矿山设备的现状和发展趋势.docx

我国矿山设备现状与发展趋势 我国矿山设备现状 我国矿山机械行业目前存在两个方面的问题 一是矿山机械行业企业综合实力不强，大多数企业在科研、新产品开发、技术改造和企业管理等方面的精力和资金投入都处于停顿状态。国内矿山机械产品品种尤其是国家建设急需的关键设备不能满足要求，而且存在产品技术含量低、产品附加值不高、产品质量不稳定、全员劳动生产率低等问题。造成我国矿山机械制造企业的产值增长率与利润增长率极不相称。 二是产品品种、技术、质量、服务等方面存在问题，导致国内矿山机械行业对矿山的实际贡献率低。以冶金矿山为例，目前在用的设备有1180种，我国能自给的只有26左右，而且大都还是技术含量低和质量要求不高的设备，其余74左右仍然需要进口。 目前我国矿机行业的科技基础较薄弱，改革开放以来，矿山机械行业以市场换技术作为提高产品技术水平的主要途径，同时还要面对国外竞争者在中国投资办厂的严峻形势。有关专家建议，我国矿山机械行业要抓住机遇、加速发展，首先要在科研技改、自主创新方面下功夫。 我国矿山设备行业发展的有利因素 受美国次贷危机引发的金融危机影响，我国国民经济发展速度势必出现“软着陆”现象。但应看到，影响重矿装备行业发展和市场运矿山设备行的因素很多，其中最主要的是国家关于基础工业和基本建设发展的宏观调控政策，以及经济技术发展对原料和民用设施的要求。 预计今后一段时间内，国家固定资产投资将继续保持较高的增长速度。“十一五”期间，国家对基础设施建设和支柱产矿山设备业投资的力度之大是前所未有的，由于基础设施建设和支柱产业的投资大、周期长，“十一五”前期投入的大型基建项目，特别是国家重点工程和重点产业项目，仍将继续进行，基本不受经济环境变化的影响；而且随着国家刺激内需系列政策的出台，一批新的国家大中型重点工程项目正待审批和开工，也为固定资产投资保持增长予以了保证。 我国矿业装备制造业的发展方向 我国矿业装备制造业在未来的10年内，应该瞄准矿山设备大型化、绿色化和智能化的发展方向，与世界先进国家接轨。 国内急需发展的主要矿山设备共有9类，今后的市场需求趋势是根据我国矿业开发的实际情况，重点发展大型露天开采成套设备，适应地下采矿条件矿山设备的防爆和低噪声中小型成套设备，隧道掘进现代化大型设备，简化流程破碎粉磨设备，超微粉成套设备和移动式洗选设备。预计提供以3100吨／时、3600吨／时和6000吨，时3种斗轮挖掘机为主的露天连续采矿设备10～15套，提供以移动或半移动式破碎站为主的半连续采矿设备40～50套，提供以30～55平方米机械或液压式单斗挖掘机和电动轮汽车为主的成套采矿设备l0～15套，提供地下矿无轨采矿成套设备15～20套，提供大型选矿厂成套设备20～25套，提供15～20吨装药车50台和150～200千克装药器150台。产品应具有安全可靠高效节能和低污染等特点，普遍采用远程自动工况监视和控制技术，部分产品实现遥控和数控。 目前国产的露天开采设备，如拉铲、单斗挖掘机和斜坡提升机等，有些仍采用“直流发电机一直流电动机”调速系统。这种调速系统虽矿山设备然能基本能满足设备的运行要求，但存在直流电机故障率高，维修工作量大，系统效率较低等缺点。因此，采用先进的调速方式势在必行。变频调遽是现代电气传动的主要发展方向之一，挖掘机变频调整技术代表了当今世界挖掘机行业电气传动技术的最高水平。它在实现生产过程自动化、提高产品质量、方便维修及节能等方面，都具有其他调速方式难以媲美的优势，是矿山设备技术改造和产品更新换代的理想电气传动系统。为使我国矿山开采设备尽快赶超国外先进水平，应积极地在产品的电气控制方面采用这种先进的调速系统。 在过去的30多年里，以铲运机为中心的无轨采矿设备的广泛矿山设备应用，促进了地下采矿工艺的变革。