受美國次貸危機引發(fā)的金融危機影響,我國國民經(jīng)濟發(fā)展速度勢必出現(xiàn)“軟著陸”現(xiàn)象。但應(yīng)看到,影響重礦裝備行業(yè)發(fā)展和市場運行的因素很多,其中最主要的是國家關(guān)于基礎(chǔ)工業(yè)和基本建設(shè)發(fā)展的宏觀調(diào)控政策,以及經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展對原料和民用設(shè)施的要求。
預(yù)計今后一段時間內(nèi),國家固定資產(chǎn)投資將繼續(xù)保持較高的增長速度。“十一五”期間,國家對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和支柱產(chǎn)業(yè)投資的力度之大是前所未有的,由于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和支柱產(chǎn)業(yè)的投資大、周期長,“十一五”前期投入的大型基建項目,特別是國家重點工程和重點產(chǎn)業(yè)項目,仍將繼續(xù)進行,基本不受經(jīng)濟環(huán)境變化的影響;而且隨著國家刺激內(nèi)需系列政策的出臺,一批新的國家大中型重點工程項目正待審批和開工,也為固定資產(chǎn)投資保持增長予以了保證。
我國礦業(yè)裝備制造業(yè)的發(fā)展方向
我國礦業(yè)裝備制造業(yè)在未來的10年內(nèi),應(yīng)該瞄準大型化、綠色化和智能化的發(fā)展方向,與世界先進國家接軌。
國內(nèi)急需發(fā)展的主要礦山設(shè)備共有9類,今后的市場需求趨勢是:根據(jù)我國礦業(yè)開發(fā)的實際情況,重點發(fā)展大型露天開采成套設(shè)備,適應(yīng)地下采礦條件的防爆和低噪聲中小型成套設(shè)備,隧道掘進現(xiàn)代化大型設(shè)備,簡化流程破碎粉磨設(shè)備,超微粉成套設(shè)備和移動式洗選設(shè)備。預(yù)計提供以3100噸/時、3600噸/時和6000噸,時3種斗輪挖掘機為主的露天連續(xù)采礦設(shè)備10~15套,提供以移動或半移動式破碎站為主的半連續(xù)采礦設(shè)備40~50套,提供以30~55平方米機械(或液壓)式單斗挖掘機和電動輪汽車為主的成套采礦設(shè)備l0~15套,提供地下礦無軌采礦成套設(shè)備15~20套,提供大型選礦廠成套設(shè)備20~25套,提供15~20噸裝藥車50臺和150~200千克裝藥器150臺。產(chǎn)品應(yīng)具有安全可瓤高教節(jié)能和低污染等特點,普遍采用遠程自動工況監(jiān)視和控制技術(shù),部分產(chǎn)品實現(xiàn)遙控和數(shù)控。
目前國產(chǎn)的露_夫開采設(shè)備,如拉鏟、單斗挖掘機和斜坡提升機等,有些仍采用“直流發(fā)電機一直流電動機”調(diào)速系統(tǒng)。這種調(diào)速系統(tǒng)雖然能基本能滿足設(shè)備的運行要求,但存在直流電機故障率高,維修工作量大,系統(tǒng)效率較低等缺點。因此,采用先進的調(diào)速方式勢在必行。變頻調(diào)遽是現(xiàn)代電氣傳動的主要發(fā)展方向之一,挖掘機變頻調(diào)整技術(shù)代表了當(dāng)今世界挖掘機行業(yè)電氣傳動技術(shù)的最高水平。它在實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、提高產(chǎn)品質(zhì)量、方便維修及節(jié)能等方面,都具有其他調(diào)速方式難以媲美的優(yōu)勢,是礦山設(shè)備技術(shù)改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代的理想電氣傳動系統(tǒng)。為使我國礦山開采設(shè)備盡快趕超國外先進水平,應(yīng)積極地在產(chǎn)品的電氣控制方面采用這種先進的調(diào)速系統(tǒng)。
