在液压系统设计部分，基本上确定各零部件的液压使用原理及参数计算。这里分析计算了截
割部、行走机构、装运机构、中间运输机等载荷分析。马达部分的确定：装载部的星轮机构
马达、行走机构的驱动马达、中间运输机的驱动马达等。油缸部分的确定：升降油缸、回转
油缸、伸缩油缸、履带行走机构的张紧油缸、铲板部的升举油缸的计算设计。
液压缸的结构设计部分，进行了伸缩油缸的机构设计计算，并绘制零件图。也进行了泵站的
参数计算确定和液压系统的计算，评估液压系统性能。
最后进行掘进机的通过性分析与稳定性分析。
关键词：纵轴式掘进机；总体方案设计；液压系统设计
中图分类号：TH
1 引言
1.1 当前国内外掘进机研究水平的状况
近年来，随着我国煤炭行业的快速发展，与之唇齿相依的煤机行业也日益受到重视。在
煤炭行业纲领性文件《关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》中，在全国煤炭工业科学技
术大会上以及国家发改委出台的煤炭行业结构调整政策中，都涉及到发展大型煤炭井下综合
采煤设备等内容。
掘进和回采是煤矿生产的重要生产环节，国家的方针是：采掘并重，掘进先行。煤矿巷
道的快速掘进是煤矿保证矿井高产稳产的关键技术措施。采掘技术及其装备水平直接关系到
煤矿生产的能力和安全。高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，
也是巷道掘进技术的发展方向。随着综采技术的发展，国内已出现了年产几百万吨级、甚至
千万吨级超级工作面，使年消耗回采巷道数量大幅度增加，从而使巷道掘进成为了煤矿高效
集约化生产的共性及关键性技术。
我国煤巷高效掘进方式中最主要的方式是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线，也
称为煤巷综合机械化掘进，在我国国有重点煤矿得到了广泛应用，主要掘进机械为悬臂式掘
进机。
我国煤巷悬臂式掘进机的研制和应用始于20 世纪60 年代，以30～50kW 的小功率掘进
机为主，研究开发和生产使用都处于试验阶段。80 年代初期，我国淮南煤机厂（现重组为
凯盛重工）引进了奥地利奥钢联公司AM50 型掘进机、佳木斯煤机厂（现隶属于国际煤机）
引进了日本三井三池制作所S-100 型掘进机，通过对国外先进技术的引进、消化、吸收，推
动了我国综掘机械化的发展。但当时引进的掘进机技术属于70 年代的水平，设备功率小、
机重轻、破岩能力低及可靠性差，仅适合在条件较好的煤巷中使用，加之国产机制造缺陷，
在使用中暴露了很多问题。国内进一步加强对引进机型的消化吸收工作，积极研制开发了适
合我国地质条件和生产工艺的综合机械化掘进装备。经过近30 年的消化吸收和自主研发，
- 2 -
目前，我国已形成年产1000 余台的掘进机加工制造能力，研制生产了20 多种型号的掘进机，
其截割功率从30kW 到200kW ，初步形成系列化产品，尤其是近年来，我国相继开发了以
EBJ-120TP 型掘进机为代表的替代机型，在整体技术性能方面达到了国际先进水平。基本能
够满足国内半煤岩掘进机市场的需求，半煤岩掘进机以中型和重型机为主，能截割岩石硬度
为f＝6～8，截割功率在120kW 以上，机重在35t 以上。煤矿现用主流半煤岩巷悬臂式掘进
机以煤科总院太原研究院院生产的EBJ-120TP 型、EBZ160TY 型及佳木斯煤机厂生产的
S150J 型三种机型为主，占半煤岩掘进机使用量的80％以上。
然而，国内目前岩巷施工仍以钻爆法为主，重型悬臂式掘进机用于大断面岩巷的掘进在
我国处于试验阶段，但国内煤炭生产逐步朝向高产、高效、安全方向发展，煤矿技术设备正
在向重型化、大型化、强力化、大功率和机电一体化发展，新集能源股份公司、新汶矿业集
团、淮南矿业集团及平顶山煤业集团公司等企业先后引进了德国WAV300、奥地利AHM105、
英国MK3 型重型悬臂式掘进机。全岩巷重型悬臂式掘进机代表了岩巷掘进技术今后的发展
方向。
虽然三一重装去年推出了国内第一台EBZ200H 型硬岩掘进机，但国产重型掘进机与国
外先进设备的差距除总体性能参数偏低外，在基础研究方面也比较薄弱，适合我国煤矿地质
条件的截割、装运及行走部载荷谱没有建立，没有完整的设计理论依据，计算机动态仿真等
方面还处于空白；在元部件可靠性、控制技术、在截割
中泰矿业掘进作业中存在的问题及对策论文
煤炭机械机业研究报告（中国煤炭机械工业协会）
一、基本情况介绍
