钻机属于大型凿岩设备,属于工程机械中凿岩机械类的细分品种。由于钻机具有定向性好、机动性强、作业效率高和安全可靠等优点,而在岩石坚固性系数高情形下的钻爆作法几乎是唯一有效的凿岩方法,因此钻机广泛应用在工程项目、采矿业的爆破及各类基岩的锚固和水井、地热、探矿工程中。
在钻机市场得到迅速发展前,国内主要的凿岩钻孔设备是手风钻。手风钻结构简单、价格低廉、作业效率低、环境污染严重、工人作业环境恶劣,并且有很大的安全隐患。
分体式设计出现后,该设计使整车结构相对简单、具有较高的性价比,其现场管理要求高、没法快速移动,同时其和整车动力来源不同、需另外桥接空压机驱动凿岩系统;另外相较于一体式钻机,其能耗相对较高。
一体式钻机是将空压机与钻机融为一体,通过人性化、模块化设计和机电液一体化设计,使其结构紧凑、整体性好、移动方便,相较于分体式钻机具有安全环保、机动灵活、操作方便、性能稳定等特点,能够解决配套空压机移动、风量传输损失、远距离管理等难题,更加适用于更加复杂的地形和作业环境,且具有更好的作业效率和能耗表现,具有良好的未来市场发展空间。由于一体式钻机结构复杂、技术难度较高,价格高于分体式钻机,市场占有率相对较低。
由于手风钻作业条件恶劣、钻孔能效低、环境污染严重,随着我国人工成本的上升和劳动保护要求的提升,手风钻市场占有率逐年下降。根据《矿业装备》统计,2004 年以前国内 82%的矿山使用的凿岩机械为手风钻,仅 10%的矿山使用简易架子钻,5%的露天矿山使用分体式钻机,3%的矿山使用全液压一体式钻机。2004 年前全液压一体式钻机以及大部分分体式钻机依靠进口、价格高昂,钻机的市场占有率较低。
十三五时期,随着全社会能耗、环保、作业效率、劳动保护等要求的提高,钻机的市场份额逐渐提升。随着其国产化的实现和使用成本的下降,钻机在矿山市场份额逐渐提升。
钻机产品的工况适应性、可靠性、安全性及作业效率对高效安全作业起着至关重要的作用。在露天矿山、采石场、国防工程、水电工程、水井钻进、矿物勘探、岩体钢索锚固、地热开凿、隧道掘进、地铁工程开挖、边桩支护等工程施工场地,自动钻机作为一种必不可少的凿岩钻孔设备,具备高技术含量、可靠性高、安全高效、注重工作环境和人性化等特点,尤其适用于其它钻机无法正常作业的凹凸崎岖等复杂地形条件。随着我国经济建设的快速发展,市场对于优质安全可靠的一体式自动化钻机的需求将日益增大。
在地下工程领域,众多地下商城、地下停车场、地铁、矿井、隧道等地下建筑需要自动钻机等采掘装备作为开发地下空间的重要装备。2018 年 10 月,我国印发了《关于保持基础设施领域补短板力度的指导意见》,明确将基建“补短板”成为“稳增长”重点,要求高质量发展,侧重在区域和行业上“精准补短板”。从各地相继出台的措施来看,更加着重于轨交、市政等建设。随着我国城市地铁工程的全面建设,以及热力、电力、排水等城镇地下空间建设工程迎来建设高峰,将为具有新技术、高性能、节能环保的国内品牌地下自动钻机等采掘装备带来巨大市场需求。
国土资源部于 2010 年在《全国矿产资源规划(2008-2015 年)》提出绿色矿山建设要求,要求矿山开发中应利用工艺、技术和设备符合矿产资源节约与综合利用的要求,提高矿山开采过程中的安全环保性。2017 年,国土资源部等多部门出台了《关于加快建设绿色矿山的实施意见》,要求新建矿山全部达到绿色矿山建设要求,生产矿山加快改造升级,加快绿色环保技术工艺装备升级换代。在工程建设领域,交通运输部在《关于推动交通运输领域新型基础设施建设的指导意见(2020)》中明确提出提升智能建造能力,提高铁路工程建设机械化、信息化、智能化、绿色化水平。
相较于传统的手风钻,钻机产品具备集成除尘、集尘系统以及更高的机械化水平,能够大幅提高凿岩钻孔作业的效率,改善人工作业环境,减少环境粉尘污染。同时相较于分体式钻机,一体式钻机搭配更清洁的能源解决方案,具有更好的作业条件适应性,还能够大幅改善作业人员的安全条件和工作效率,实现钻孔自动精准定位、远程控制、自动诊断等功能。随着矿山开采业向规模化、集约化发展以及国家重大基建项目的实行,一体式钻机高效、节能、环保、安全的优秀表现有利于使凿岩钻孔作业更安全环保并提高效率,一体式技术将成为未来钻机行业的发展趋势。