改变铲运机使用方式的一个重大进步就是应用机器人技术，我国由长沙矿山研究院牵头研制的远距离遥控铲运机，由人在井上控制井下工作面的铲运机工作，其技术性能已赶上世界先进水平。铲运机的自动调控系统由遥控系统、电视摄像机与监控遥测系统、数字测定与储存系统组成。铲运机上装有模拟传感器模拟温度、压力、速度、转向角等和数字传感器显示接通、断开、极限位置、违规报警等，将各种信号传输给控制器。控制器的功能是转向、调速、换挡、控制铲斗和大臂动作，司机可在地面控制室监矿山设备控铲运机的自动装载和运输。预计不久的将来，在某些井下特殊工作面，这种遥控铲运机将代替传统的铲运机。进入本世纪以来，先进国家的地下采矿工作面已从采用铲运机和汽车这一传统间歇式传输系统，向采用“移动破碎机一大块物料振动输送机或胶带输送机”配套、将原矿直接向井筒运输的连续或半连续工艺系统发展。因此，先进的连续或半连续采矿设备的引进和国产化进而自主开发，必将成为未来近矿山设备10年地下矿山设备发展的主攻方向，其首批重点装备是连续出矿设备和连续运输设备。 连续出矿山设备首段是振动铲斗装载机，其振动作用可降低铲取阻力，提高装满系数。矿石再经过转载机卸至移动式破矿山设备碎机，然后到达连续运输设备上。振动连续运输设备拆装方便，可以调整参数，具有多个受矿点，能够适应矿石多变的要求。大块物料振运输送机在俄罗斯等国家已经推广，我国尚处于起步阶段，还应加大研制力度。 现代化大型隧道掘进设备不但可以用于矿山开掘巷道，还可以用于正在崛起的地下空间工程。近年来，世界一些先进国家为了合理利用资源，保护生态环境，已更加重视地下空间的开发利用、把地下空间当成新型的国土资源，并将其称为“地下产业”矿山设备。另外，“十一五”是我国重工业发展的高峰期，机械工业仍是今后拉动我国经济发展的主要动力。国务院关于加快振兴装备制造业的砉干意见确定了矿山设备我国扶持装备制造业的产业政策，装备制造业的发展前景是很明确的。 统计资料显示，2008年上半年，我国的重矿装备行业并未严重受到原材料价格上涨、油价居高不下、雪灾及地震等各种不利因素的影响，在国内外两个市场需求的推动下，机械工业上半年总产值为43806亿元，同矿山设备比增长29．61％，重矿装备行业的总产值为1676．3亿吨，同比增长31．25％o矿业开发规模和装备水平的提高，是对重矿机械行业高度发展的有力支撑。 按照中央确定的第三步战略目标，到本世纪中叶，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行业是实现我国现代化的必然选择，机械工业化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。在今后相当长的时期矿山设备内，机械工业的发展只会加快，不会大幅趋缓；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。重矿行业必须深刻认识这种发展趋势，全面把握产业发展前景，提出有针对性的产业发展战略。 发达国家虽然对地下空间已有一定规模的开发利用，但远未满足发展需要，而发展中国家刚刚在起步。现在我国的经济技术实矿山设备力已经基本具备大规模开发地下空间的能力，并已经完成了一些初具规模的工程。所以，作为开发地下空间的主要设备全断面掘进机将有广阔的用武之地。重点发展隧道现代化大型掘进设备十分必要，不但能解决矿山建设和地下工程发展的需要，而且可以节约大量外汇。 矿山是能源消耗大户，而且废旧物和遗弃物越来越多，因此在保证安全可靠生产的同时必须研究新工艺和新设备，以达到节能、节材的目的。破矿山设备碎粉磨设备直接与矿物接触，不仅消耗大量电能，而且消耗大量钢材。多年来，世界一些先进国家一直在研制节能设备和节能材料，或另辟途径减少破墨工艺，节能增收。