2000年以来，煤炭需求急剧增长带动煤炭开采业空前繁荣，直接为煤炭开采和加工利用提供服务的煤炭装备业和服务业也步入历史上最快的发展阶段，原因在于煤炭生产规模、煤炭产量、加工数量、加工深度和开采难度等指标大幅增长对煤炭装备业和服务业提出了迫切需求，煤炭企业销售收入和净利润等财务指标大幅改善使其购买新装备的能力大大增强。因此，需求上升从根本上决定了2006-2010年是煤炭装备行业发展的黄金时期。
二、中国煤机市场规模
1、中国煤机总产值情况
表1 中国煤机总产值情况
年 份 2003 2004 2005 2006 2007 2008
总产值 （万元） 1041078 1182871 2111629 2899786 4960896 5798819
2、国内煤机市场规模
表2 煤机市场规模
年份 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
(预测) 2 2010
(预测) 2
煤机产量
掘进机 236 497 700 656 972 1343 1477 1510
采煤机 253 274 500 596 546 661 723 796
刮板运输机 3539 4944 5323 3915 4872 4236 5540 6648
液压支架 10181 17872 21312 29871 40660 46998 52970 55368
煤机消费总量
掘进机 236 497 700 656 972 1343 1477 1510
采煤机 253 274 500 596 546 661 723 796
刮板运输机 3539 4944 5323 3915 4872 4236 5540 6648
液压支架 10181 17872 21312 29871 40660 46998 52970 55368
煤机销售金额（万元）
掘进机 35400 84490 126000 124640 184680 255170 280630 286900
采煤机 101200 123300 237500 298000 300300 363550 397650 437800
刮板运输机 60163 103824 159690 195750 243600 211800 277000 332400
液压支架 142534 268080 447552 746775 935180 1080954 1218310 1273464
目前国内煤矿主要采用国内煤矿机械设备，因为价格具竞争力、质量及技术水平不断提升及能提供及时的服务。
3、进口产品所占比例
表3 进口产品占国内比例
2003 2004 2005 2006 2007 2008
进口产品占国内煤机总量的比例 2.6% 2.8% 2.2% 2.3% 2.7% 3%
4、国内外主要煤炭设备比较
表4 国内外主要煤炭设备比较
产地 价格 设备能力（万吨/年） 服务 采煤机/刮板机寿命（万吨） 液压支架寿命（万吨） 自动化程度
国产 较低 200 及时 500-800 1000-1500 可靠性较低
手动操作
进口 一般为国内的2倍以上 600 相对弱 2000-2500 3000 可靠性较高
自动化程度高
从产业格局来看，国内煤炭装备企业普遍存在规模小、布局散，这种产业结构布局不合理意味着优势企业将在整合市场、打造配套体系、制定行业标准等方面具有更大的比较优势，更容易脱颖而出，进而成长为煤炭装备巨头。
从装备水平看，国产煤炭装备落后国际先进水平，装备可靠性、智能化和信息化等指标明显偏低，但过去几年不断提升，在装备制造研发、设计、制造等环节获得突破。
作为煤炭大国，近年国内高端煤炭采掘机械与国外先进水平的差距在不断缩小，国内产品的市场份额也在不断扩大。例如国内液压支架市场每年都有20亿到30亿的市场总量，其中进口机械设备数量是相当少的一部分，绝大多数是国产设备。
成本优势为国内煤机设备生产商在市场上提供了强大的竞争力，平均价格比进口设备便宜一半，是国内煤机生产商能够在国 内能得到充足的订单的原因。同时，在提供优质完善的售后服务、对本土客户需求进入深入细致的了解以及配件价格及销售方面中国煤机产品和生产企业也比同类国际公司相比也占有一定优势。
5、国内掘进机生产厂家排名
表5 国内掘进机生产厂家排名（销售量：台）
序号 厂家 2004 2005 2006 2007 2008
1 三一重型装备有限公司 1 16 62 283 366
2 佳木斯煤矿机械有限公司 160 260 235 258 362
3 煤炭科学研究总院太原分院 120 206 197 202 218
4 石家庄煤矿机械有限公司 40 57 95 81 120
5 上海创立矿山设备有限公司 - - - 15 74
6 鞍山强力重工有限公司 - 8 13 28 58
