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春风得意马蹄疾

——2017年矿业领域技术装备大事盘点

2017-12-27 9:24:33 来源:中国矿业报社 本报记者:李晓娜

金隆铜业成新型铜冶炼企业样板

安徽铜陵有色金隆铜业公司“铜冶炼技术创新与应用”项目在中国工业经济联合会举行的第四届中国工业大奖表彰大会上,荣获了中国工业大奖提名奖。这是该公司继荣获“全国五一劳动奖状”、“全国减排先进集体”、“安徽省首届十佳环境友好型企业”等荣誉称号之后,获得的又一殊荣。

点评:作为我国工业领域的最高奖项,中国工业大奖备受瞩目,成为行业龙头企业角逐的竞技场。其在创新驱动、智能制造、绿色制造、强基固本等方面卓有成效,甚至处于国际领先水平。此次铜陵有色金隆铜业获奖实至名归。公司主工艺采用世界先进的闪速炼铜技术,历经三次挖潜改造和技术创新,创造出铜冶炼行业一流的技术经济指标,其中10项达到国际先进水平,7项为国际领先水平。值得一提的是,公司阴极铜实物劳动生产率达900吨/人·年,人均工业总产值达5000万元,全员劳动生产率是国内同行的4~6倍,在国内铜冶炼行业的具有标杆作用。

湘潭恒欣梭车成功“驶入”非洲

湘潭市恒欣实业有限公司研发生产的梭车产品踏上了前往非洲肯尼亚的征程。这是湘潭恒欣继架空乘人装置(俗称“猴车”)产品出口印尼、越南等国家后,打开的又一海外市场,也是第一次问鼎非洲。目前,国内外正在运行的恒欣牌“猴车”已超过1500台,运行长度超过1400千米,每天有超过60万的矿山工人乘坐湘潭恒欣的“猴车”。湘潭恒欣已成为国内名副其实的“猴车”大王。

点评:“梭车”在矿业企业再普通不过,是人员和物料运输的主要设备。而对于这样的普通产品,湘潭恒欣给予了“非常重视”,通过创新驱动战略,加强科技研发,实现了中国制造向中国智造的成功转型,获得了多项拥有自主知识产权的专利产品,并将科研成果与实际需求及转化应用相结合,加快产品升级换代。尤其是其自主研发的液压驱动式“猴车”,彻底打破了国外技术垄断,不仅结束了国内矿企进口此类产品的历史,而且走出了国门,陆续进入多个海外国家。

模块化全液压钻机护航绿色勘查

在既要保护生态环境,又要开展地质工作的两难下,如何解决传统钻探技术对地表植被破坏大,而便携式钻机又无法满足地质勘查需要的难题?加拿大钻机公司MULTI-POWER(满地宝)公司生产的模块化全液压钻机在国内的引进及推广,有效破解了这一难题,为绿色勘查提供了“利器”。据介绍,该钻机不仅模块化、自动化程度高,灵活性强,而且采用了先进的设计理念,能在最大程度上减少使用泥浆,并且支持泥浆循环利用,减少泥浆排放,降低了对环境的影响和泥浆的购置成本。

点评:当前,绿色发展理念已经贯穿于矿业行业从地质调查、地质勘查、矿产开采、加工运输、市场贸易等的全产业链。在生态保护越来越受到重视的情况下,粗放的传统地质勘查模式已难以为继。树立地质勘查新理念,全面推行绿色勘查,实施减量化原则,避免对资源特别是不可再生资源的毁坏性开采利用,减轻和防止环境破坏,找到以科技为先导、崇尚资源节约和保护生态三位一体的发展模式,是地勘单位发展的惟一出路。在这方面,我们既需要走出去,也需要引进来,寻找效益性、经济性、技术先进性的最佳结合点。

杰瑞一体化解决方案受关注

3月在第十七届中国国际石油石化技术装备展览会上,杰瑞集团以“新模式、新技术、心服务”为主题,现场推出了稠油热采电动连续油管作业机、制氮产品、连续油管模拟分析软件、接箍检测软件、智能控制等一体化解决方案,赢得了诸多行业媒体的关注和国内外行业专家和客户的一致好评。目前,杰瑞已向全球63个国家和地区输送了大批石油装备产品与服务,在世界各大油田与客户并肩作战。