我国由于地质条件原因，共生矿产很多，过去很长时间因无多元回收尾矿金属的设备，只能回收单一的矿山设备金属元素，而其余元素混入尾矿被遗弃，致使尾矿占用大量的土地。如果大力开发综合回收尾矿中各种有用金属元素的设备，不仅可以省去矿石生产的开采成本和破碎粉磨成本，而且会使回收后的金属元素成本降低到最低点。所以贫矿和共生矿物的综合回收设备的技术开发矿山设备，是当前亟待解决的重要问题之一。 20世纪80年代以来，智能设备技术和数字设备技术发展很快，应用范围越来越广。人工智能的研究使得各式各样不同功能和不同类型的专家系统应运而生，并开始用于设备制造系统，使其由能量驱动型转变为信息驱动型，因而要求系统不但要具备柔性，还要表现出智能性。瞬息万变的市场需求和激烈竞争的复杂环境矿山设备，也要求设备制造系统表现出更高度的灵活、敏捷和智能。数字化产品开发是信息时代崭新的开发模式，它具有灵活可变性，能实现参数化、变量化和模块化设计，可很快地形成系列产品，而且还具有共享性，可以异地协同设计，不仅有利于用户参与，还有利于快速获得合作伙伴和竞争对手的信息。20世纪90年代中期，矿山设备先进国家发展了虚拟产品开发技术VPD，它是数字化产品研发的新阶段，可以在实际产品生产之前对产品的使用性能及制造、装配、维修的可靠性进行全面的分析和综合优化，提供高度逼真的实时交互式人一机协同工作环境，实现人一人和人一机间的高效协同产品开发。鉴于目前国内矿业装备产品的开发技术基础还比较薄弱，首先应继续做好CAD、矿山设备CAM的深化和企业信息化工作，同时要积极向三维数字化建模及虚拟产品开发方向发展，全矿山设备方位提高创新产品的开发能力。 矿山机械设备发展预测 矿山机械主要面向能源、交通和原材料基础工业部门服务，主要任务是为煤炭、钢铁、有色金属、化工、建材和核工业等部门的矿山开采和原材料的深加工，以及为铁路、公路、水电等大型工程的施工提供先进、高效的技术装备。矿山机械是机械工业中一个品种繁多、设备结构复杂、需求量大、使用面广的机械行业。矿山机械按其用途大致可分为采掘设备、提升设备、窄轨运输设备、破碎粉磨设备、矿用筛分设备、洗选设备和焙烧设备等7大类，30小类，700多个品种和数千种规格。 矿山机械在经济建设、科技进步和社会发展中占有十分重要的地位和作用，属于国民经济的支柱行业。矿山机械制造业是国家建立独立工业体系的基础，也是衡量一个国家工业实力的重要标志。根据国家重点支持能源、交通和原材料等基础工业发展的产业政策，矿山机械作为这些基础工业的支柱应优先得到国家的重点支持，以得到进一步发展和提高，为煤炭、金属和非金属矿山的开发提供更多的具有国际先进水平的优质、高效设备，满足国民经济发展对能源和原材料的需要。 改革开放30年来，我国矿山机械制造业经历了引进消化吸收国外先进技术、合作设计和合制造、自主设计的发展道路，特别是在实施国务院关于加快振兴装备制造业若干意见的推动下，矿山机械制造业基本实现了两大转变，一是产品开发由仿制型向自主创新型转变；二是经济运行由粗放型向效益型转变。2000年以来，在国内基础工业和基础建设大发展的拉动下，矿山机械产品市场需求旺盛，工业总产值和销售额年增长速度稳定在3240。市场需求在带动矿山机械制造业经济增长的同时，更促进了整个行业的技术进步，涌现了一批具有自主知识产权的重大新产品，如北方重工研制了∮11m水泥平衡盾构和9.8km大型平面转弯带式输送机，中信重工研制了8.84.8半自磨机和6.29.5m溢流型球磨机，并与2008年中标澳大利亚SINO铁矿6组12台世界最大的12.210.9m半自磨机和7.913.6溢流型球磨机，太原重型机械集团研制了35m3和55m3大型矿用挖掘机和1800kW2040 kW大功率厚煤矿层采煤机，上海建设路桥研制了6m电液控制液压支架等。