观《大国重器》忆神华集团
本帖最后由 有事挖坟 于 2013-11-18 16:54 编辑神东集团背景介绍
神东煤炭分公司是中国神华能源股份公司的核心企业，产量占中国神华的80%。 1998年至2005年神东分公司实现了连续7年产量千万吨增长，在全国率先建成亿吨级特大型煤炭生产基地，生产能力居国内第一，世界第三。是世界最大、现代化程度最高的井工开采煤炭企业。
关键词
综采，三机一架，液压支架，煤层厚度，国产化，思考
前言
国内煤炭开采行业水平从南向北完全是从原始社会到最发达的资本社会那样的参差不齐，你在云贵可以看到很多满身煤灰的矿工肩扛手提拿着筐子从一个个小的矿洞里艰难的向外爬着运输煤炭。每天能开采几十吨就是不错的水平，完全是很原始的开采方式。中部很多地方是用液压立柱和装载机钻机连续式采煤机配合（也有炮采），每天采煤也能达到上百吨。但在中国北方或者靠近北方的矿区，你可以看到世界最先进的，完全现代化的综合采煤系统在地下工作，每天采煤几万吨。机械化程度已经是世界最高水平。对着中国地图，但就机械化开采水平来说，还是北方先进程度超过南方。决定开采的机械化程度很多时候取决于经济层面，煤炭的蕴藏量和煤层的厚度是开采的机械化程度一个重要指标。煤层越厚，连续长度越长，用机械开采越能带来经济效益。
用一个数字加强大家的理解，每吨煤按照500RMB，机械化程度最高每天量产2万吨煤的煤矿，每天产值就是1000万人民币。
自动化连续采煤就是造钱的机器，这个机器系统的核心，最主要构成就是三机一架，（掘进机、采煤机、刮板输送机和液压支架。）这篇文章主要讨论就是液压支架的追赶并超越世界先进水平的历程。
神东集团的矿区分布
神东集团大部分矿区就分布在内蒙古的鄂尔多斯，乌海这几个地区，主要的煤矿就是大柳塔、上湾、补连塔、榆家梁、锦界、保德、哈拉沟、石圪台、乌兰木伦、寸草塔一矿、寸草塔二矿、布尔台、万利一矿等等。
内蒙古煤炭资源的特点可以概括为：
一是资源分布广、总量多；
二是种类齐全、品质优良，以低变质烟煤和褐煤为主，低硫优质煤占总储量的70%，低灰、低硫烟煤又占优质煤的60%；
三是煤层埋藏浅、厚煤层多、地质构造和水文地质条件相对比较简单、层位稳定、煤田规模大、易开采；
四是主要煤系中的共生、伴生矿产资源丰富，为其他矿产资源的综合开发提供了便利。
90 年代末期，随着国内国际经济复苏，国民经济对能源需求疯狂增长，煤炭需求量成倍增加，中国煤炭行业进入了大发展时代。神东集团加大了国外成套综采设备的引进力度，而且设备能力也逐步提升。从1998-2005 年的8年时间，神东从国外引进了几十套综采设备。
神东早期综采产品的引进过程与国外供应商
神华集团神东公司在20 世纪90 年代初开始采用综采工艺，起初配套使用成套国产采煤设备， 1994 年开始尝试引进进口综采成套设备，德国DBT 公司掩护式液压支架、英国JOY 公司采煤机和刮板输送机。成套引进设备在神东大柳塔煤矿投入使用后，同国产设备相比，大大提高了生产效率，降低了设备故障率。
神东综采设备国外的供应商
一． 神东采煤机主要有三个供应商分别为英国JOY系列煤机、德国EKF公司煤机和德国DBT公司
二． 神东液压支架主要采用德国DBT（Do business together）公司和JOY公司掩护式两支柱液压支架
这些综采设备给神东带来了较大的经济效益的同时，也带了了很多不便之处。
1，昂贵的引进成本，一个综采工作面下来这些设备费用估计要付出五六个亿RMB 成本。
2，老外不断的进行涨价
3，给采煤机械的维修带来了极大的压力，维修所需的进口配件需求造成库存资金的压力，老外到现场工作的成本，供货周期都是令人头疼问题。