6、国内采煤机生产厂家排名
表6 国内采煤机生产厂家排名（销售量：台）
序号 厂家 2004 2005 2006 2007 2008
1 鸡西煤矿机械有限公司 109 135 138 124 179
2 太原矿山机械集团有限公司 48 62 81 115 114
3 西安煤矿机械厂 39 65 89 104 92
4 无锡盛达机械有限公司 79 79 70 73 87
5 上海创立矿山设备有限公司 - - - 50 70
6 辽源煤矿机械制造有限责任公司 35 29 33 42 49
7、国内刮板运输机生产厂家排名
表7 国内刮板运输机生产厂家排名（销售量：台）
序号 厂家 2004 2005 2006 2007 2008
1 中煤张家口煤矿机械有限公司 435 351 335 361 309
2 山西煤矿机械制造有限公司 160 163 130 159 185
3 西北奔牛实业集团有限公司 226 166 157 172 152
4 吉林蛟河煤机制造有限公司 38 168 189 189 149
5 兖矿集团大陆机械有限公司 76 108 171 114 148
6 山西忻州通用机械有限公司 44 83 86 55 76
8、国内液压支架生产厂家排名
表8 国内液压支架生产厂家排名（销售量：架）
序号 厂家 2004 2005 2006 2007 2008
1 郑州煤矿机械集团有限公司 4176 5440 6803 6882 10584
2 平顶山煤矿机械有限公司 1598 3020 3827 3888 5213
3 郑州四维机电设备制造有限公司 - - - 3256 4223
4 中煤北京煤矿机械有限公司 2687 3045 3578 4083 3632
5 山西平阳重工机械有限责任公司 1250 2228 2470 2331 2470
6 重庆大江信达车辆股份公司 2078 2424 2788 2699 2179
9、国内矿用运输车辆生产厂家排名
表9 国内矿用运输车辆生产厂家排名（销售量：辆）
序号 厂家 2004 2005 2006 2007 2008
1 六盘水煤矿机械厂 620 1370 1198 678 696
2 徐州煤矿机械厂 198 152 137 240 200
10、国内煤机生产厂家综合排名
表10 国内煤机生产厂家综合排名（万元）
序号 厂家 2004 2005 2006 2007 2008
1 郑州煤矿机械集团有限公司 65855 128260 203899 222444 372234
2 中煤张家口煤矿机械有限公司 72078 98300 128259 152298 169902
3 中煤北京煤矿机械有限公司 44710 60526 92372 121850 147852
4 三一重型装备有限公司 60009 134652
5 西北奔牛实业集团有限公司 52512 72652 89207 98165 114012
6 山东矿机集团公司 45861 82498 89880 84709 104671
三、国内主要煤机企业对比
目前，煤机企业并购、重组整合加速。下面列出了国内煤机设备行业的主要企业集团：
1、三一重型装备有限公司
三一重型装备有限公司（以下简称“三一重装”）是由三一集团投资，专业从事煤炭机械设备研发、生产和销售的大型装备制造企业，主要产品包括：掘进机（综合实力全国排名第一；2008年160千瓦及以下，200千瓦及以上掘进机在中国市场拥有分别约50.8%和54.4%的市场份额；EBZ318H全岩掘进机，其性能水准在中国名列前茅）；联合采煤机组（含采煤机、运输机、液压支架）正在起步，已小批量生产；矿用辅运车辆成套设备；矿用混凝土泵已在煤矿推广使用。同时该公司高度重视试验检测体系的建设，试验检测中心已达到国内专业的试验检测水平。三一重装有限公司是目前中国煤机行业最具发展潜力的企业。
2、中国煤炭机械工程装备集团公司（“中煤装备”）
中国中煤能源集团公司所属的中煤装备下辖制造企业有张家口煤矿机械有限公司、北京煤矿机械厂、峰峰金属支架厂和上海矿用电器厂，中装公司是通过国有企业行政隶属关系成立的集团公司。西安煤矿机械有限公司、抚顺煤矿电机制造有限责任公司、石家庄煤矿机械有限公司三企业中装公司占50%股份。
石家庄煤机公司1957年从东北迁到石家庄，占地面积42万平方米，现在员工2300人，各类专业人才800多人。公司设有一个科技中心，一个中德合资企业，7个分厂、公司、6个生产车间，拥有主要生产检测设备700多台，是具有产品设计、加工、实验、检测为一体的综合性机电产品制造企业。公司主要产品有：煤矿井下辅助运输设备、井下支护及掘进设备、工程钻探设备、随车起重运输车、齿轮油泵、液压马达、高交换热元件、金属锻造用电液锤等。
