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千万吨矿井综采设备国产化之路还有多远?
字号:[    ] 发布时间:2018-08-13 来源:煤炭科学技术

  无论是在煤机装备方面,还是在智慧矿山建设中的信息与通讯技术方面,在庞大的中国制造的表象下,仍面临着依赖国外核心技术、关键部件与材料的问题。


  2018年4月,美国商务部宣布,今后7年内,将禁止该国企业向中国电信设备制造商中兴通讯出售任何电子技术或通讯元件。这一事件不仅对电子科技领域产生影响,而且在舆论场上引发深入讨论,缺芯少魂、材料工业落后等问题,再次进入人们视线。

  中国是全球第二大经济体,不少产业在规模上已走在世界前列,但往往大而不强。其根本原因就在于核心技术对国外的依赖度强,关键部件和材料仍依靠进口。在煤炭行业,也不例外。

  在神东大柳塔矿600㎡的区域生产控制指挥中心大厅内,不到10位职工用12组工作电脑远程控制着50 km范围内的神东矿区。这是我国首个区域集中自动化控制与生产指挥系统。整套软件平台,来自德国PSI公司。为实现对该系统的再开发和功能配置,从2012年与德国PSI公司签订合同,到2016年年底完成验收,耗时约5年。据相关负责人介绍,目前国内尚缺乏大型综合分析软件控制平台。

  在年产1000万t的综采设备、采煤机、液压支架和运输机已全部实现国产化并达到世界先进水平的今天,国产煤机设备中的耐磨钢板、密封条等基础材料依然依赖进口。


  同煤集团作为我国重要煤炭能源生产基地,一直联合科研单位、制造企业共同研究推广国产液压支架,为我国液压支架完全国产化做出巨大贡献,目前集团所属矿井全部采用国产液压支架,因千万吨矿井生产任务重,大部分工作面采用进口采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机。

  2003年同煤集团从塔山煤矿首采工作面开始,综放设备中采煤机、前后部刮板输送机、转载机和破碎机设备以进口为主,液压支架、泵站、动力中心和带式输送机等选用国产设备,塔山煤矿8107工作面使用了该套设备。后续订购了1套国产综放设备在8105工作面进行了应用。8105与8107工作面采煤工艺、主要参数相同,煤层赋存条件相似。同煤集团机电管理处总工程师张东方对比分析了2套设备的优缺点。

  综合开机率对比

  进口设备8107工作面主要设备在统计时间内,共发生65起事故,影响262 h,平均37.4 h/月,开机率为94.12%,事故率为5.88%。

  国产设备8105工作面主要设备8个月运行时间内,因事故影响759 h 22 min,平均98.26 h/月,开机率84.55%,事故率为15.45%。

  2个工作面综合开机率相差约9.57%。

  综采设备成本对比

  综采设备投资比较

  8107工作面成套设备采购合同额为3.4亿元,8105工作面成套设备采购合同额为2.5亿元。

  2套设备仅采煤机、前后部刮板输送机、转载机和破碎机合同额相差0.9亿元。

  配件消耗对比

  8107工作面原煤产量约1 413.3万t,配件消耗1 756.4万元,配件消耗为1 242.7万元/千万t。

  8105工作面生产原煤产量为1 353万t,配件消耗约963.8万元,配件消耗为712.3万元/千万t。

  国产设备与进口设备的差距

  国产与进口采煤机差距

  我国电牵引采煤机与国外相比单台截割电动机功率小、牵引功率低、总装机容量低、牵引速度慢、最大牵引力小,进口采煤机齿轮寿命在20 000 h以上,轴承寿命在30 000 h以上,由于国内机械行业整体水平所致,难以在短期内根本解决的。

  国外采用中高压送电甚至高达4 160 V和5 000 V,我国最高只达3 300 V送电。在监控保护智能化和总体结构趋向模块化发展方面,与进口设备尚有差距。

  国产与进口刮板输送机差距
 
  当前国内产品和国外先进产品的主要差距为:高耐磨材料强度;关键位置轴承强度;圆环链的强度;减速器和电动机的可靠性。

  国外先进设备可靠性寿命指标(过煤量)已达到1 000万t以上,有些甚至超过2 000万t。而国产设备的过煤量最高在1 000万t左右,同时故障率较高;在启动技术方面国内大功率软启动设备在工作面刮板输送机等设备使用可靠性差;刮板输送机工况在线实时监测监控和自动控制技术方面差距更大。

  液压支架差距

  近十几年我国液压支架设计与制造技术迅速提高,经过了吸收消化和改进提升的过程,液压支架总体技术与国际先进水平差距逐渐缩小,主要在油缸千斤顶的密封、高压胶管、支架用阀和电液控制系统的寿命、可靠性、质量稳定性等方面还有一定差距。


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