为此，神东多次要求外方提出国产化与建设维修基地的要求，但这些公司出于销售策略与产业布局，都是推拖居多。
国家在这个时期也出台了促进煤矿机械国产化的政策，不但国家要国产化，神东也想国产化，降低成本，但面临下面的困难。
神东集团国产化的国内煤机行业背景和面临困难
国内煤机行业的惨淡历程。
1995-2000年，由于全球市场的极端不景气，导致生产煤炭机械的整个行业陷入困境。由于工资不能按时发放，很多技术工人都到外面自谋生路。卖面条，卖菜，。。开出租只有少量技术工人，继续留守煤机行业，靠零散的外加工业务挣些生活费。这个是当时国内整个行业的痛楚。很多人都经历了那个痛苦的阶段。
举例，北煤机当时接受的大学毕业生，很多只是为了那个户口才选择北煤机，但一年半载，大多数都选择离去。
在此期间整个行业技术工人和技术人员流失严重，全行业的技术和加工水平停滞不前，除少数企业，整个煤机行业基本丧失了创新能力。
神东国产化历程与困难
神东当时也面临国产化的困局，包括当时神东内部对国产化也是忧心忡忡，虽然当时国家提出国产化的政策。
1，神东很多人对于国产煤机的质量很不看好，虽然2000年后市场好转，国内煤机厂家生产工艺有所改善，但神东使用第一套国产液压支架设备故障率很高。而且大多数神东的中高层领导都是一线出身，对于国内的煤机技术现状都是心中有数。
2，国产化有技术上的风险，国内的技术水平能走到哪一步，谁也说不准，万一造成生产上的损失，完不成生产任务，责任谁来承担。
3，国产化的经济上责任谁来负担，虽然当时国家有国产化的政策，但这个不是尚方宝剑，也不是丹书铁券，护不了身。万一投入的钱打了水漂，怎么办。
国产化风险很大
但如果不国产化就面临维修成本与周期，采购成本，供货周期全部受制于外国企业，没有一点自主权与议价权。但还是可以盈利，相对风险较小。
这个就是抉择。
（具体的抉择过程不多写了，总之也是论证多次才下决心）
神东连续几年的快速扩张给了神东足够的物质准备，神东自2000年成立了国产化开发部，开始是以报废的零部件返修与测绘，后来就是有组织的对综采设备进行国产化的开发流程。
神东国产化
--下面仅就我所了解的液压支架国产化流程给大家介绍一下
2005年，神东由于从国外采购的液压支架价格大幅上涨，开始组织国内的几家液压支架厂来进行国产化。
第一批参与试制企业为：郑煤机，北煤机，平顶山煤机，还有神坤（成都）
第二批参与试制企业为：郑煤机，北煤机，山西平阳重工，还有神坤（成都）去做液压支架的国产化。
印象中是这几家，但可能顺序有所错开。几个厂家对神东集团的国产化很重视，北煤机当时去的是王建和刘国柱，
平煤机去的是高所和范永，一眨眼八九年过去了，王建也退休了，时间过得真快。其他厂家人员我就不一一介绍了，免得赘述。
神东根据当时的煤层条件提出液压支架国产化几个技术指标，
1，液压支架支护强度从0.9MPA增加到1.4MPA
2，工作阻力从7000KN增加到18000KN
3，所开采的煤层厚度从4-5米增加到6-7M的特厚煤层
4，液压支架必须使用电液控技术，实现移架，推溜自动进行
5，数据采集系统，自动采集采煤时的各种数据汇总到地面的控制中心
6，在高于国内市场平均采购价格30%-40%条件下，国内液压支架必须达到国外液压支架的80%的生产效率。（这条意见是当时口头提出，未见任何记录）
坦白讲这些技术标准对当时的中国煤机工业是有困难的，电液控技术这块只有神坤集团比较擅长，其它的厂家都是对机械擅长，对于1,2,3项，国内煤机厂家还可以凭借自己积累的技术实力克服，但4,5两项是国内厂家的弱项，因为当时国内的很多人对于液压支架的认知还停留在傻大黑粗纯机械产品上面，而且很多人的认识到现在还没变过。很多行业内的人还是按照液压支架每吨多少钱来卖液压支架。