点评:作为供方的现代企业,其提供的早已不是简单的产品和技术,而是围绕整个供应链提供包括产品、技术、服务等在内的一体化研发设计解决方案。杰瑞集团的“新模式”更是展示了其为客户提供的私人定制化研发平台,将客户的想法变为现实,为客户提供交钥匙工程。可以说,杰瑞集团在石油、天然气和环保领域积累了丰富的经验,拥有国内最先进的装备产品、技术服务。杰瑞集团正通过优化整合这种优势,实现自身的转型升级和对市场的占有。

三软多灾害煤层照样无煤柱开采

陕西煤业化工集团韩城矿业公司自主研发的沿空留巷无煤柱开采工艺,经过6年持续攻关,在三软多灾害煤层开创了无煤柱开采新工艺,形成了特有的沿空留巷成套技术,不仅提高了煤炭资源回收率,而且每年可产生间接效益1亿多元。据了解,公司继推广泵送混凝土柔模支护沿空留巷技术、铝合金模板支护技术后,2016年开始试验切顶卸压沿空留巷技术并取得成功,全年累计留巷1970米,提高了单进效率,缓解了采掘接续紧张的局面,降低了生产成本。

点评:矿井安全生产受到多重因素影响,如地质条件、水与瓦斯灾害等。一般而言,采用传统留煤柱开采方法虽然安全,但往往造成资源大量浪费。正是基于这样的考虑,韩城矿业公司开启了复杂地质条件下应用沿空留巷技术的探索,“寻找一条自己的出路”:从柔模支护、铝合金模板支护,到切顶留巷支护,研发了沿空留巷快速充填工艺,发明了刚性模板充填、柔模充填和模箱充填等多种综合充填工艺体系,建立了沿空留巷技术标准及管理规范体系。实践出真知。通过反复试验,这项技术不仅实现了安全高效开采,而且取得了3项实用新型专利,并获得陕西省多项科技大奖。

晋煤新型采煤机实验运用显神威

晋煤集团自主研制的8G采煤机在实验运用中屡创佳绩——仅以传统采煤机1/3的功率,1/3的造价,就实现了开采6米左右高的工作面,日产煤炭1.8万吨。该采煤机具有体积轻便、结构紧凑、操作简单、电机功率小、耗电量低等优势,可在工作面推进中同时实现割煤和放煤两项操作,尤为适合复杂地质条件下矿井厚煤层一次性采高过程中使用。

点评:8G采煤机可以说是生而不凡,大采高、产量高、效率高、效益高、环保效能高、投入产出比高、安全性能高、适应性高,2015年更是获得了国家煤炭行业科技进步特等奖的殊荣。如此高大上的设备,井下应用如何?与矿井整个综采系统和特殊地质条件是否匹配?能否胜任安全高效开采的使命?这应该是很多业内人士担忧的。据了解,8G采煤机所应用的赵庄煤业是晋煤集团地质条件较为复杂的矿井。两年的实践技改,两年的摸索配合,8G采煤机已经能驾轻就熟,威力显现。而且,其遥控系统也较之前智能高效了。

多地纷纷布局石墨烯产业

2017年江苏石墨烯产业发展高峰论坛在江苏常州举行。中国石墨烯领域专家共同探讨了当前中国石墨烯的研发、应用及产业化等问题。记者注意到,石墨烯属于常州“十大产业链”当中的碳材料产业链。就在前不久,常州的石墨烯小镇被列入了江苏省首批25家省级特色小镇创建名单中。据了解,自2010年石墨烯的制备者获诺贝尔物理学奖起,石墨烯在产业界的“热度”一路高涨。

点评:石墨烯因其独特的性能,被称为“新材料之王”,甚至被誉为“21世纪的黑科技”。因此,石墨烯研发与应用上的新突破,很可能是具有颠覆性影响的技术革命。这也是石墨烯发展备受关注和追捧的一个原因。应该说,我国在石墨烯领域的研发与布局具有一定的先发优势,从各地石墨烯产业园区的落地到科技研发的跟进,从“石墨烯”产品的层出不穷到资本市场的热捧,石墨烯不可谓不热。但应该看到,石墨烯不是万能的,其研究必须在诸多的产业化方向中,找到最适合它的、最不可替代的领域去研发,从而真正打通其商业化应用的任督二脉。