上述重大新产品的成功研制，为国民经济建设做出了积极贡献，同时缩小了与先进国家的差距，提升了参与国际竞争的能力，我国矿山机械行业在国际矿山工程建设中正在发挥越来越大的作用。 矿山机械的发展一人类的技术进步、现代科学技术和整体工业水平息息相关，特别是与机械工程科学和采矿学科的发展紧密相连。现代科学技术前沿具有明显的时域、领域和动态特性。信息科学、材料科学、生命科学、纳米科学、管理科学和制造科学是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界。不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚焦，经济的发展和社会的进步对矿山机械产生新的要求和期望。机械工程科学发展的总趋势将是数字化、智能化、精密化、微型化、生命化和生态化。矿山机械作为机械工程学科的一个分支，也遵循这个发展的总趋势。同时，结合矿山行业的特点，其发展趋向是数字化、智能化、生态化和宜人化。矿山机械制造业应不断融入人类在各领域的优秀成果，面向国家经济建设重大需求，以科学发展观为指导，实现可持续发展。 矿山机械的发展趋势 摘要矿山机械的技术水平与装备能力，是衡量一个国家工业实力的重要标志。本文简要介绍了矿山机械的分类和在国民经济建设中作用，提出面向经济建设的市场驱动、计算机技术和信息技术等多学科综合集成的支持以及人类与自然的和谐发展是矿山机械制造业发展的动力，论述了矿山机械的发展趋势是数字化、智能化、生态化和宜人化。 1、 引言 矿山机械主要面向能源、交通和原材料基础工业部门服务，主要任务是为煤炭、钢铁、有色金属、化工、建材和核工业等部门的矿山开采和原材料的深加工，以及为铁路、公路、水电等大型工程的施工提供先进、高效的技术装备。矿山机械是机械工业中一个品种繁多、设备结构复杂、需求量大、使用面广的机械行业。矿山机械按其用途大致可分为采掘设备、提升设备、窄轨运输设备、破碎粉磨设备、矿用筛分设备、洗选设备和焙烧设备等7大类，30小类，700多个品种和数千种规格。 矿山机械在经济建设、科技进步和社会发展中占有十分重要的地位和作用，属于国民经济的支柱行业。矿山机械制造业是国家建立独立工业体系的基础，也是衡量一个国家工业实力的重要标志。根据国家重点支持能源、交通和原材料等基础工业发展的产业政策，矿山机械作为这些基础工业的支柱应优先得到国家的重点支持，以得到进一步发展和提高，为煤炭、金属和非金属矿山的开发提供更多的具有国际先进水平的优质、高效设备，满足国民经济发展对能源和原材料的需要。 改革开放30年来，我国矿山机械制造业经历了引进消化吸收国外先进技术、合作设计和合制造、自主设计的发展道路，特别是在实施国务院关于加快振兴装备制造业若干意见的推动下，矿山机械制造业基本实现了两大转变，一是产品开发由仿制型向自主创新型转变；二是经济运行由粗放型向效益型转变。2000年以来，在国内基础工业和基础建设大发展的拉动下，矿山机械产品市场需求旺盛，工业总产值和销售额年增长速度稳定在3240。市场需求在带动矿山机械制造业经济增长的同时，更促进了整个行业的技术进步，涌现了一批具有自主知识产权的重大新产品，如北方重工研制了∮11m水泥平衡盾构和9.8km大型平面转弯带式输送机，中信重工研制了8.84.8半自磨机和6.29.5m溢流型球磨机，并与2008年中标澳大利亚SINO铁矿6组12台世界最大的12.210.9m半自磨机和7.913.6溢流型球磨机，太原重型机械集团研制了35m3和55m3大型矿用挖掘机和1800kW2040 kW大功率厚煤矿层采煤机，上海建设路桥研制了6m电液控制液压支架等。