试制开发的过程中遇到了各种各样的困难
1，国内的基础工业的差距（钢材）特钢、工艺、橡胶耐腐、液压液配制
1.1 原材料差距，举个例子，DBT液压支架在大修时，油缸在更换密封件时，里面平整光滑如镜，但国内很多油缸内部锈蚀严重，虽然用的都是国外的密封件。液压支架底部母材开裂，掩护梁，顶梁出现裂纹或者断裂。
1.2 焊接工艺差距，表现在焊接熔深不足，焊缝较大。
2，加工质量与加工精度。
油缸漏液窜液爬行，液压密封件磨损撕裂较为严重，缸体与内部锈蚀，液压胶管与快接出现漏液。国内胶管扣压不好易渗漏，扣压处开裂，胶管易老化，U型卡锈蚀和断裂严重。
3，结构件加工工艺较差，维修时互换性较差，出现多次要求厂家提供新的维修件。
4，液压阀组与电控系统与国外的技术差距和工艺差距
5，防锈工艺
6，返工成本
7，沟通方式
8, 乳化液浓度配比例，
9，内蒙当地水的酸碱度
。。。。。。无数问题
针对这些神东也提出很多的改进方案，神东与各个厂家多次开展质量改进会，会议上大家意见相对尖锐，唇枪舌剑，拍桌子砸板子，烟枪汇集。（地方粗口不予记录）神东高层也多次到场，还有神东操作人员与维修人员都参与了讨论，神东各个矿区的班组长以操作人员的使用体会，对国外的液压支架和国内的液压支架之间的差距提出了自己的改进要求。神东维修中心也提出了自己的技术要求与改进方案。工艺问题，厂家自己也进行改进，还有些技术难题，煤矿行业的研究院，例如太原煤科院，北京天地，都参与进来解决遇到的各种设计问题与工艺问题。最后神东对参与国产化的单位派驻了厂代表（类似军代表的负责制）现场沟通和总结。反复的争吵，反复的修改。当时看真是很憋屈，那么多研究所，主机厂方都来参与，很多困难还是难以克服。没法克服的，还是用进口件。当时神东把DBT的液压支架在厂区的维修中心刨头破肚，一个个零部件的辨识测绘，寻找零部件来源地和替代方案，国内企业也是全面的对DBT支架进行测绘，来学习和提高。
神东提升国产液压支架质量措施
1，立柱和其他千斤顶
1.1，为提高缸筒内表面的加工质量和精度，立柱和部分油缸采用珩磨或刮削滚光工艺，与滚压工艺进行对比；采用滚压工艺时，滚压前表面粗糙度要
达到 Ra1.6~0.8。加工完成后表面粗糙度 ≤Ra0.4，加工精度 H8；
1.2，为增强材料的硬度和抗腐蚀等综合性能，缸筒、缸底材料选用 30CrMnSi，导向套选用 42CrMo，立柱活柱选用 30CrMnSi或 27SiMn；其他千斤顶的活塞杆材料选用 30CrMnSi或 40Cr，活塞选用 40Cr；
1.3，导向套。立柱采用矩形螺纹并注油，防尘圈,有唇边；其他千斤顶中，缸径＞100 mm的采用矩形螺纹，其余可采用三角螺纹；
1.4，油缸采用立式装配，严格控制装配转速 ≤ 1 900 r/min（这个是当时DBT的供应商之一提供的国外解决方案，DBT国外就采用这种装配方式）
2,结构件焊接
2.1顶梁、掩护梁主要受力焊缝采用坡口焊或熔透焊。底座内、外主肋按熔透焊设计；
2.2掩护梁的盖板要焊透、且在 “平立平 ”三板结构时，焊缝受力应与平板相对应；
2.3四连杆、推拉杆和后桥全部按熔透焊设计。
3,接头、胶管芯子
3.1接头、胶管芯子采用 20CrMo，接头进行镀锌军绿钝化，提高防锈蚀性能；
3.2U形卡采用 “D”型 U形卡，增加 U形开卡接触面积和强度，防止 U形卡自行退出或断裂；
3.3DN50架间回液接头尺寸进行部分改进，将密封段（O形圈距接头座内 15°倒角边沿）加长 2 mm，解决回液压力脉动造成密封效能降低而漏液问题。
