我国能源战略生命线——北煤南运工程重大技术装备自主化纪实

／原国务院重大技术装备办公室副主任 董必钦／

我国能源战略生命线
——北煤南运工程重大技术装备自主化纪实

／原国务院重大技术装备办公室副主任 董必钦／

回顾和总结历史, 是为了更好地建设现在和开辟未来，本文就我国北煤南运工程中的重大技术装备自主化、国产化情况做专题论述。

2013年7月12日迎来了国务院《关于抓紧研制重大技术装备的决定》三十周年。当天，笔者有幸接受新华网国家重大技术装备网主题为“中国装备制造30年---国产化之路” 的在线采访，受到广大网友的关注。回顾和总结历史, 是为了更好地建设现在和开辟未来，本文就我国北煤南运工程中的重大技术装备自主化、国产化情况做专题论述。

20世纪80年代初，改革开放的春风吹遍祖国大地，中国国民经济的发展步伐加快，经济快速发展导致能源需求激增。要满足能源供给，首先要发掘可产生能源的特定资源（如煤炭、石油、水能、风能、太阳能等），而合理利用各种能源又必须立足于中国的国情。能源供给的紧缺传导给国家铁路网巨大的压力，面临东南沿海城市呼电、电厂呼煤、煤矿呼运输的严峻局面；究其深层次的原因是受到“两个不均衡”的制约，其一是由于我国能源资源分布不均衡，煤矿主要集中在西部和北部地区；其二是由于我国经济发展不均衡，对能源需求量大的经济发达地区主要分布在东部和东南沿海地区，这种逆向分布格局给我国经济快速稳定发展带来严重制约和巨大影响。

从我国能源总体流向格局图（图1）中不难看出，我国能源输送需要实现远距离输送：“北煤南运”、“西气东输”、“西电东送”，因此，对我国煤炭运输能力，提出了更高的要求。

1983年7月12日国务院关于抓紧研制重大技术装备的决定（国发[1983]110号文）中没有将电煤运输纳入其中，直到1984年2月24日时任国务院总理亲自听取了国务院重大办林宗棠主任的汇报，并接见了国务院重大技术装备领导小组的全体成员。会上做了多项重要指示。将重载长大列车成套装备纳入国家重大技术装备研制计划，并成立了项目领导小组。项目领导小组由张辛泰、岳志坚任正副组长，其主要任务是兴建大秦铁路专线，要求年运煤量6000万吨，争取达到1亿吨。铁路和港口的装、运、卸装备分别由煤炭部、铁道部和交通部牵头负责研究提出安排。交通部还应负责提出兴建秦煤三期煤炭港口工程和沿海煤炭运输系统船舶与装备等。国家计委1983年8月31日根据（国发[1983]110号文）的要求，将大秦长大列车有关设备、浅吃水肥大船、自卸船以及秦煤三期港口等列入国家重大技术装备项目。1984年2月28日得到国务院总理的批准。1984年3月3日时任国务院副总理李鹏对该项目的实施提出了明确要求，并以（国重装[1984]17号文）下发相关部门和单位。1984年12月27日国务院重大技术装备领导小组正式批准由铁道部呈报的“大秦线铁路重载列车成套设备研制的专题报告”。

改革开放30多年来，我国经济一直保持着持续、快速、稳定地发展。1980年我国国民生产总值（GDP）为3015亿美元，位居世界第八，2013年9.40万亿美元，实际增长率7.8%，位居世界第二，仅次于美国（15.83万亿美元，实际增长率2.2%）。国民生产总值的增长是以巨量能源消耗为基础的，而我国能源消耗的结构中，煤电占比长期徘徊在70%以上。1980年我国一次能源消耗总量为6亿吨标准煤，历经30年后的2012年，能源消耗总量剧增到36.2亿吨标准煤。由此可见，国民经济越快发展，能源需求就越大。在当时经济快速增长的初期，如不能保证电煤的充足供应，势必制约国民经济的发展。为此，将北煤南运工程列为国家20世纪80年代末的国家重点系统成套工程是一项重大的战略决策。

图1 我国能源总体流向格局图

一、工程概况

北煤南运系统工程包括大秦重载铁路、晋北煤炭储装设施、秦皇岛煤码头、华北电力网工程以及煤炭海运系统装备。工程最为突出的特点是跨部门、跨地域、跨学科的大型系统工程。大秦铁路工程是我国第一个以铁路为主，路、港、矿、电统筹规划、同步建设的重点基础建设工程，要实现陆上煤碳的“装、运、卸”，港口枢纽的“卸、运、装”和海上煤运的“装、运、卸”三个工程系统。搞好全系统的顶层设计、明确相关部门职责极为关键。

