国产矿井装备的全球首创——一套“常水液压支架”如何实现“以水代油”
国产矿井装备的全球首创——一套“常水液压支架”如何实现“以水代油”
赵黎昀
在数百米深的煤矿矿井中，液压支架是撑住顶板、保障开采安全的核心装备。
几十年来，全球煤矿的液压支架，都是用一种名为“乳化液”的液体作为传动介质，兼顾润滑、防锈。乳化液是一种含矿物油的半合成产品，一旦发生渗漏，容易污染井下环境。
而今， 中创智领 与山西 华阳集团 联合攻关实现技术突破，其研发的全球首套“常水液压支架”，以清水替代传统乳化液，在液压领域真正实现了“以水代油”。
这项诞生于河南制造基地、落地山西矿井的装备创新，不仅破解传统采煤长期面临的油污污染、耗材成本痛点，也为黑色产业链转型提供新样本，折射国内 煤炭 装备沿着智能化、绿色化方向持续突围的进程。
一套支架撬动采煤装备底层创新
走进位于河南郑州的 中创智领 绿色灯塔工厂，科技感扑面而来，没有叉车此起彼伏的轰鸣，没有人来人往的嘈杂，蓝、黄、橙色块错落穿插在车间内，像一座巨型乐高工坊，四下里只余下设备的运转声……
智能天车缓缓滑过，搭载的视觉相机悬停在工件上方，镜头快速扫描，和后台物料数据比对核验，确认无误后稳稳抓起20余吨的大件，精准交付下一道工序。而不远处，一排封闭焊接房整齐排列，透过黄色遮光玻璃，机械臂正稳定施焊。
“焊接房内自带除尘装置，烟尘火星全部密闭收集处理，保障了安全无尘生产。”灯塔工厂厂区负责人向证券时报记者介绍。今年1月 中创智领 刚刚投产的灯塔工厂2.0版，补充了智能化装配环节，真正打通从钢板到整机成品的全链路。订单驱动下的柔性生产能力，是这条产线的核心优势。
据介绍，煤机产品定制化程度高，支架规格跨度大，这条产线覆盖40吨到100吨机型，搭配一旁的小型装备线，整体年产能可达5000台套，生产节奏快的时候，差不多每3天就要切换一次品类。该厂区负责人指着身旁200米长的装配主线说：“换作传统模式，这条主线单班需要40人，现在只配18人，人均效率提升大约90%，物料转运环节已基本实现零人工。”
今年3月， 中创智领 与山西 华阳集团 携手攻关落地的全球首套常水液压支架及智能成套系统联调成功下线，该套系统现应用于 华阳集团 泊里煤矿。
“常水液压支架表面看只是把传动介质从乳化液换成清水，但背后是整套液压系统的重新设计。” 中创智领 相关项目负责人表示，水本身润滑性能弱，还容易造成金属部件锈蚀、密封件快速磨损，这也是多年来全球同行多次尝试，却始终没能实现成套装备稳定井下应用的关键瓶颈。项目从下游生产环节的痛点着眼，结合传统乳化液支护体系主要存在的问题，给出了针对性解决方案。
中创智领 推出的是常水支架而非纯水支架。纯水需制备成不含矿物元素、类似蒸馏水的高纯水介质，对水质要求极高，而常水支架以日常自来水为介质直接使用，对支架制造工艺、密封及材料提出了更高要求。
常水液压技术还在向更复杂地质条件延伸。近日，中创智领新品发布活动上，其联合蒙发集团研制的常水三伸缩液压支架及智能综采成套装备完成出厂评议，正向更多矿井推广。
创新重构煤矿智能化经济账
不同于实验室理想环境，不少矿井煤层条件复杂，井下水质波动、粉尘持续侵蚀，长期以来都是水介质液压装备落地的拦路虎。
如今，常水液压支架已在华阳集团山西泊里公司复杂的采煤工况下平稳运行，不仅验证了支架运行介质替代的可行性，更为山西 煤炭 智能化、绿色化转型提供了装备层面的新解法。
华阳集团机电部矿井管理科副科长郝万成告诉证券时报记者，目前这套常水液压支架已经在泊里煤矿投入使用两个月，支架实际工作阻力匹配井下工况，结构件动作平稳，立柱、千斤顶、阀组等关键液压件未发生锈蚀，智能化供液系统整体运行稳定。
