矿井的晋煤集团转变思维，变“猛虎”为“香饽饽”，不仅驱除了煤炭开采上的拦路虎，而且有效利用了煤层气。其“U型”通风系统有效解决了矿井综采工作面采空区的通风难题，实现了抽采效果最大化，保障了采掘工作面的安全高效回采。可以想象，伴随着该通风系统在该集团各高瓦斯矿井的全面推广，晋煤集团收获的不仅是安全保障，还有可观的经济效益。
东北装备制造业加快转型升级
在上海第九届中国数控机床展览会上，由沈阳机床集团开发的世界首款“魔方机床”一亮相便惊艳全场。这是一款名为“Ｉ５Ｍ８”的智能五轴平台型机床，其８种不同功能部件可以像魔方一样变化组合，实现智能互联，最大限度地满足了市场对个性化制造的需求。与沈阳机床集团在智能制造时代不断推出颠覆性产品领跑业界一样，在以装备制造业见长的东北老工业基地，一批重点企业面对经济困难纷纷加快转型升级步伐。
点评：东北地区是新中国工业的摇篮。在这一摇篮里，装备制造业不仅支撑起了东北乃至全国工业的发展，而且汇集了工业发展的基础优势和核心力量。多年来，东北地区在数控机床、大型船舶、海洋工程、铁路机车等重大装备上贡献了数不清的“全国第一”。东北攻关的一批大型装备打破了海外垄断，对服务中国制造的下游产业，提升“世界工厂”的整体制造水平，起到了带动作用。面对当前重化工业下行，市场需求不足给行业带来的困境，东北装备制造业向高端化、智能化转型升级的步伐明显加快。期待东北装备制造业早日焕发出新生机，迎来行业发展的春天。
东滩矿成功改造钻机施工卸压钻孔
随着各煤炭生产矿井进入深部开采，矿压成为制约生产、危害矿工生命安全的主要因素。为解决这一问题，兖矿集团东滩矿使用矿用全液压履带钻机转接高强度螺旋钻杆，施工大直径、大深度卸压钻孔，有效避免了矿压危害。经过改进，该设备及技术可以施工深度超过50米、直径超过150毫米的卸压钻孔。该技术已经在东滩矿4313综放工作面、14316综采工作面及143下02运顺联掘进巷道得到了成功应用。
点评：虽然这只是一个小改进，但其解决的问题却是钻探过程中普遍存在的问题——钻探到一定深度，钻渣无法排除，致使钻头进退两难。如何在保证钻进深度的同时，有效解决排渣难题？东滩矿改造的全液压履带钻机转接高强度螺旋钻杆有效解决了转接头和履带式全液压钻机扭矩大两大关键问题，既保证了施工卸压钻孔的深度，又保证了螺旋钻杆的完好。同时，由于全液压履带式钻机具有自行走的优点，挪移钻机方便，省时省力，降低了工人劳动强度，加快了钻孔施工速度，为巷道掘进、工作面开采创造了条件。
迁安“吃钢”产业迈向高端制造业
唐山科源激光再制造有限责任公司德玛吉叶片研制中心生产项目总投资2200万元，是目前全国首条引进德国原产德玛吉数控加工中心生产线。其生产出来的产品主要用于满足钢企、电力企业的叶片更换需求。作为迁安首个加工生产叶片的企业，其经营的是一个“吃钢”产业，即从原来生产铁水罐、钢水包等粗放的钢铁加工产品向高科技、高附加值产品延伸，推动产品由原材料变成高端商品，实现从初级产品到终端产品的延伸。
点评：迁安素有“钢城”之称。然而，这座依托铁矿资源和钢铁工业发展起来的城市，却不惟钢，而是依托钢、延伸钢，打造精品钢铁、装备制造、现代物流3个超千亿元产业集群和煤化工、包装建材、食品医药、节能环保、高新技术5个超百亿元产业板块，积极推进产业转型升级。难怪有人说，虽然德玛吉叶片研制中心生产项目不大，但意义很大。唐山科源激光再制造公司由粗放的钢铁加工业向装备制造业的华丽转身，不仅是迁安“吃钢”产业迈向高科技、高附加值的一个缩影，更是迁安大力发展装备制造业，推动转型升级的一个缩影。
天津滨海新区打造高端装备集群