3、上海天地科技股份有限公司
上海天地科技股份有限公司 ( 中国第二大采煤机制造商和一个主要的刮板运输机制造商) 购买了西北奔牛 (中国第二大刮板运输机制造业商)联合太原煤科分院 (中国第二大的掘进机制造商)，现在正在寻找一家液压支架的生产厂 家以完成煤机成套装备的总设想。在新产品开发推广具有明显优势，是典型的成长型企业。
4、主要煤机企业对比
表11 主要煤机企业对比
2009年国内煤机设备行业的主要企业一览表
集团名称 掘 进 机 支 架 采 煤 机 运 输 机 其 他
三一重型装备有限公司 三一重型装备有限公司 三一重型装备有限公司 三一重型装备有限公司 三一重型装备有限公司
国际煤机 佳木斯煤矿机械有限公司 郑州四维 鸡西煤矿机械有限公司 淮南长壁
中煤集团装备公司 石家庄煤矿机械有限公司 北京煤机、峰峰金属支架厂 西安煤矿机械有限公司 张家口煤机 抚顺电机、上海矿用电器
煤炭科学研究总院 太原分院，上海天地科技 上海天地科技 上海天地科技、西北奔牛 西北二机
太原矿山机器集团 太原矿山机器集团 山西煤机 太重集团
四、中国煤机出口情况
1、中国煤机出口总量与价值
表12中国煤机出口总量与价值
年份 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
预测 2010
预测
出口总量（台） 256 315 236 445 330 760 800 920
出口价值（人民币）万元 2500 3200 2300 21000 28000 20000 25000 28000
2、出口机遇
目前中国煤机出口绝对数量和价值在全国煤机设备总量中仍然只占有较小的比重，然而这一比例在每年稳步扩大。2007年3月，中国煤矿机械装备有限责任公司向俄罗斯南库兹巴斯煤炭股份公司出口大型综采放顶煤设备的达产认定书签订。开创了俄罗斯采用放顶煤设备及技术工艺开采煤矿的先河，实现了中国煤矿机械成套设备向欧洲出口零的突破，标志着中国成套综采设备参与国际煤机市场竞争的开始。
2008年郑州煤机集团公司出口印度、俄罗斯；三一重型装备有限公司出口俄罗斯、伊朗。
国际市场对于煤机设备需求的增加，中国产品的价格优势及质量的提升，主流产品的主要性能和结构同国外品牌相差不大都是利好出口的因素。
五、行业发展趋势
1、成套化
经过多年的积累，我国煤机行业获得了较快发展，形成了较完整的煤炭装备制造体系，专业化程度也很高。但今后的煤机市场需求已经不再仅仅局限于专业化装备的制造和加工，现在用户更多地需要具有综合生产配套能力的产品。所谓综合生产配套能力(综采综掘)指的是，既能生产掘进机，又能生产采煤机、刮板机、液压支架等，并且产品彼此之间要有较强的配套能力。
我国煤炭装备制造业是在计划经济时期，按照煤炭生产布局发展起来的，存在很多弊端。为了配合煤炭生产布局，同一产品由几个工厂加工制造，因而企业规模小且分散。至今，我国没有一个煤炭装备制造企业能够成套研发、成套生产、成套销售、成套核算，更未真正形成集团优势。2006年下发的《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》和2009年5月12日发布《装备制造业调整和振兴规划》实施细则中提出，大力发展新型采掘、提升、洗选设备，重点实现电牵引采煤机、液压支架、大型矿用电动轮自卸车、大型露天矿用挖掘机等设备的国内制造。包括年产600万-1000万吨厚煤层综采成套技术装备研制；年产150万-200万吨薄煤层自动化综采成套技术装备研制；年产100万吨以上短壁综采成套技术装备研制；巷道快速综掘成套技术装备研制等。产业自身的发展要求使得煤机市场开始呈现由 "单机制造"转向"成套装备"的竞争态势。大型化、智能化以及成套装备将成为发展趋势和市场热点。
2、整合
中国煤炭行业实施的资源整合、大集团战略尤其是13个煤炭基地的建设，对煤机行业打造品牌、产品升级换代等将产生巨大的推动作用。这些措施在提供巨大市场机遇的同时，也会促进整个煤机行业市场的重新洗牌。
目前，煤机企业并购、重组整合加速。但是中国还没有形成一家综采、综掘成套设备、煤矿用运输车辆制造生产、规模经营且具有较强竞争能力的大型企业集团，行业整合是必然趋势。
除了国内的并购整合外， 美国Bucyrus并购德国DBT公司、美国久益公司等多家外资企业也携资金对本土企业展开强大的收购之势，企图包围以中小煤机公司为主的国内煤炭设备业。
3、机械化