洛钼智能化装备技术达国际先进水平

由洛钼集团主导研发的“三道庄露天矿智能化装备及其关键技术的研发”项目通过了由中国有色金属工业协会组织的鉴定,项目整体技术达国际先进水平,具有广阔的推广应用前景。洛钼集团根据三道庄矿区矿山地质条件、资源赋存形态及生产作业环境进行一系列参数优化,按照生产设备操作遥控化-遥控操作远程化-无人操作智能化的步骤,逐步建立了一套高效、实用、安全的露天矿生产设备智能化系统。

点评:智能采矿,是国际采矿业发展的一大趋势,而自动及远程遥控采矿技术是实现矿山智能化的关键技术。作为国内钼钨行业的龙头企业,洛钼集团将信息化和工业化相融合,走智能升级之路,积极引领传统矿业企业转型升级。这其中,自主研发的力量不可小觑。洛钼集团既着眼于当前矿山开发的实际,又怀揣着“遥控采矿和无人采矿”的诗与远方,研发完成了穿孔、铲装、运输设备遥控装置;加装了机载传感器,根据三道庄矿区矿山地质条件、资源赋存形态及生产作业环境进行一系列参数优化,逐步建立了一套高效、实用、安全的露天矿生产设备智能化系统,具有广阔的推广应用前景。

塔高煤矿液压支架制造“智能化”

山东能源集团塔高公司逐步建立了一套高效、实用、安全的露天矿生产设备智能化系统,大力推进煤矿液压支架制造的转型升级,从“制造”迈向“智造”,加快新旧动能转换步伐,用更加先进的产品抢占国内外市场份额。

点评:塔高公司在液压支架制造领域的实力可谓杠杠的,不仅产品高端智能化,而且制造装备智能化,核心技术达到了国内领先和国际先进水平。其“智能化”作业,提高的不仅仅是工作效率。正如业内人士所言,智能化升级为我国煤矿液压支架产品的生产制造开辟了新的途径,增强了我国煤机装备在国际高端煤机装备市场的核心竞争力。凭借先进的高端装备制造能力,塔高公司积极开拓海外市场,先后与澳大利亚、韩国、加拿大、波兰、香港等国家和地区建立合作关系。“引进来”的是智能化设备,“走出去”的则是智能化装备,这正是塔高公司的高明之处,也是其实力的体现。

智能制造产业政策陆续落地

经过近半年的遴选工作,2017年智能制造试点示范项目名单已基本确定,进入公示环节。据悉,共有来自北京、上海、广东、浙江、江苏、新疆等25个省市区的97个试点项目入围,涵盖了石化、钢铁、航空、新能源等多个制造业领域。

点评:智能制造是我国实施制造强国战略的核心抓手。智能制造不仅是我国实现制造业转型升级的重要契机,还关系着制造强国战略实施的成败。智能制造无疑将是未来中长期最具增长潜力的产业领域,并将成为创投新热点。对此,业界的共识是,智能制造在未来制造业发展中扮演的角色将更加重要,除了带动制造业的整体转型升级外,还将创造新一轮产业机遇。而伴随着智能制造试点示范项目的落地,传统产业和战略新兴产业将从中受益。

山西煤企试水机器人作业

山西阳煤集团一矿北头嘴降压站内,智能巡检机器人沿着设定好的路径行驶,两个小时内仪表读数等400多个数据被传回监控室。以前,上述数据的采集至少需要两名运维人员携测量设备徒步两天才能完成。据初步统计,这台机器人为该企业每年减少人工成本20万~40万元。而机器人最被业内看好的,是未来可以代替工人井下操作,减少安全事故,提高经济效益。

点评:传统煤炭产业如何提高竞争力?借力数字化、智能化等新技术不失为一条途径。在煤炭大省山西的国企改革方案中,智能机器人技术在煤矿危险工种和岗位的应用成为一个方向设计。其实,阳煤集团之前已经开始探索机器人在煤炭领域的应用,其与高校、科研机构研制出的智能巡检机器人可自主巡检、自主充电,避免了人员巡检时设备漏巡、缺陷误判等情况;其综采自动化和智能化的应用使煤矿在岗人数减少两万多人,人员效率上去了,生产综合成本下来了。当前,煤炭行业的智能花、自动化、信息化才刚刚开始。未来,从室内到室外,从井上到井下,机器人将在危险、关键岗位有更多的担当。