如果想知道中国高端装备究竟有多“高端”，去天津滨海新区走一圈或许是个不错的选择，高端装备制造在这里已显露锋芒。作为新中国第一家重型机械制造企业的全资子公司，投产4年多的太原重工滨海公司交出了一系列亮眼的成绩单：成为全球为数不多的挤压机制造商之一，造出了世界最大的2.25万吨卧式挤压机，这对制造大型飞机、高铁的高强度、超大构件不可或缺；生产出重逾万吨的自升式海洋石油钻井平台，技术水平居全国前列；具备了研制全系列港口机械设备的能力。
点评：应该说，天津滨海新区具有独特的地理优势。但其发展优势远不止于此。作为我国首个综合改革创新区，天津滨海新区被誉为“中国经济的第三增长极”，是我国北方第一个自贸区。借助这种集成优势，天津滨海新区抓住国家加快发展高端装备产业的战略契机，推动优势和战略产业快速发展，打造高端装备集群，深耕高端装备制造，使其成为了天津滨海新区的一张“新名片”。
郑煤机液压支架成功打入美国市场
河南机械装备投资集团旗下的郑州煤矿机械集团股份有限公司（下称“郑煤机”）向美国客户供应综合机械化成套液压支架项目成功签约，这标志着中国煤机制造实现了美国高端市场零突破。
点评：创新，是企业发展的第一动力，也是最持久的动力。郑煤机之所以能够承担国家多项煤矿综采装备重点项目的研制开发，并且其液压支架研发实力和装备制造水平全球领先，与其创新能力不无关系。要知道，郑煤机已拥有国际专利57项，已获受理的专利申请达35项，是中国煤机行业当之无愧的创新“领头羊”。我国首台液压支架、世界首台放顶煤液压支架诞生与此，就不足为怪了。也许，在美国高端市场实现零突破，只是郑煤机“打造具有国际竞争力的煤机品牌”的第一步，但却是关键一步。
我国首套燃烧前二氧化碳捕集装置建成
我国首套燃烧前二氧化碳捕集装置完成了72小时满负荷连续运行测试。据了解，该装置位于中国华能集团公司天津IGCC电站。这标志着华能在燃烧前二氧化碳捕集技术领域取得了重要进展，为实现污染物和二氧化碳“近零排放”的煤基清洁发电技术进一步发展奠定了基础。
点评：在我国，不少企业都在探索开展CCS（碳捕集封存）技术的试验与示范，该技术是煤基清洁发电技术的基础。华能集团建成的二氧化碳捕集示范系统，实现了我国清洁煤发电技术的又一重大突破，不仅填补了国内空白，而且使我国在该领域跻身国际先进行列，为煤基能源实现高效“近零排放”提供了一条重要的技术路径，对煤基能源的科技创新、煤基能源的可持续发展和应对气候变化等具有重要意义。
莱芜煤机加压过滤机成功应用铜矿领域
由山东能源重装集团莱芜煤机公司出口非洲刚果（金）的PYNTK-40型加压过滤机运行平稳，铜精矿过滤滤饼水分完全达到了过滤要求，脱水性能达到国际先进水平。这是该公司加压过滤机继成功应用于浮选精煤过滤、煤泥过滤、铁精矿过滤、硅钙渣过滤等行业之后，在铜精矿过滤工艺中获得成功应用。
点评：在加压过滤机制造领域，莱芜煤机一直保持着绝对的优势，从我国首台加压过滤机的制造，到目前90%以上的市场份额，再到应用领域的拓展。作为目前国际上先进的固液分离技术，加压过滤技术多应用煤炭、化工、铁矿、铝精矿等行业。此次莱芜煤机研制的PYNTK-40型加压过滤机有效解决了铜矿物料难过滤的问题，节省了中间干燥等环节和设备投资。该加压过滤机的成功应用，凸显了加压过滤机在固液分离领域的高效性、可靠性和先进性，为其它产品的脱水工艺改进提供了参考依据。
薄煤层高效开采又添技术利器
国家“863“计划——“薄煤层半煤岩掘进机关键技术研究”取得重大突破，研究成果申请发明专利13项、授权5项，并通过了技术验收。该项技术由冀中装备集团石煤机公司与中国矿业大学、中国矿业大学科技发展总公司共同承担，这也是石煤机公司承担的第二个国家“863”项目。