据中国煤炭工业协会预测，“十一五”期间由于机械化水平的提升，产生的设备需求共为150亿元左右，除此之外，国家还将投资约60亿元用于技改。目前，煤炭消费量的增长通过两种传导机制推动对煤矿机械的需求增长：一方面，煤炭行业景气程度提高，使得煤炭企业效益改善，从而使其设备更新改造能力增强，增加了煤矿机械的更新改造需求；煤炭消费量上升，使得煤炭开采量随之上升，使得对煤矿机械的新增需求上升。另外，国家通过关停并转政策，使得中小型煤矿产量占总产量的比例降低，大型煤矿产量占总产量的比例上升，由于相对于中小型煤矿，大型煤矿的机械化比例更高，因此这一趋势也推动了煤矿机械的需求上升。
“十一五”期间，煤炭工业的生产技术要求将明显提高，国家将建成140个高效安全现代化矿井，加大煤矿建设项目的支持力度，已先后有17个煤炭建设项目，由国家开发银行出具贷款承诺，还将100多个高档普采工作面升为综采工作面，这样国内大型煤矿采掘机械化程度将达到95%，中型煤矿的机械化程度将达到80%以上，大型煤矿国内先进水平装备率达到20%，小型煤矿机械化程度、半机械化程度达40%以上。综上所述，我国煤机市场前景十分广阔， 这就要求煤机制造行业必需加大、加快发展煤矿机械产品制造的步伐。 此外，设备更新及新开矿井落成，也为煤矿机械行业的发展提供了良好的契机
根据国家安全生产监督总局公布的2008 年数据，我国煤矿百万吨死亡率为1.182，在全球处于非常高的水平。其主要原因是我国大多数中小煤矿装备水平差、机械化水平低。根据官方数据，我国机械化水平较高的高产高效矿井的百万吨死亡率机仅为全国平均水平的1/40，接近发达国家水平。因此，机械化水平的提高是我国“十一五”乃至更长时期内提高矿井安全的捷径。十一五规划把我国煤矿机械化水平将由2006 年的42%提升到2010 年的85%。根据我国煤炭工业协会预测，“十一五”期间由于机械化水平的提升，产生的设备需求共为150 亿元左右，另外，国家还将投资约60 亿元用于技改。
六、未来煤矿机械的需求预期
（一）新建煤矿的需求将平稳增长
2003-2008年间，我国煤炭产量及固定资产投资情况如表13所示：
表13 2003-2008煤炭产量及固定资产投资情况
年 份 2003 2004 2005 2006 2007 2008
煤炭产量（亿吨） 16.7 19.6 21.9 23.8 25.3 26.2
煤炭行业固定资产投资（亿元） 437 690 1162 1459 1805 2411
增长率（%） 43.30 57.89 68.41 25.56 23.71 33.57
资料来源：国家统计年鉴
根据国家发改委在2007年1月公布的《煤炭工业“十一五”发展规划》，我国煤炭产量将由2005年的22亿吨增加至2010年的26亿吨。国土资源部2008年12月31日发布的《全国矿产资源规划（2008-2015）》指出到2010年，煤炭产量达到29亿吨以上，到2015年，煤炭产量达到33亿吨以上，年均增长3.4%。在煤炭产量持续增加的情况下，根据历史数据，预计煤炭行业固定资产投资仍将维持平稳增长，年均增长20%以上。
当前国际金融危机继续扩散和蔓延，在今后一个时期内，我国将突出面临全球经济增长明显放缓、国际竞争日趋激烈、我国传统竞争优势逐步减弱、人口资源环境约束不断增强的压力。为应对复杂多变的形势，国家果断采取了系列有助于恢复经济和市场信心的措施，包括灵活审慎的宏观经济政策，积极的财政政策和适度宽松的货币政策，以及更加有利于扩大国内需求的有力措施，同时加快民生工程、基础设施、生态环境建设和灾后重建，我国经济发展的基本面并没有改变，能源需求量依然较大，结构调整任务十分繁重，加大煤矿安全整治力度，积极推进煤炭资源整合与小煤矿联合改造工作，加快大型煤炭基地建设，新建一大批安全高效的现代化煤矿，在我国能源建设中仍然重要而紧迫，虽然煤炭产量变化的不确定因素增多，但全国煤炭产量仍将呈平稳增长趋势。 国家将对煤炭产能扩张奉行适度从紧的政策，安排2008~2012年新开工煤矿7亿吨， 2010和2012年分别按30亿吨和33亿吨安排生产规模，年均增量1.5亿吨左右。预计中国煤炭产量2015年达到37亿吨左右。
从新建煤矿投资构成来看，70%属于固定资产投资，煤炭机械设备投资在固定资产投资中的占比为50%，因此，煤炭设备投资额在新建煤矿投资总额中的占比为35%。根据煤炭工业协会的数据测算，2009-2015年煤炭行业新建煤矿投资总额为4585亿元（年增长率按10%即略高于相应的GDP的增长率来预测），因此，新增煤炭产能需要的煤炭机械设备投资约为1605亿元。
表14 2009-2015新增产能的固定资产投资预测
年 份 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 合计