在過去的30多年里,以鏟運機為中心的無軌采礦設(shè)備的廣泛應(yīng)用,促進了地下采礦工藝的變革。改變鏟運機使用方式的一個重大進步就是應(yīng)用機器人技術(shù),我國由長沙礦山研究院牽頭研制的遠距離遙控鏟運機,由人在井上控制井下工作面的鏟運機工作,其技術(shù)性能已趕上世界先進水平。鏟運機的自動調(diào)控系統(tǒng)由遙控系統(tǒng)、電視攝像機與監(jiān)控遙測系統(tǒng)、數(shù)字測定與儲存系統(tǒng)組成。鏟運機上裝有模擬傳感器(模擬溫度、壓力、速度、轉(zhuǎn)向角等)和數(shù)字傳感器(顯示接通/斷開、極限位置、違規(guī)報警等),將各種信號傳輸給控制器。控制器的功能是轉(zhuǎn)向、調(diào)速、換擋、控制鏟斗和大臂動作,司機可在地面控制室監(jiān)控鏟運機的自動裝載和運輸。預(yù)計不久的將來,在某些井下特殊工作面,這種遙控鏟運機將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鏟運機。進入本世紀以來,先進國家的地下采礦工作面已從采用鏟運機和汽車這一傳統(tǒng)間歇式傳輸系統(tǒng),向采用“移動破碎機一大塊物料振動輸送機(或膠帶輸送機)”配套、將原礦直接向井筒運輸?shù)倪B續(xù)或半連續(xù)工藝系統(tǒng)發(fā)展。因此,先進的連續(xù)或半連續(xù)采礦設(shè)備的引進和國產(chǎn)化進而自主開發(fā),必將成為未來近10年地下礦山設(shè)備發(fā)展的主攻方向,其首批重點裝備是連續(xù)出礦設(shè)備和連續(xù)運輸設(shè)備。
連續(xù)出礦設(shè)備首段是振動鏟斗裝載機,其振動作用可降低鏟取阻力,提高裝滿系數(shù)。礦石再經(jīng)過轉(zhuǎn)載機卸至移動式破碎機,然后到達連續(xù)運輸設(shè)備上。振動連續(xù)運輸設(shè)備拆裝方便,可以調(diào)整參數(shù),具有多個受礦點,能夠適應(yīng)礦石多變的要求。大塊物料振運輸送機在俄羅斯等國家已經(jīng)推廣,我國尚處于起步階段,還應(yīng)加大研制力度。
現(xiàn)代化大型隧道掘進設(shè)備不但可以用于礦山開掘巷道,還可以用于正在崛起的地下空間工程。近年來,世界一些先進國家為了合理利用資源,保護生態(tài)環(huán)境,已更加重視地下空間的開發(fā)利用、把地下空間當(dāng)成新型的國土資源,并將其稱為“地下產(chǎn)業(yè)”。另外,“十一五”是我國重工業(yè)發(fā)展的高峰期,機械工業(yè)仍是今后拉動我國經(jīng)濟發(fā)展的主要動力?!秶鴦?wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的砉干意見》確定了我國扶持裝備制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策,裝備制造業(yè)的發(fā)展前景是很明確的。
統(tǒng)計資料顯示,2008年上半年,我國的重礦裝備行業(yè)并未嚴重受到原材料價格上漲、油價居高不下、雪災(zāi)及地震等各種不利因素的影響,在國內(nèi)外兩個市場需求的推動下,機械工業(yè)上半年總產(chǎn)值為43806億元,同比增長29.61%,重礦裝備行業(yè)的總產(chǎn)值為1676.3億噸,同比增長31.25%o礦業(yè)開發(fā)規(guī)模和裝備水平的提高,是對重礦機械行業(yè)高度發(fā)展的有力支撐。
按照中央確定的第三步戰(zhàn)略目標,到本世紀中葉,我國要基本實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化。而建設(shè)強大且具有競爭力的機械行業(yè)是實現(xiàn)我國現(xiàn)代化的必然選擇,機械工業(yè)化(特別是重礦行業(yè))的振興和發(fā)展與我國逐步成為經(jīng)濟強國密不可分。在今后相當(dāng)長的時期內(nèi),機械工業(yè)的發(fā)展只會加快,不會大幅趨緩;只會超前,不會滯后;國家對機械工業(yè)的支持只會加強,不會削弱。重礦行業(yè)必須深刻認識這種發(fā)展趨勢,全面把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景,提出有針對性的產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。
