【收錄專題 | 礦山機械行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展前景】

掘進機械是采掘機械的一種，用于平直地面開鑿巷道。掘進機械種類多樣，包括全斷面隧道掘進機，如盾構(gòu)機，以及非開挖設(shè)備，如頂管機、懸臂式掘進機等。

我國掘進機械行業(yè)發(fā)展迅猛，國產(chǎn)隧道掘進機的市占率已超過90%

經(jīng)過十余年的快速發(fā)展，我國掘進機械行業(yè)有了巨大進步，企業(yè)技術(shù)研發(fā)和管理日益成熟，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，國產(chǎn)品牌市場美譽度不斷提升，全行業(yè)國際化進展加快。根據(jù)行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2019年我國掘進機械產(chǎn)量總計2285臺。其中，全斷面隧道掘進機產(chǎn)量為610臺；頂管機產(chǎn)量為19臺；懸臂式掘進機產(chǎn)量為1656臺。

在全斷面隧道掘進機械產(chǎn)業(yè)，我國已形成全球最大的市場和生產(chǎn)基地。行業(yè)的幾家頭部企業(yè)，在企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)制造能力、產(chǎn)品技術(shù)水平等方面已經(jīng)達到世界前列，成為我國高端制造業(yè)的一張靚麗名片。國產(chǎn)隧道掘進機的市場占有率已超過90%，突破了國外企業(yè)長期以來的技術(shù)壟斷和封鎖。從煤礦掘進設(shè)備來看，我國煤礦掘進設(shè)備因價格低廉在國際市場上具有一定的競爭優(yōu)勢，產(chǎn)品出口至東盟和非洲等發(fā)展中國家，這對國內(nèi)煤礦掘進設(shè)備企業(yè)是難得的發(fā)展機遇。

國內(nèi)主要全斷面隧道掘進機廠商有中鐵重工集團、中鐵工程裝備集團、中交天和機械、遼寧三三工業(yè)等；國內(nèi)主要頂管機生產(chǎn)商有海瑞克(廣州)隧道設(shè)備有限公司、中鐵重工集團、中鐵工程裝備集團等；國內(nèi)主要懸臂式掘進機生產(chǎn)商有三一重裝、徐州徐工機械、山西天地煤機裝備；詳細見下表。

表1 國內(nèi)主要掘進機械生產(chǎn)商

(資料來源：五度易鏈行業(yè)研究中心綜合整理）

我國已掌握掘進設(shè)備生產(chǎn)制造技術(shù)，但重型礦用掘進設(shè)備等高端產(chǎn)品仍處于國外公司壟斷局面

我國在上世紀60年代開始研究礦用懸臂掘進機設(shè)備，前后花費了幾十年的努力，最終實現(xiàn)了自主研發(fā)和制造掘進機設(shè)備。在掘進機實際工作過程中，安全性高且效率高的掘進技術(shù)相繼被探索出，如半煤巖技術(shù)和全煤巖技術(shù)。目前我國煤礦中多采用小型懸臂式掘進機，其功率只有幾十千瓦，雖然在煤礦生產(chǎn)中被廣泛使用，但產(chǎn)品技術(shù)和設(shè)備性能還需要不斷完善和提升。應用全煤巖技術(shù)的巷道作業(yè)需要使用超重型號掘進設(shè)備，目前這種設(shè)備仍需要從國外進口。

當前我國已掌握掘進設(shè)備制造技術(shù)并可以自主生產(chǎn)掘進設(shè)備，滿足大部分煤礦掘進工作需要，但是跟國外公司相比，我國掘進設(shè)備仍然存在很多不足。主要表現(xiàn)有：一是我國自主設(shè)計和生產(chǎn)的掘進設(shè)備相比國外產(chǎn)品標準更低，尤其是重型掘進設(shè)備，制造工藝和技術(shù)缺陷明顯；二是設(shè)備的穩(wěn)定性和對工況的適應性方面不如國外同類產(chǎn)品，例如掘進設(shè)備在破壁功能的表現(xiàn)方面，國內(nèi)產(chǎn)品對惡劣工作條件的適應度表現(xiàn)較差；三是在基礎(chǔ)研究方面較為薄弱，主要體現(xiàn)為重型掘進設(shè)備，總體性能與國外先進設(shè)備差距較大，在基礎(chǔ)元件可靠性、控制技術(shù)、截割方式、除塵系統(tǒng)等方面尚需集中攻關(guān)。