新建煤矿投资总额（亿元） 483.3 531.6 584.8 643.2 707.5 778.3 856.1 4585
新建产能的煤炭机械投资额(亿元) 169.2 186.1 204.7 225.1 247.6 272.4 299.6 1605
增长率（%） 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00
（二）设备更新的需求将快速增长
煤炭设备的更新需求是由于设备使用达到设计寿命或是老化，而产生的设备更新的需求。我国煤机产品设计寿命一般为5年，更新周期平均为5年。
因此，2009年-2015年之间的设备更新需求主要取决于2004-2010年之间的设备投资额。 2004 年以来，我国煤机销量年均增速30％以上。预示未来几年我国煤机更新换代需求也会会保持快速增长。我们测算2009年的设备更新改造为234亿元。
表15 2009-2015期间设备更新改造固定资产投资预测
年 份 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
设备更新改造（亿元） 234.3 304.6 396.0 514.8 669.2 869.9 1130.9
增长率（%） 40.00 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00 30.00
（三）机械化程度大幅提高将带动需求快速增长
根据国家安全生产监督局公布的2006年数据，我国煤矿百万吨死亡率非常高为2.04，其主要原因是我国大多数中小煤矿装备水平差、机械化水平低。据统计，我国机械化水平较高的高产高效矿井的百万吨死亡率仅为全国平均水平的1/40，接近发达国家水平。
因此，机械化水平的提高是我国“十一五”乃至更长时期内提高矿井安全的捷径。根据国家发改委《煤炭工业“十一五”发展规划》，我国煤矿机械化水平将由2006年的42%提升到2010年的77.6%，其中我国大型煤矿采掘机械化水平由目前的80%提高到95%以上，中型煤矿由40%提高到80%以上，小型煤矿由几乎为零提高到40%。我们估算2015年我国煤矿机械化水平将达到95%。
根据我国煤炭工业协会预测测算，2009-2015年由于机械化水平的提升，产生的设备需求共为301亿元左右，另外，国家还将投资约121亿元用于技改。
表16 2009-2015机械化水平提高带动的设备需求预测
年 份 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 合计
煤矿机械化水平（%） 66.6 77.6 82.0 85.0 88.0 91.5 95.0
增长率（%） 16.60 16.60 5.63 3.66 3.53 3.98 3.83
设备投资额（亿元） 34.2 39.9 42.2 43.8 45.3 47.1 48.9 301
技改设备投资额（亿元） 13.8 16.1 16.9 17.5 18.1 18.8 19.6 121
把煤炭机械需求的三个因素进行汇总，可以推算2009-2015年期间的煤炭机械总需求情况：
表17 2009-2015年煤矿设备需求预测
年 份 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 合计
煤炭设备投资额（亿元） 451 547 660 800 980 1208 1499 6145
增长率（%） 24.60 21.29 20.66 21.21 22.50 23.27 24.09
综合2000年以来的煤炭产量倍增产生的装备更新需求、装备水平提高带来的升级需求和新建煤矿产生的新增需求等因素，预计未来5年对煤机装备的需求将保持较高的增长率。
（四）售后服务/零部件
现在国内在建和新建的矿井规模达到4亿吨左右，技术改造的项目也近亿吨，对采煤设备的需求将持续保持高速增长的态势。根据国外的经验，在已建矿井不断增加的同时，售后服务/零部件的市场亦会不断增加。
七、行业成功的要素
1、整套产品的提供能力
如果企业不在产品综合配套(即一体化设计制造能力)和高端产品方面下功夫，将难以获取超额收益。发展成套设备是一个必然趋势，煤机成套对制造商和供应商来说是一揽子生意，有利于谈判、服务、售后等一系列工作，同时能为客户提供整套解决方案。
2、优良的质量