随着我国宏观经济的不断发展,国内巨大的基础设施建设和矿山开采业的凿岩设备的需求为钻机企业发展提供了良好的市场基础。行业内企业通过学习、消化、吸收和再创新,实现了产品技术水平的不断升级,其中分体式钻机的工艺、生产技术不断进步并已基本实现对进口设备的替代;一体式钻机已有一批具备国内先进水平或达到国际领先水平的产品进入市场,以良好的售后、更高的性价比不断抢占进口产品的市场。在技术要求更高的地下工程领域,国内已有部分优秀企业推出部分性能与国际水平齐平的产品,并开始在国家重大工程建设装备招标上与国际先进产品同台竞技。
随着液压控制和电子信息等新兴技术的发展和应用,凿岩机械已经具备了自动开孔、防卡钎、自动停机、自动退钎、台车和钻臂自动移位与定位、故障及时报警以及遥控操作系统等功能及技术。自动化技术的应用可以大幅度提高凿岩钻机的作业精度和凿岩效率,并改善作业人员的劳动条件。
自动化钻机通过配置岩孔、巷道设计及分析软件等在内的智能化软件,可实现巷道工程管理、凿岩报告生成及凿岩数据分析功能,并实现液压钻凿设备工况信息和数据跟踪,同时通过智能矿山、智能建设系统的数据连接,大幅提高矿山开采和工程施工中作业效率和协同性。
当前国内钻机制造企业普遍规模较小、设计能力薄弱、工艺技术落后且区域布局分散、产业集中度较低。由于行业内中小规模企业较多,产品集中于中低端,产品精密性、稳定性也无法保证且服务能力较低,其往往采取降低产品品质、低价进行销售的竞争策略,从而给市场的有序竞争造成了不良影响。
随着国家对节能减排要求的提升以及制造业的转型升级,下游市场及客户对安全、环保、节能、高效的钻机产品的需求不断增加,市场整体往高端化方向发展,不具备足够设计研发能力的企业将逐渐被市场淘汰。
国内钻机企业多为规模相对较小的生产商,其往往受产品单一、客户群体较小等因素影响,面对下游市场波动抗风险能力较差,生产经营规模难以扩大,在全国范围内不具备较强的市场竞争力。以山特维克、安百拓等为代表的国际大型企业进入国内市场较早、产品技术积累深厚,与国内多数企业相比占较大优势,其在中高端市场的市场占有率相对较高。随着国内制造业转型升级,国内钻机企业的技术工艺水平迅速发展,一批具备技术、设计、工艺、上下游整合能力的厂商已逐PG电子 PG平台渐具有较强的竞争力。随着国内进口替代趋势加快,这些企业已逐渐突破高端领域外资厂商垄断局面,同时还不断拓展国际市场,积极参与国际分工合作,在国际市场中与国际先进企业展开竞争。
山河智能装备股份有限公司成立于 1999 年 7 月 29 日,产品包括大型桩工机械、全系列挖掘机、矿业装备、起重机械、现代凿岩设备、液压元器件、军用工程机械和通用航空设备等。山河智能于 2006 年 12 月 22 日在深交所挂牌上市,股票代码为 002097.SZ,2020 年度实现营业收入 937,736.75 万元,归属于母公司股东的净利润为 56,492.82 万元。
浙江开山重工股份有限公司成立于 2009 年 11 月 16 PG电子 PG平台日,是一家专业从事钻凿设备的制造企业,产品包括手风钻、全液压钻车、露天潜孔钻车、地热水井多功能钻机及配件等,运用于矿山、采石、修路、军工和基础建设等领域。
公司是一家专业从事空气压缩机和凿岩设备的研发、生产、销售和服务的高新技术企业,专注于提供节能、环保、安全、高效的螺杆机、钻机产品。公司钻机产品可分为分体式钻机、一体式钻机两大系列。
安百拓于 2017 年由阿特拉斯•科普柯集团下包括矿山与岩石开挖技术业务领域等相关业务板块分拆成立。安百拓专注于研发并生产创新的凿岩钻机、岩石开挖和建筑设备及工具,并且能够提供优质的服务及自动化解决方案,为露天和地下采矿、基础设施、土建工程、水井钻进和地质工程勘测等领域提供可持续生产力。安百拓在 NASDAQ OMX 上市,代码为 Epiroc。2020 年度营业收入为3,612,200 万瑞典克朗,净利润为 541,000 万瑞典克朗。
山特维克集团于 1862 年成立于瑞典斯德哥尔摩,是一家全球化的工程集团,业务覆盖矿山和岩石开挖,金属切削与材料科技。山特维克矿山和岩石开挖业务主要生产矿山和建筑用机械,包括凿岩机、钻机、矿物装载运输设备、破碎和筛选设备、破拆和循环利用设备,以及散货装卸设备。山特维克在 NASDAQ OMX上市,代码为 SAND。2020 年度营业收入为 8,640,900 万瑞典克朗,净利润为872,100 万瑞典克朗。