因此，從整體上來講，國外公司在掘進機械市場中優(yōu)勢明顯，主導重型掘進設(shè)備、采煤機等產(chǎn)品的市場，一些高端產(chǎn)品長期處于國外壟斷狀態(tài)。我國需要在重型掘進設(shè)備方面加快科技攻關(guān)，改進生產(chǎn)制造技術(shù)，以改變目前的國外公司壟斷局面。

掘進設(shè)備需要技術(shù)革新和產(chǎn)品改進，未來將向重型化、自動化、智能化等方向發(fā)展

礦用掘進設(shè)備在應用的過程中需要不斷的技術(shù)革新和產(chǎn)品改進，新技術(shù)需要很好的應用在掘進設(shè)備中，以適應不斷變化的作業(yè)環(huán)境。比如，改善懸臂掘進機作業(yè)的工作效率，提高懸臂掘進機的生產(chǎn)技術(shù)標準。具體而言，探索新的截割技術(shù)，改進煤礦巷道和掘進設(shè)備的防護方法，增強設(shè)備在巷道作業(yè)中的適應性；通過研究設(shè)備的零部件組合方式，調(diào)整大小或安裝位置，可以在結(jié)構(gòu)上改善設(shè)備性能；學習國外先進掘進技術(shù)和設(shè)備制造方面的優(yōu)勢，通過與國外公司加強技術(shù)合作和協(xié)同創(chuàng)新，努力縮小技術(shù)差距。

我國煤巷高效掘進作業(yè)中主要掘進機械為懸臂式掘進機，未來將向重型化、大型化、強力化方向發(fā)展。雖然重型懸臂式掘進機在我國處于試驗階段，主要用于大斷面巖巷作業(yè)，但國內(nèi)煤炭生產(chǎn)朝著高效和安全方向發(fā)展的趨勢不變，我國煤礦采掘設(shè)備將向重型化、大型化、強力化等方向發(fā)展。我國先后從德國、英國等國家引進了部分技術(shù)先進的重型懸臂式掘進機。全巖巷重型懸臂式掘進機技術(shù)優(yōu)勢突出，代表了巖巷掘進技術(shù)未來的發(fā)展方向。

掘進設(shè)備的自動化和智能化將成為未來重要的發(fā)展趨勢。掘進作業(yè)是煤炭開采中最重要和危險的環(huán)節(jié)之一。隨著開采深度和巷道掘進量的加大，掘進工作面突水、瓦斯爆炸等災害發(fā)生的可能性愈加嚴重。同時，掘進巷道高溫高濕、高濃度粉塵等惡劣環(huán)境威脅著井下工人的生命健康。目前巷道掘進設(shè)備的自動化與智能化程度仍然偏低，既影響了煤炭開采效率，同時可能引發(fā)一系列次生性的問題。實現(xiàn)掘進機械的智能化，比如研究自動注油系統(tǒng)以及開發(fā)自檢模式，可以減少人為因素對設(shè)備施工的影響。因此，推動巷道掘進設(shè)備的自動化與智能化，將成為行業(yè)發(fā)展的必然選擇。

結(jié)語

近十余年，我國掘進機械設(shè)備行業(yè)有了巨大發(fā)展和技術(shù)進步，企業(yè)產(chǎn)品不斷成熟，基本滿足國內(nèi)采礦行業(yè)的生產(chǎn)需要。未來，我國掘進機械行業(yè)需要繼續(xù)大力開拓海外市場，加快關(guān)鍵配套零部件的科技攻關(guān)和國產(chǎn)化進程，進一步加強自主創(chuàng)新能力建設(shè)和品牌建設(shè)，努力成為世界掘進機械制造強國。