煤机装备特别是“三机一架”对于煤炭开采业的效率和利润尤其重要。因为设备本身的特殊性对于排除故障和维修操作过程有着复杂和相对时间较长的要求，必要的时候甚至可能会拆卸返厂，这样就给煤炭开采造成了无可挽回的巨大开采数量和可观利润的损失。因此，煤机质量的好坏直接关系到煤机使用客户的生产效率和切身利益。能够在市场上生产出功能强大、质量优良、可持续工作时间长的煤机产品的煤机制造企业才会受到顾客的青睐，从而不断稳固客户群并扩大市场份额。
3、售后服务
售后服务是煤机市场中各企业最需要加强的重点。除了一流设备的制造和装备，对重点产品和重点用户实施"保姆式"的超值服务，将大大提升企业的竞争力和影响力。由于煤机设备的物理特征和技术专业性，能够在销售结束后不断持续提供高质量的售后服务对于终端使用客户和企业自身来说同样至关重要。
为了能够及时高效的为客户服务，煤机生产商不仅要在销售时对于客户进行必要的技术培训，还应该在各重点、大客户地区建立相应的售后服务网点，以保证煤机使用过程中出现的任何问题都能够得到及时、专业、有效的解决。在此过程当中也能够更加深入的同客户交流，了解他们的需求，无形中对产品需求特点以及相应的研发、创新提供了有力支持。
八、三一重型装备有限公司的现状与发展
1、基本情况
三一重型装备有限公司（简称“三一重装”）由三一集团投资，专业从事煤炭掘、采、运成套设备研发、制造及销售的装备制造企业。成立于2004年1月，注册资金12.2777亿元。2007年9月28日，又投资10亿元占地千亩的煤机制造基地正在建设中。已被认定为省级企业技术中心、国家级高新技术企业，被批准组建了省级工程中心、国家级博士后科研工作站及院士工作站，先后承担了国家火炬计划、国家重点新产品计划。
2、强大的研发实力
五年来，三一重装凭借着强大的技术创新能力、完善的质量管控体系以及优秀的企业文化取得迅猛发展，每年都保持在100%以上的高销售增长率，成功推出适合任何岩石种类的掘进机系列：EBZ100、EBZ120、EBZ132、EBZ160、EBZ200、EBZ200H、EBZ260H、EBZ318H等，可以替代进口掘进机，国内掘进机市场占有率逐年稳步提升，160以上机型市场占有率稳居行业第一；2007年，公司正式进入综采、矿用车辆领域，致力于解决煤机领域三机配套难的问题，2008年已研制出全自动联合采煤机组并签单，是目前国内唯一一家能够生产全自动联合采煤机组的厂家。
3、目标
推行 “数一数二、一体化、强化联盟、国际化”经营战略，2009年掘进机成为国内第一品牌，并大步迈入国际市场，在俄罗斯、哈萨克斯坦、印度、东南亚、南非等市场实现销售。
到2013年销售额目标为149亿元，税前利润额力争达到26.1亿元，五年规划期内的每年销售目标为：2009年完成26.2亿元的销售目标，比2008年增长81%；2010年实现销售额43.5亿元；到2011年，公司年销售收入达到65亿元；2012年销售额首次突破100亿元大关，达到104亿元；2013年完成149亿的销售额。成就国际化三一：借助集团国际平台，实现经营国际化、人才国际化、制造与研发国际化、管理体系国际化。力争用五年时间把煤机产品打造成世界知名品牌。
中泰矿业掘进作业中存在的问题及对策论文
[摘 要]现阶段，人类对煤矿资源的需求量越来越大，在煤矿掘进过程中经常会用到支护技术，而且其中存在的问题也有待解决。鉴于此，笔者根据多年的工作经验，切实分析了中泰矿业掘进中支护存在的问题，并提出了相应的解决对策。
[关键词]掘进支护方式；问题；对策
引言
由于煤矿开采大多都在地下进行，安全事故时有发生，为了最大限度地避免安全事故的发生，就需要采用包括掘进支护技术在内的防护措施。但是我国掘进支护工作还存在一定缺陷与不足，这就需要在对煤矿掘进技术充分研究的基础上，更好地落实相关的措施。这样不仅能够有效提高煤矿开采的效率，而且也能提高煤矿开采的安全性。
1 煤矿掘进工作中存在的问题
1.1 巷道施工断面小
随着人们对煤矿的需求量越来越大，传统的拱形巷道难以支持煤矿的大量运输工作，这使采矿人员的工作受到阻碍，有的时候这些阻碍还能够引发严重的矿难，严重威胁了施工人员的生命安全，增加了社会的负担。而且中泰矿业传统设计的巷道断面较小，不足12㎡。很难使用大型的掘进设备，导致掘进单进水平无法显著提升，从而对矿井的经济效益造成了影响；另一方面，传统小断面巷道不能够有效地满足机轨合一的要求，也不利于矿井的通风，不能让巷道发挥它的最大作用。
1.2 煤矿支护技术落后
目前，我国很多煤矿企业的掘进支护技术都存在不同程度的`问题，这在很大程度上增加了煤矿掘进施工工作的危险性。因此，在进行煤矿掘进工作时，要根据矿井实际情况采取相应的掘进支护技术，特别是对于矿井矩形断面的支护工作来说，一定要采用合适的支护技术。然而，矿井在掘进过程中，为了一味追求进度，节省资金投入，以获取更大的经济效益，经常会采取简单的支护的技术，如工字钢棚支护，但采用简单的支护技术在遇到特殊地质构造，如断层、陷落柱等情况下，若不及时采取加固措施，改变支护技术，就会埋下一定的安全隐患。