点评：我国薄煤层与极薄煤层资源丰富，在已探明的矿区中84.2%的矿区均有薄煤层分布。并且，随着近年来煤矿开采强度的不断加大，中厚煤层储量日趋减少。该如何高效开采半煤岩层巷道低矮、岩石硬度高的薄煤层？石煤机等单位历时4年，共同研发的薄煤层半煤岩掘进机在薄煤层开采过程中实现了掘进机远程控制和工作面无人化掘进，提高了薄煤层机械化程度，不仅为研制薄煤层半煤岩无人掘进工作面智能开采装备提供了技术保障，而且对丰富薄煤层掘进方式和掘进工艺，促进前沿技术发展具有重要意义。
覆盖层钻探取芯不再难
中国地质科学院探矿工艺研究所针对覆盖层钻探取芯难的技术难题，加强技术攻关，研发出空气潜孔锤取芯跟管钻进技术，既有效提高了钻探效率，又大大提高了取芯质量。空气潜孔锤取芯跟管钻进技术本着“环保、优质、高效”的原则，针对覆盖层钻孔易垮塌、岩芯松散易被泥浆冲失和钻孔漏失等钻进难题，从保护孔壁和保护岩芯入手，采用空气钻进原理，将常规的回转取芯钻进方法与潜孔锤跟管钻进优化组合，形成了一种有效的覆盖层钻探新方法——空气潜孔锤取芯跟管钻进，是在覆盖层钻探取芯行之有效的新的技术方法。
点评：覆盖层是指覆盖在基岩之上各种成因的松散堆积物和沉积物，采用常规的回转取芯钻进方法钻进，普遍存在钻进效率较低、岩芯采取质量较差等问题，不仅影响地质勘查进度，还影响地质勘查的客观评价。而空气潜孔锤取芯跟管钻进技术采用空气作为冲洗和冷却介质，不需要液态介质（泥浆），对地层稳定性无影响，不会产生渗漏污染地层和地表，并且施工场地占地面积较小，钻孔施工周期短，对地表植被影响较小，地表植被容易恢复，是一种环保、优质、高效、合理成本、实施更容易的钻进方法，为“绿色钻探”的浅层钻探提供了有效的技术支撑。
《智能制造发展规划（2016~2020年）》发布
“研发一批智能制造关键技术装备，具备较强的竞争力，国内市场满足率超过50%。突破一批智能制造关键共性技术。核心支撑软件国内市场满足率超过30%。”在工信部发布的《智能制造发展规划（2016~2020年）》中，“智能制造技术与装备实现突破”成为我国智能制造发展的具体目标之一。围绕着这一具体目标，工信部明确了加快智能制造装备发展、加强关键共性技术创新、建设智能制造标准体系、加大智能制造试点示范推广力度、推动重点领域智能转型等十大重点任务。
点评：“大而不强”，核心技术和高端装备受制于人，是我国制造业多年的软肋。在经济下行压力加大，传统制造业“腹背受敌”之际，加快发展高端装备日益受到重视。此次发布的《智能制造发展规划（2016~2020年）》是我国落实《中国制造2025》的具体举措。智能化是我国装备制造业发展的方向。加快发展智能制造，是培育我国经济增长新动能的必由之路，是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择，对推动我国制造业供给侧结构性改革，打造我国制造业竞争新优势，实现制造强国具有重要战略意义。
装备制造业成河北转型升级新引擎
继增加值占规模以上工业比重首次超过钢铁工业之后，河北装备制造业持续发力，保持着强劲的发展势头，成为该省转型升级的新引擎。未来，河北省将重点培育壮大先进装备制造等战略性新兴产业，到2020年，其装备制造业工业增加值将达到5000亿元，成为第一支柱产业。
点评：河北是钢铁大省。钢铁工业，既是河北经济发展的荣耀，也是其当下结构调整、转型升级的“包袱”。为优化钢铁工业，河北“铁腕”去产能，引导重点项目和投资向战略性新兴产业。在河北经济运行中，各行业的增长变化便反映出这一动向。2016年上半年，河北省装备制造业增加值占规模以上工业比重首次超过钢铁业，截至2016年底，装备制造工业增加值占规模以上工业比重继续领先钢铁行业。无疑，基于钢铁、煤炭工业的装备制造业赢得了此次发展先机，成为了河北省经济发展的助推器。□
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