经过国务院大秦铁路重载列车成套设备领导小组组织相关部门多次论证和评审，要求工程装备立足中国国情，瞄准国际八十年代的新技术、新设备、新工艺，统筹规划、突出重点、择优选点、协同奋战、以引进技术、合作生产的方式，推进国家重大技术装备国产化，确保工程质量与进度。贯彻执行“三个同步、三个结合、四个确保”，即：

三个同步——北煤南运工程中三个工程系统，实施要同步规划，同步实施，同步投产；

三个结合——坚持自力更生与引进消化吸收国外先进技术相结合，坚持重大技术装备研制攻关与国家重点建设工程相结合，坚持制造部门与使用部门相结合；

四个确保——做到确定质量，确保进度，确保成套，确保服务，实施“全权、全套、全过程”的负责制。

国务院要求以铁道部、交通部为主，商有关部门，实行三同方针，切实搞好“三个结合”，做到“四个确保”。在国务院的领导下，各有关部门和晋、冀、京、津、沪、粤等省市，以及设计、施工、科研、制造、外贸等单位都为此作了大量工作。国务院重大办的主要工作职责“规划列项，择优选点，跨部协调，监督检查”。

图2 大秦线铁路平面示意图

大秦铁路西起煤都大同，东至河北秦皇岛港，全长653公里，实现客货分离，成为一条现代化双线电气化铁路，运行单元重载列车，年输送能力要求达到1亿吨。1985年经国务院批准正式开工兴建，一期工程于1988年开通投运；二期工程1989年全面开工建设，于1992年建成投运；1990年1月大秦铁路一期工程，经国家验收委员会验收；二期工程1993年11月经国家计委组织的国家验收委员会验收。大秦铁路工程荣获国家优质工程金质奖，国家重大技术装备特等奖。大秦铁路工程建设经过八年的艰难历程，在国务院的直接领导、全国人民的大力支持，各部门的协同配合下，攻克多项技术难关，创造了前所未有的奇迹，是中国人民智慧的结晶。

为了贯彻落实国务院关于加快大秦铁路建设的决定，在组织领导上，分别成立了国务院大秦铁路建设领导小组、大秦铁路重载列车成套设备领导小组和大秦办。大秦铁路建设领导小组在1984年1月召开了第一次建设领导小组会，由组长陈璞如同志主持，参会的部门和省、市有12家。时任国务院副总理李鹏做了题为“晋煤外运是解决我国能源的一项重大战略决策”的重要讲话，要求把大秦铁路建成一条质量好、速度快、投资省、效益高的煤运专用铁路，并成为我国铁路现代化的缩影。这样的会议共开过九次。

大秦铁路重载列车成套设备领导小组第一次会议在1983年9月30日由李鹏副总理亲自主持，会上明确了北煤南运工程中铁路港口和海运的装、运、卸系统成套设备由该领导小组统一领导，分别由铁道部、交通部牵头，会上确定了目标，制定了工程建设与装备研制的合作和分工原则。到1993年4月领导小组总共召开了8次会议，领导小组主要成员有：陈璞如、孙永福、郑光迪、赵明生、陆燕荪、陆延昌、胡富国、黄平涛等。

在大秦铁路重载列车成套设备领导小组下设大秦铁路专项办公室，作为办事机构组织协调项目实施，总共举行10次工作会议。本人1988年调入国务院重大办，主要工作之一是负责交通运输领域重大技术装备的国产化工作，有幸亲历了上述工程的建设过程，许多场景和体验至今难忘。

二、装备自主化

按照国务院批准的工程目标与进度，煤炭部和山西省主要负责煤炭资源保障与18个煤碳集运站建设；铁道部负责大秦铁路工程及单元重载列车装备的研制；交通部负责秦煤三期港口建设，实现煤运由过去的车辆交接变成货物交接；电力部负责主持建设华北电力网建设和大秦铁路AT供电系统；交通部、船舶工业总公司共同主持煤炭海运船舶的开发和制造，以满足沿江、沿海电厂和中转码头的需求；冶金、机电、外贸、科技等部门，结合各自业务范围，参与相关设备的自主研发和国外引进，确保工程顺利完成。整个大秦铁路工程建设环节多、攻坚难、战线长，是一个系统工程的大会战。