全球首台煤矿护盾式快速掘锚机交付

由中国铁建重工集团自主研制的全球首台煤矿护盾式快速掘锚装备成功交付,并运往陕西榆林一家大型煤矿“服役”。据悉,这也是世界上首次实现掘进锚护同步作业的好“家伙”。该装备的研发成功打破了我国煤机装备行业中掘锚机长期依赖进口的格局,填补了产业空白,是目前适应国家煤炭产业安全高效与智能化发展的国内外最先进的掘进装备。

点评:我国是煤机装备使用第一大国,市场需求量大,目前在役的掘锚机全部依赖进口。且不说,进口掘锚机价格昂贵,交货期长,配件供应不及时。最关键的问题是,进口掘锚机无法实现掘锚同步,支护时间长,致使煤矿开采与掘进严重失衡。此次中国铁建重工集团自主研制的煤矿护盾式快速掘锚机,在世界上首次实现掘进锚护同步作业,解决了同类装备掘进、锚护不能同步作业的世界性难题,为煤矿提供无人化、机械化施工的整体解决方案和全套智能化高端装备,有力推动了我国煤矿行业加快向智能化、数字化、绿色化转型。

采矿机器人迎来发展新方向

矿产资源开采是人类获得能源的主要方式,而采矿业也是重要的原料工业之一。近年来,随着全球矿产资源开采领域持续扩展、开采难度不断加大、安全保障意识进一步加强,各国都十分重视采矿业与科技的融合。随着矿产资源开采面临着许多新的挑战,以采矿机器人为代表的采矿业科技产品也得以加速发展。未来,随着深海、太空场景的矿产资源开采需求不断提升、商用开发愈加临近,采矿机器人的发展也将更为多元化、高端化、智能化。

点评:近年来,矿业领域的科技创新日新月异,尤其是伴随着数字化、智能化、信息化、自动化的融合发展,采矿业的智慧化建设开始进入新阶段。而在机器人与人工智能加速爆发的积极形势下,服务于采矿业的采矿机器人也迎来发展良机。多元化、高端化、智能化成为采矿机器人加速发展的主流趋势。未来,不论是水下采矿机器人、深海采矿机器人,还是太空采矿机器人,其自主能力、分析能力、作业能力都将在人工智能的支撑下实现大幅提升。

我国在氧化石墨烯薄膜淡化海水领域获突破

继石墨烯之父、2010年诺贝尔物理学奖得主安德烈·海姆(Andre Geim)团队探索控制氧化石墨烯薄膜的孔径大小淡化海水后,中国科学家在该领域也获得新突破。10月9日,国际学术期刊《Nature》在线刊登了题目为《通过阳离子控制氧化石墨烯薄膜层间距实现离子筛分》的研究论文。该研究提出并实现了通过水合离子精确控制石墨烯膜的层间距,展示出优异的离子筛分和海水淡化性能。

点评:该研究不仅为石墨烯膜的设计制备提供了理论与技术指导,也为其他二维材料在分离膜领域的研究开辟了新思路。因石墨烯获得诺贝尔物理学奖的海姆曾表示,“把氧化石墨烯的薄膜应用到海水淡化当中,我认为这是一个可以实现商业化的例子。在未来海水淡化中,由于使用了氧化石墨烯,我认为它的成本将会越来越低,所以这将会是一个非常好的商业化的例子。”不过,如何在工业上大规模地、廉价地生产稳定的氧化石墨烯薄膜系统,而且还能有效抵抗有机物、盐和生物材料的腐蚀等,可能还面临一定的挑战。

国产首台8米大采高采煤机通过评审

陕煤重装西安煤矿机械有限公司和神华神东公司联合制造的国产首台高性能8米大采高采煤机,通过了由中国煤炭工业协会组织的出厂评审。该采煤机将赴神华神东公司补连塔煤矿井下进行工业性试验,预计月产量150万吨。

点评:西安煤机公司研制的高性能8米大采高采煤机属国内首创,整体性能指标达到国际先进水平,可满足8米大采高工作面开采需求,这是评审专家给出的专业意见。此前,西安煤机公司制造的国产首台高性能7米大采高采煤机在神东公司大柳塔煤矿井下试用,产品各项性能指标达到或超过进口同类产品。而国产首台高性能8米大采高采煤机项目的成功,对于实现特厚煤层高产高效开采、降低配件购置成本、提高开采效率、提升我国采煤机装备制造业核心竞争力具有重要意义,是我国进口采煤机本土化进程中的又一重大突破。

编辑:宫莉

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