1.3 机械化程度低
虽然我国煤矿行业规模非常大，但是很多企业的煤矿开采工作机械化水平较低，这不仅会无法满足生产需求，还会存在较大的安全隐患。现阶段，应用范围较广的煤矿掘进设备是悬臂式掘进机，但该设备仍需要工作人员在井下进行实地操作，且操作的过程比较复杂。所以，中泰矿业还需不断引进高机械化水平的掘进设备。
1.4 地质构造多施工条件复杂
矿井现掘进巷道地质条件变化较大，尤其向深部延伸掘进巷道均为穿层巷道，且受地应力作用影响较为明显，致使矿井岩巷掘进工作面存在后路浆皮开裂现象。同时巷道相过断层情况较多，巷道岩性多变，存在施工巷道迎头巷帮及顶板部位经常出现片帮、冒顶现象。
2 煤矿掘进工作问题的解决对策
2.1 增大巷道断面
随着煤矿开采技术的不断发展，不断出现的新技术为煤矿行业带来了很多便利，煤矿巷道的断面形式也从梯形逐渐演变为拱形，从而有效提升了开采和掘进的效率。断面形状的改变从使用价值角度来看，拱形相比其它形状，可以更大幅度的增大巷道断面利用率。现中泰矿业已全面增大巷道掘进断面，保证巷道的净断面在14㎡以上。矿井不断推广、应用大型断面，这更适合大型机械的施工条件，大型机械化取代手工劳动使得工作效率大大提高。
2.2 提高煤矿掘进支护技术
煤矿掘进支护技术关系着煤矿开采工作，在一定程度上影响着煤矿行业的发展。目前我国煤矿企业在煤矿掘进支护工作上采取的掘进支护技术较为落后，不能根据矿井具体情况实施相应的技术。因此，煤矿企业应当提高煤矿掘进支护技术，中泰矿业针对不同地质条件去选择形态不同的掘进支护技术。如矩形断面支护一般情况下需要使用锚杆索联合的方式来进行支护，这种支护方式是将锚杆插入钻好的孔口内，然后将锚杆固定到岩层中，用锚索使岩层结构向上移动，这样就能够提升岩层整体的稳定性以及安全性。如复合支护一般在多次返修、不稳定的巷道中应用，这种支护技术具有成本较小、材料简单、组装容易、技术简单的特点，不仅可以提高了巷道承载能力，还保证了周围岩石的稳定性，延长了巷道的使用年限，保证煤矿开采安全进行。对服务年限较短的巷道，可在保证巷道支护强度的情况下，采用锚网支护，喷覆盖浆，减少巷道施工成本，加快巷道施工进度，提高单进水平。
2.3 提高机械化程度
现下各行各业都在提倡智能化，先进的技术和设备的机械化有着密不可分的关系，这也对提升我国煤矿开采业的机械化水平提出了更高的要求。只有通过进一步提高开采的机械化程度才能够很好地提高企业的经济效益，让其在市场竞争中占有一席之地。这就需要从矿井环境的考察、机械类型的选择和使用方法等环节上进行改进。所以矿井要积极推广新工艺、新技术，大力开展技术创新和科研攻关，抓好科技创新增效益的亮点。要继续实施《岩巷中深孔爆破技术的推广与应用》、《机械化快速掘进技术研究》等科研项目，尽力掌握影响当前安全生产的关键技术，鼓励各类小改小革和发明创造。积极在岩巷掘进工作面推广实施ZWY-120-55L型挖掘式装载机+DSJ100/63/2×75（SSJ1000/2×75）型皮带输送机+卧仓的机械化作业线，避免在运输环节中出现的各种影响情况出现。
2.4 加强相过地质构造期间的施工管理
在施工头面相过地质构造期间，为保证现场施工安全，我们对该巷道掘进期间采取了积极有效措施，一是降低小班循环进度，将两掘一成施工工艺改为一掘一成施工工艺，避免大面积的顶板岩石冒落；二是在巷道爆破后，及时对巷道进行找顶并喷临时支护浆，采用锚喷支护外，在巷道掘进下一炮前必须将锚索梁支护紧跟窝头，确保施工安全；三是根据岩性变化情况及时修改爆破参数，对岩性较差的顶板或巷帮部位的周边眼进行多打眼并控制装药量，通过采取有效措施确保了现场施工安全，防止了巷道随掘随冒现象的发生。同时积极采用壁厚注浆的方法与锚索梁加固的方式对巷道进行联合加固，巷道通过注浆和锚索梁联合加固后，支护效果明显改善，巷道没有以往明显的破坏现象，此加固举措有效的控制了巷道的变形，延长巷道的服务年限，降低巷道的维修次数及维修资金费用。
总结语
总而言之，掘进支护工作是煤矿开采中的重要环节，其能为井下的安全和施工效率提供保障。但是我国当前掘进支护技术仍然存在很多问题，因此，相关煤矿开采企业要针对这些问题对掘进支护技术进行完善，不断研发新技术，并且要尽快实现掘进工作机械化，维护煤矿周围岩层的稳定，进而使煤矿掘进工作安全有序地进行。
参考文献
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