（一）大秦铁路重载列车装备

我国重载列车的运行始于1984年初，世界有些国家在20世纪60年代就已开始。重载列车的特点是在充分利用现有铁路的条件下，增加货物列车的长度和牵引重量，以提高运输效率。国际上所谓的重载列车其牵引重量一般在5000吨以上，轴重不小于21吨。在列车分类上分为组合列车和单元列车两类。

我国重载列车装备纳入国家铁路发展重点，应始于20世纪八十年代后期，依托大秦铁路的建设，开展大秦线单元重载列车成套装备的研制。铁道部科学研究院等相关单位在1986～1988年间，系统地进行了科学试验工作，如5000～10000吨单元重载列车的仿真研究。铁道部及相关企业、科研院所为了实现运行万吨重载列车装备和达到年运煤一亿吨，瞄准国际20世纪80年代的新技术、新设备、新工艺，将牵引动力、煤运车辆、线路工务、通讯信号、电气化供电和运营管理等6个专业，51项国内攻关研制，35项引进、5项国内购置项目，总计91项工作，分由国内40多个部门、省市的50多家企业单位、科研院所、大学高校承担。这91个项目中，除少数终止或撤销外，12项用于二期工程，72项全部完成，并获得了64项科研成果和23项引进先进技术和产品。1991年荣获国务院颁发的“国家重大技术装备特等奖”，使我国单元重载列车的综合技术和运输能力达到了20世纪80年代国际先进水平。

图3 大秦铁路重载单元万顿级列车成套设备

圆满完成大秦线单元重载列车研制任务的经验，主要可归纳为：

1）坚持技术进步，立足国情，大量采用新技术。在大秦铁路开工建设初期，铁道部邀请了机械、电子、冶金、邮电、电力及北京市等制造和科研部门的专家，组织上千人次的论证和评审，以确保所需装备的先进性、使用性、经济性、可靠性和可行性。使大秦铁路煤运重载列车成套设备具有中国特色，高新技术，高运输能力，高安全运行和高社会经济效益。制定的大秦铁路建设方案在牵引动力，运煤列车，线路工务，通讯信号，电器设备等方面做出了全面的安排。

一期工程引进的部分设备，到二期工程已基本实现国产化。主要包括光缆调度电话，机车低恒速控制装置，微机化调度集中信号系统，红外线轴温监测装置，列车无线调度电话，AT供电设备和远运装置等先进设备，填补了国内空白，使大秦单元重载列车的综合技术和运输能力达到了20世纪80年代的国际先进水平。

2）依托国家重点工程建设，发挥各方技术优势，通力合作，组织跨部门联合攻关。1985年铁道部、大秦办在国务院重大办的支持和协同下，采用公开招标的方式，通过竞争择优选点、签订合同，收到良好的效果。对于国内设备尚不能满足大秦铁路要求的，坚持与鼓励国内、外企业以联合投标或引进技术、合作生产的方式进行。在建设大秦铁路的整个过程中，始终贯彻与执行“以我为主，引进为辅”的原则，在牵引动力方面：成功研制防空转装置、空气电阻联合制动装置，以及起重救援设备；在煤炭集运站要求自动定量不停车连续装煤要求，研制成功机车低恒速控制装置；在运煤车辆方面,研制成功缩短型转动车钩专用运煤车辆；针对重载运输路轨要求，研制成功全长淬火75千克／米重轨及其配套的器材；在通讯信号方面，采用程控交换机、光缆、数字综合通机系统以及无线电微机化调度管理系统装备；在电气化供电方面，全系统用AT供电方式，实现了“四个合一”。特别是光缆通讯系统装置，根据李鹏副总理“西段引进，东段联合制造，实现国产化”的指示，最终节约外汇18.6%，合600多万美元。

3）探索管理模式，实现全过程项目管理，实行“全权、全套、全过程”责任制。铁道部大秦办从“论证、招标、合同承包、攻关研制、科研试验、审查鉴定、投产供货、安装调试、交付运用、整治维修、技术培训”一条龙抓到底。将工程建设和重大装备研制与引进管理于一身，双肩挑，一把抓，提倡勇于负责，大胆创新，敢担风险，吃苦奉献，当机立断，争创一流的工作作风；提倡项目参与单位互相通气，互相理解，互相商量，互相支持，大力协同的合作精神。1990年10月国家验收大秦铁路一期工程会上，与会专家给予了高度的评价，“该工程体现了重载单元运煤专线特点”、“采用的各项技术装备系统先进合理”、“标志着我国铁路重载运输技术与运输组织向现代化迈出了重要一步”。