国内的厂家设计水平与工艺水平加工技术在神东国产化过程中得到了较大的提高。经过这些年的良性发展，到目前，国内已经研制了7米或者以上的液压支架，这个水平，国际巨头还与国内都有所差距了。DBT在这几年里被矿业巨头比赛洛斯（Bucyrus ）收购，而比赛洛斯又被卡特彼勒(CAT)并购。风流总被雨打风吹去。这其中，国内煤机企业与神东的良性互动是国内煤机技术水平突飞猛进的因素之一。
所以在回顾这段历史时，我作为一个局外人来总结经验教训时，为国内其他行业的国产化进程提供下一孔之见。在此之前，感谢下神东的兄弟们，感谢翟总与王总们（神东好几个王总王安，王继生，王海波，王铁军）感谢你们对国产化的支持，感谢你们对此所面对风险的担待。因为神东在当时内部对于国产化意见也是不一致的。神东出于节约企业的自身成本却走出一条让国内煤机企业走向技术创新的道路，这个经验值得深思和总结。
经验总结，
1，面对一个行业的国产化，这个行业的产品的使用企业的领导班子敢不敢冒天下先的风险来做出选择，政府和行业协会能否在此过程中为企业降低使用风险和成本。在此过程中，政策应该具体细化和便于操作，扶持资金和政策要迅速到位。
2，国产化的企业选择不能是随便选择，行业排名前三或者前五的排头兵应该是国产化企业首选。技术创新型企业就算不在Top3-Top5也应该在其中。
3，国产化的顺序要有所选择，从易到难，从基础部件到核心部件。
4，广泛使用各种资源，企业，设计院研究院，都要借助使用。这样可以锻炼出自己的技术队伍
5，不刻意追求国产化率，对很多关键部位的零部件应该以进口和合作生产，但要给国内企业机会，在维修备件上使用和实验国内产品，促使国内的配套行业进步。
6, 没有刻意对国产的产品进行压价，愿意高出国内产品的价格来支持高质量的国产化。
7，神东国产化和涉及煤机行业的基础工业二者之间的相辅相成的关系。因为神东强推国产化，促进了基础工业的进步，而这些基础工业的进步，不仅仅推进了国产化，还为其他行业提供了基础保障。
8,神东使用国产的设备取得了生产和销售上的巨大的经济效益，到现在，国外的液压支架已经从中国市场上退出，神东在此所起的作用让我们深思，中国制造一定会变成世界上最响当当的牌子
文章关键词定义解释
三机一架（掘进机，采煤机，刮板输送机，液压支架）
（1）掘进机用于地下煤矿平直巷道的开凿。煤矿巷道的快速掘进是保证矿井高产稳产的关键技术措施。
（2）采煤机是以旋转工作机构破煤，并将煤装入输送机或其他运输设备的机械设备。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。
（3）刮板输送机是用刮板链牵引，在槽内运送散料的输送设备。在当前采煤工作面内，刮板输送机不仅运送煤和物料，而且还是采煤机的运行轨道。刮板输送机保持连续运转是煤炭生产正常进行的必要条件。
（4）液压支架是采煤工作面用来支撑顶板、控制矿山压力的结构物。它是煤炭综合采掘设备的重要组成部分，与采煤机配套使用，实现采煤综合机械化。
煤层厚度
根据厚度，煤层可分为：
①薄煤层：地下开采时厚度1.3米以下的煤层；露天开采时厚度3.5米以下的煤层。
②中厚煤层：地下开采时厚度1.3~3.5米的煤层；露天开采时厚度3.5~10米的煤层。
③厚煤层：地下开采时厚度3.5米～8.0米以上的煤层；露天开采时厚度10米以上的煤层。
④巨厚煤层，地下开采时厚度大于8米的煤层。
（这个是骗分贴）
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