達國家雖然對地下空間已有一定規(guī)模的開發(fā)利用,但遠未滿足發(fā)展需要,而發(fā)展中國家剛剛在起步。現(xiàn)在我國的經(jīng)濟技術(shù)實力已經(jīng)基本具備大規(guī)模開發(fā)地下空間的能力,并已經(jīng)完成了一些初具規(guī)模的工程。所以,作為開發(fā)地下空間的主要設(shè)備——全斷面掘進機將有廣闊的用武之地。重點發(fā)展隧道現(xiàn)代化大型掘進設(shè)備十分必要,不但能解決礦山建設(shè)和地下工程發(fā)展的需要,而且可以節(jié)約大量外匯。
礦山是能源消耗大戶,而且廢舊物和遺棄物越來越多,因此在保證安全可靠生產(chǎn)的同時必須研究新工藝和新設(shè)備,以達到節(jié)能、節(jié)材的目的。破碎粉磨設(shè)備直接與礦物接觸,不僅消耗大量電能,而且消耗大量鋼材。多年來,世界一些先進國家一直在研制節(jié)能設(shè)備和節(jié)能材料,或另辟途徑減少破墨工藝,節(jié)能增收。我國由于地質(zhì)條件原因,共生礦產(chǎn)很多,過去很長時間因無多元回收尾礦金屬的設(shè)備,只能回收單一的金屬元素,而其余元素混入尾礦被遺棄,致使尾礦占用大量的土地。如果大力開發(fā)綜合回收尾礦中各種有用金屬元素的設(shè)備,不僅可以省去礦石生產(chǎn)的開采成本和破碎粉磨成本,而且會使回收后的金屬元素成本降低到最低點。所鋇孵閹煳鸚鴨鹋黜睜徊脧和鑼種共生礦物的綜合回收設(shè)備的技術(shù)開發(fā),是當(dāng)前亟待解決的重要問題之一。
20世紀80年代以來,智能設(shè)備技術(shù)和數(shù)字設(shè)備技術(shù)發(fā)展很快,應(yīng)用范圍越來越廣。人工智能的研究使得各式各樣不同功能和不同類型的專家系統(tǒng)應(yīng)運而生,并開始用于設(shè)備制造系統(tǒng),使其由能量驅(qū)動型轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔Ⅱ?qū)動型,因而要求系統(tǒng)不但要具備柔性,還要表現(xiàn)出智能性。瞬息萬變的市場需求和激烈競爭的復(fù)雜環(huán)境,也要求設(shè)備制造系統(tǒng)表現(xiàn)出更高度的靈活、獲得合作伙伴和競爭對手的信息。20世紀90年代中期,先進國家發(fā)展了虛擬產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)(VPD),它是數(shù)字化產(chǎn)品研發(fā)的新階段,敏捷和智能。數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)是信息時代嶄新的開發(fā)模式,它具有靈活可變性,能實現(xiàn)參數(shù)化、變量化和模塊化設(shè)計,可很快地形成系列產(chǎn)品,而且還具有共享性,可以異地協(xié)同設(shè)計,不僅有利于用戶參與,還有利于快速可以在實際產(chǎn)品生產(chǎn)之前對產(chǎn)品的使用性能及制造、裝配、維修的可靠性進行全面的分析和綜合優(yōu)化,提供高度逼真的實時交互式人一機協(xié)同工作環(huán)境,實現(xiàn)人一人和人一機間的高效協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)。鑒于目前國內(nèi)礦業(yè)裝備產(chǎn)品的開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)還比較薄弱,首先應(yīng)繼續(xù)做好CAD/CAM的深化和企業(yè)信息化工作,同時要積極向三維數(shù)字化建模及虛擬產(chǎn)品開發(fā)方向發(fā)展,全方位提高創(chuàng)新產(chǎn)品的開發(fā)能力。
千里征途,始于足下。礦業(yè)裝備行業(yè)的發(fā)展空間是廣闊的,但是任何設(shè)備技術(shù)的發(fā)展歷程都是連續(xù)、循事漸進的,有了雄厚基礎(chǔ),才有高層發(fā)展。所以,要全面審視國內(nèi)外礦業(yè)裝備和礦業(yè)生產(chǎn)建設(shè)發(fā)展的態(tài)勢,選好近期產(chǎn)品開發(fā)項目,堅持科學(xué)發(fā)展觀,逐步做大做強,低風(fēng)險地穩(wěn)步前進,獲取更好的經(jīng)濟效益和社會效益。