上述重大新产品的成功研制，为国民经济建设做出了积极贡献，同时缩小了与先进国家的差距，提升了参与国际竞争的能力，我国矿山机械行业在国际矿山工程建设中正在发挥越来越大的作用。 矿山机械的发展一人类的技术进步、现代科学技术和整体工业水平息息相关，特别是与机械工程科学和采矿学科的发展紧密相连。现代科学技术前沿具有明显的时域、领域和动态特性。信息科学、材料科学、生命科学、纳米科学、管理科学和制造科学是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界。不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚焦，经济的发展和社会的进步对矿山机械产生新的要求和期望。机械工程科学发展的总趋势将是数字化、智能化、精密化、微型化、生命化和生态化。矿山机械作为机械工程学科的一个分支，也遵循这个发展的总趋势。同时，结合矿山行业的特点，其发展趋向是数字化、智能化、生态化和宜人化。矿山机械制造业应不断融入人类在各领域的优秀成果，面向国家经济建设重大需求，以科学发展观为指导，实现可持续发展。 1、 矿山机械发展的动务机制 2.1市场竞争驱动 我国矿山机械的整体水平与国际先进水平相比尚有差距。在迈向矿山机械制造强国的征途中，机遇和挑战并存。产品设计是制造业的灵魂，产品的结构、功能、质量、成本、交货时间及可制造性、可维修性、报废后处理以及人、机和环境关系等，原则上都是在产品设计阶段决定的。产品的创新设计能力已成为决定企业在全球化竞争中地位的首要因素。 矿山机械是技术含量和集成化很高的装备，新设备的开发中不断将人类在各领域成果融合进来，随着材料科学、制造工艺、信息技术、计算机技术的进步，每一轮产品都有新的技术注入，零部件的更新周期越来越短、新设备换代越来越快，尤其是大型矿山机械的开发，无成熟的经验可借鉴，而又不允许设计中出现任何失误，因此必须借助多学科技术的融合，提高设计效率和设计质量，提升企业自主创新能力和市场竞争力。矿山机械和计算机技术、网络技术综合的基础上形成了数字化发展趋势。 2.2经济建设的需要 随着社会进步和国民经济的发展，人类对资源和能源的需求量越来越大，而我国是一个资源相对贫乏的国家。随着资源的开发，开采深度逐渐增加，由陆地向海洋延伸，资源开采条件日益恶化，安全开采的形势日趋严重；我国的煤炭开采深度已达到1000m，金属矿的浓度达到1380m，矿床开采深度增加，地下水、瓦斯、高地应力、地质构造使资源开采难度大大增加。 自动化无人工作面开采是井下或危险环境采矿的发展方向，也是保障工作面安全开采的有效途径。综合运用采矿学、自动化技术、通讯技术、计算机科学与技术等，进行自动化无人工作面开采的基础理论研究和开发新技术、新装备，使矿山机械将向着机器人化和智能化方向发展。 海底蕴藏着多种战略性金属矿产资源，实现海洋矿产资源的高效安全开采，为保障国家的海洋权益和国民经济发展提供技术支持，社会可持续发展提供保障。实现海底采矿，需要开发深海缆控无人潜器、无人无缆自制深潜器等智能化采矿机械装备。 2.3面向自然环境和谐发展的需要 我国“十一五”规划纲要中指出，要建设资源节约型、环境友好型社会，重点发展循环经济，坚持开发节约并重、节约优先，按照减量化、再利用、资源化原则，在资源开采、生产消耗、废物产生、消费等环节，逐步建立全社会的资源循环利用体系；要节约能源、节约用水、节约土地、节约材料、加强资源综合利用强化促进节约等政策。机械制造业要从单纯追求规模与效益的模式转向建设4R（Reduce减量化，Reuse再利，Recycle再循环，Remanufacture再制造）的循环经济方向。 