在現代礦業生產中,礦井提升機作為連接井下與地面的關鍵設備,承擔著煤炭、礦石提升,人員升降以及材料和設備運送等重要任務,其發展水平直接影響著礦山生產的效率與安全。當前,礦井提升機行業正處於快速變革時期,技術創新、市場需求變化和行業競爭加劇等因素,共同推動著這一行業不斷向前發展。
我國礦井提升機的發展經歷了從仿製到自主研發的過程。早期,我國主要仿製前蘇聯的提升設備。1953 年,撫順重型機器廠製造出我國第 1 台單繩纏繞式雙筒提升機。隨後,1958 年洛陽礦山機器廠設計製造了我國第 1 台井塔式 JKM2×4 多繩摩擦式提升機,並於 1960 年實現批量生產,逐步擺脫了對進口設備的依賴。
20 世紀 70 年代,仿製型提升機的結構缺陷逐漸暴露,國內企業開始探索新結構。借鑑國外新技術,尤其是盤形制動系統技術,設計出捲筒直徑達 6m 的大型單繩礦井提升機。1977 年,我國又研製出第 1 台落地式 JKMD2×2 多繩摩擦式提升機,解決了井塔式多繩提升機的一些局限性。
到了 20 世紀 80 年代末期,通過引進國外新技術,我國能夠生產各種新型大型礦井提升機,並制定了相關國家標準。90 年代末,隨著礦山向大型化、高產化發展,多繩摩擦式提升機成為主導設備。1999 - 2001 年,中信重工成功研發並製造出國內最大規格的雙電動機直聯形式的 JKMD - 5.7×4 落地式多繩摩擦式提升機,改變了特大型提升機依賴進口的局面。近年來,我國礦井提升機技術水平不斷提升,但與已開發國家相比仍存在一定差距。
國外礦井提升機的發展歷史更為悠久,已有 150 多年。1827 年,西方國家出現第 1 台蒸汽式提升機;1877 年,第 1 台單繩摩擦式提升機誕生;1905 年,電氣拖動的礦井提升機逐漸取代蒸汽提升機;1938 年,第 1 台多繩摩擦式礦井提升機問世;1957 年,多繩纏繞式提升機出現。多繩摩擦式提升機最初用於深井提升,如今在淺井提升中也被廣泛應用,並且朝著大型化和全自動化方向發展。
2025 年,國內礦井提升機市場呈現出複雜的競爭格局。國產提升機憑藉價格優勢和不斷提升的性能質量,在國內市場占據絕對優勢。目前,國內生產礦井提升機的企業眾多,主要有中信重工、上海冶金礦山機械廠等。這些企業的產品在滿足國內礦山需求的同時,部分還出口到孟加拉、伊朗等多個國家。
然而,行業競爭也日益激烈。ABB 公司和西瑪格公司等跨國企業在中國建立製造基地,憑藉其在可靠性、智能化、自動控制等方面的技術優勢,加劇了市場競爭。這也促使國內企業不斷創新,優化設計方法,以適應市場需求。
從市場需求來看,受宏觀經濟增速放緩、煤炭產能建設超前、進口煤增加等因素影響,煤炭需求大幅回落,礦井提升機的需求量也相應削減。這對提升機產業提出了更高要求,企業需要更加關注市場需求變化,及時調整產品結構,提高產品質量,以質量求生存、求效益、求發展。
《2025-2030年全球及中國礦井提升機行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出,內裝式提升機作為一種機電一體化的新型提升機,近年來受到廣泛關注。它將機械和電氣部分融為一體,摩擦輪作為電動機外轉子,具有結構緊湊、傳動效率高、運行穩定等優點。1988 年,世界上第 1 台內裝式提升機在德國投產使用,其摩擦輪直徑為 6.5m,電動機額定功率為 2200kW。
我國使用的內裝式提升機目前均為國外引進,如東歡坨礦副井、大雁煤業公司三礦主井等礦井引進的德國西瑪格公司製造的設備。雖然我國在內裝式提升機製造領域尚屬空白,但隨著技術發展,未來有望實現自主研發和生產。
在深井提升方面,我國煤礦開採深度不斷增加,目前平均開採深度約 500m,且以每年 8 - 12m 的速度向深部發展,未來 10 年內,礦山開採深度預計達到 1000 - 2000m。然而,多繩摩擦式提升機在深井使用時存在鋼絲繩問題,如銅陵冬瓜山銅礦提升高度為 1100m,鋼絲繩平均使用壽命約為 3 個月;徐州龐莊張小樓主井提升高度為 1039.6m,鋼絲繩平均使用壽命為 6 個月。因此,國內多繩摩擦式提升機不建議在深度超過 1200m 的情況下使用。
為解決深井提升問題,可採用分段提升方式,或使用多繩纏繞式提升機。多繩纏繞式提升機在南非應用廣泛,適用於 2000m 左右提升高度的礦井,具有提升能力大、捲筒直徑較小等優點,能有效解決多繩摩擦式提升機在深井提升中的鋼絲繩問題,但目前在國內的應用還是空白。
許多正在使用的老式礦井提升機由於出廠年代早、服役時間長,設備老化,存在安全隱患,不能滿足煤礦安全規程的相關規定。因此,對超期服役的提升機進行技術改造十分必要。
技術改造應本著節約投資成本、減少停產時間的原則,在現有承載結構和基礎上,採用新參數、新技術、新結構,用現代化提升機更換老式提升機。合理的技術改造能提高提升機運行的可靠性、安全性和自動化程度,節省工程費用,為礦山企業創造經濟效益。例如,中信重工對許多礦山的提升機改造效果顯著,提高了設備工作效率,降低了能耗和故障率。
在進行技術改造時,需綜合考慮礦井產量、生產狀況、服務年限、改造費用和安裝工期等因素,針對不同用戶提升機的使用情況及檢測出的問題,提出合理的改造對策。在費用不足的情況下,可採取分段改造方式,逐步提升設備性能。
當前,礦井提升機行業正處於重要的發展階段。從發展歷程來看,我國已取得了顯著進步,但與國外先進水平相比仍有提升空間。2025年,行業競爭加劇,市場需求變化對企業提出了更高要求。技術創新方面,內裝式提升機和深井提升技術的發展為行業帶來了新的機遇和挑戰。同時,對老式提升機的技術改造也是行業發展的重要組成部分,既能滿足礦山安全生產需求,又能為企業創造經濟效益。未來,隨著技術進步、市場需求的進一步調整,礦井提升機行業將不斷發展,在礦業生產中發揮更加重要的作用。
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