郝万成说，选择常水液压支架开展工业试验，主要看重四方面核心优势。一是突出的 环保 价值，破解了乳化液长期存在的污染痛点；二是介质获取便捷，有利于降低运行成本；三是设备适配性好，不用改变原有配套体系；四是智能化程度高，可助力培育成套装备应用。
新技术落地，带来了显著的 环保 效应，还有突出的经济价值。
据华阳集团测算，常水液压支架投用之后，由于不再需要采购乳化液原液，直接节省了这一项持续性耗材支出，同时省去乳化液废液收集、处置相关费用。截至目前，泊里煤矿15101工作面已回采两个月，累计产煤13.5万吨，减少乳化液相关成本投入约5.1万元。而设备检修方面，较传统液压支架维护保养，常水液压支架全周期运维、备件 综合 成本优化，实现备件更换量下降10%以上。
“华阳集团共有10座生产煤矿，泊里煤矿首套常水液压支架工业试验达到效果，集团计划在内部其余矿井逐步推广应用，全面提升集团绿色开采整体水平。”郝万成称。
据了解，当前常水液压支架已列入中创智领2026年至2030年细分市场技术及产品差异化方向，作为支架业务智能化、绿色化方向的重要增量产品。据该公司2026年度经营计划，常水液压支架的推广应用还将带动泵站、常水处理系统等配套装备协同销售，助力培育成套装备业务增长动能。
煤炭 装备产业打开增长空间
一套常水液压支架的落地，不是单点产品的偶然突破，而是国内煤炭行业沿着智能化、绿色化主线持续迭代的缩影。
长期以来，黑色能源产业链的转型，往往被外界简单理解为减产降碳，而一线制造与开采端的变革，更多藏在装备、工艺、生产体系的细微升级里。从井下工作面的减污降耗，到地面工厂的柔性智造，一批龙头企业正逐个啃下传统产业的硬核难题，把“绿色智能”从口号变成现实。
在山西，华阳集团不断完善智能控制系统，依托智能巡检 机器人 、透明地质系统，不少综采工作面已经实现常态化少人值守；同在煤炭装备赛道，中创智领除常水液压支架外，也在持续推进液压系统能耗优化、废旧支架再制造业务，探索装备全生命周期减碳路径。
放眼国内， 天玛智控 、三一重装等厂商，也在智能采煤控制算法、低功耗井下装备、井下废水闭环回用等方向持续投入，一批新装备陆续下井验证。这些创新各有侧重，却指向同一个方向，即不再只追求开采效率，而是在安全、降本、 环保 三者之间寻找最优解。
这一转型方向，正契合国家能源转型与先进制造业发展指引。
今年9月，全国先进制造业大会提出，着力推动制造业智能化、绿色化、融合化发展，推动传统产业焕新升级，加大对企业数智化转型引导支持力度。《煤炭工业发展“十五五”规划》也明确，煤炭作为我国的基础能源，要在保障能源供应基础上，持续推进节能降碳、绿色开采。
“煤机行业从整机设备改造转向液压介质、密封材料等底层基础环节攻关，是行业高质量发展由表及里的脚注。”中国商业经济学会副会长宋向清认为，过去煤机智能化改造更多聚焦 传感器 、控制系统等上层硬件，而液压介质、密封件属于装备的“内脏”，直接决定设备在井下高温、粉尘、高腐蚀环境下的寿命、能耗与环保水平。
他认为，现阶段绿色智能煤机大范围普及最核心的痛点，是装备成本高企、不同矿井地质条件差异巨大带来的经济性难题，叠加井下复杂工况对材料、 传感器 可靠性的严苛考验，同时行业接口、数据标准尚未完全统一，中小矿井投入回报周期偏长，企业改造意愿受限。
后续破局，需要坚持产学研用协同攻关，持续优化耐磨、耐腐蚀基础材料与介质方案，通过规模化量产摊薄装备成本，同时，完善行业统一技术标准，打通不同厂商设备的数据接口，让绿色智能煤机兼顾安全效益与经济效益，推动从少数标杆矿井向更广范围复制推广。
（文章来源：证券时报）