面向自然环境实现和谐发展，要求矿山机械“生态化”，借助各种先进技术对制造模式、制造资源、制造工艺制造组织进行不断创新，使产品在整个生命周期内不产生环境污染或环境污染最小化，资源利用率最高，能源消耗最低，最终实现企业经济效益与社会效益的协调化。高效、零污染的燃料电池矿山机械具有很好的发展前景。 地热作为绿色的、可再生的资源，被世界各国确定为维系社会可持续发展的新能源，在地热资源丰富的发达国家已得到较好的利用，开发地壳热能资源和对固体废物资源化处理为矿山机械拓展了服务领域。 矿山机械在计算机技术、网络技术等多学科综合集成的支持下，面向经济建设，在市场需求的驱动下，在人类与自然界的和谐发展中，矿山机械已经向着数字化、智能化、生态化和宜人化方向发展 一些相关的资料 高效选矿设备成矿山设备发展重点 随着近年来冶金矿山机械行业市场的高速发展以及国家对节能、环保、降耗要求的增加，技术含量高的选矿设备将迎来发展的春天。 矿山选矿设备是工业原料和能源生产的重要装备，其效率的提高将成为节约资源和能源的重要环节。 随着大量的小冶金、小煤矿、小水泥企业被关闭，新的大型选矿厂、大型选煤厂和大型水泥厂陆续建设，这对选矿装备提出了更高的要求，迫切需要处理能力大、选分效率高、运行可靠的洗选设备。 据了解，我国冶金矿山机械行业今年15月工业总产值达到942.96亿元，同比增长24.63。选矿设备的自动化、大型化和高效节能化更成为选矿设备制造企业今后研究的重点课题。 21世纪矿山设备在我国发展趋势 发布时间2010年1月28日 21世纪，矿山设备产业进入前所未有的高速发展阶段。发达国家重视设备制造业的发展，不仅在本国产业中所占比重、积累、就业、贡献均占前列，突出重点在于设备制造业为新技术、新产品的开发和出产提供重要的物质基础，是现代化建设经济不可缺少的战略性工业，即使是那些“信息化社会”的产业性国家，都非常高度重视矿山设备制造业的发展。 全球化的规模出产已经成为各大跨国公司发展的主流。在不断联合重组，扩张竞争实力的同时，各大企业也纷纷加强对其主干业务的投资与研发，不断进步系统成套能力和个性化，多样化市场适应能力。 中国矿山机械行业企业在产量规模、经济实力、产品技术、治理水平等方面取得了质的提升，在国际市场上高歌猛进。但是，在发展过程中也积淀了自主立异能力弱、基础零部件对外依存度高、高端产品技术发展相对落后和市场开拓能力不强等题目。主要表现在矿山机械出口市场主要集中在亚非等第三世界国家，出口产品以中低端为多，欧美等国家高端产品市场固然有柳工等企业的品牌产品进入，但为数甚少。比拟卡特彼勒、小松等国际闻名破碎设备制造商，在我国破碎设备产品晋升空间较大。 在全球经济结构调整进一步深化，矿山设备制造业的出产方式和治理模式也在发生深刻变化的今天，能否占占有利市场，枢纽因素已从价格战转移到了研发战中来了。从目前来看，国际高级价位的矿山机械设备出产地点已有明确的不同。为求最大化发展，发达国家不断加大工业转移的力度，把矿山机械产品中附加值低的产品铺排到市场潜伏需求发展中国家出产为适应市场需求的变化，各大出产商纷纷采取专业化出产，“单品种，大批量”已成为良多发达企业出产方式的新特色；同时以出产者为主导的出产方式逐步向以消费者为主导的定制出产方式转变。服务的个性化也成为竞争成败的重要因素。 国际矿山机械设备出产网络的最大特点，是以跨国公司为主导、众多供给商相互增补的基础分工模式。在这种模式中，工业的国际竞争分为两个层次第一层次，是跨国公司之间的竞争，这类竞争处于工业链的高端，主导着工业的市场发展方向；第二层次，是众多供给商在互补性分工市场上的竞争，这类竞争处于工业链的低端，并在竞争中培育了一大批“世界加工厂”。第一层次是知识和技术的立异型竞争，是获得较高利益的竞争；第二层次是规模、效率、质量、本钱、价格的竞争，它从属第一层次，在竞争中获得经济利益较低。