（二）煤炭集装站成套装备

国务院决定兴建大秦铁路的主要目的是解决国家东南部能源发展的需求。根据当时煤炭资源的分布，晋煤外运首当其冲。煤炭部根据国务院的要求，为了确保大秦铁路煤运专线的煤炭货源，先后在山西省内兴建18个集装站。当时我国煤炭装车靠的是人挑肩扛，难以满足大秦线重载列车的装载要求。煤炭部首先提出扩大对外开放，引进国外集装站的先进技术和装备，通过组织国内企业消化吸收，达到全套装备的国产化。其次指定依托经国务院重大办核准的新高山、金沙滩等4个集装站工程落实设备的引进和消化吸收。

20世纪80年代初我国货运列车的最大牵引力仅为3500吨，而一列单元重载煤运列车要求的最大牵引力达10360吨，列车全长1700米，约126节装煤车辆。要高效、精准、安全地完成装车任务，面临着诸多困难与技术关键。铁道部组织相关单位，会同煤炭部、山西省及相关煤矿协同开展多项试验，最终立足国内研制成功机车低恒速控制装置，实现了列车以0.8±0.2公里/小时的低速不停车连续装煤。同时，还研制成功了不落弓装置，大大缩短了漏斗仓下无电区的长度，可在2～2.5小时内装一列万吨列车，巧妙奇特地解决了煤炭装运的卸接难题，确保了整体工程按期投运。

图4 集运站成套设备

在每个集装站按要求均需配置一定数量的料仓，当列车通过时，煤炭自动下落进入列车货箱。在建设集装站的过程中遇到两道难题，一是定量的精度，一是连续下落煤炭的稳定。为解决这两项技术关键，国务院重大办组织全国科研单位和设备制造企业，进行了协同攻关。最终完成了采用减量法的自动定量装车漏斗（计量精度控制在1/1000）；振动可调速给煤机（装载速度1300～2500吨/小时）及堆取料机等装载设备。

图5 振动调速给煤机

（三）秦煤三期、四期煤港口码头成套设备

秦煤三期、四期港口码头工程是1984年根据国务院“兴建大秦铁路，开行单元重载列车的决定”，以交通部为主负责组建的。根据国务院要求秦煤三期工程，必须确保大秦铁路工程的要求，承担晋煤南运和出口任务，年吞吐能力在3000万吨，实施装煤车辆不脱钩作业，实现货物交接。为此，要求装备具备国外先进水平。当时国内机械制造企业很难满足工程要求。在建设资金上由于利用了部分日本海外协力基金贷款，交通部根据国务院领导的指示精神，在外贸部的全力支持下，通过中国技术进出口总公司、中国仪器进出口总公司负责组织国际招标工作。在整个招标工程中要求贯彻“技贸结合，引进技术，合作制造，逐步实现国产化”的方针。

图6 秦煤三期码头

1984年上半年，秦皇岛工程的国际招标工作宣告完成。由西德PWH公司担当工程总承包单位。关键大型重大装备包括：① 两台单转子三翻式翻车机（4680吨/小时），美国DRAVO与大连重机合作；② 三台移动式装船机（6000吨/小时），西德DWH与上海港机合作；③三台大型取料机（6000吨/小时），西德MAN与大连重机合作；④ 两台大型堆料机（4860吨/小时），四德PWH与江南造船厂合作；⑤ 17条宽2米、全长12.5公里的皮带运输机（转速4.85米/秒），西德PWH与沈阳矿山机器厂合作。整个码头装卸设备由二级PLC系统和计算机系统控制和管理，使秦煤三期成为具有20世纪80年代世界先进水平的大型现代化煤运码头，该系统全部由西门子公司承包提供。

图7 宽大型胶带运输机

图8 三车翻车机

图9 大型斗轮取料机

图10 大型堆料机

图11 秦煤三期中央控制室

1988年4月，国外总承包PWH公司破产倒闭。这给秦煤三期工程建设带来了极大的困难，特别是工程在北煤南运系统中肩负着陆上与海上两个装运卸系统，起着承上启下的重要作用。1988年5月国务院领导召开紧急会议研究应对措施，会上提出了明确要求和举措，“要求交通部、外贸部、机械部等部门立即采取措施，分两条战线开展工作。一是由交通部、机械部为主组织国内机械制造企业、科研院所，将秦煤三期港口成套设备，依靠国内自身力量，安装调试，联动试车。确保与大秦铁路同步建成投产；二是由交通部、外贸部为主负责组织相关企业，研究应对和处理好这场外贸纠纷。”根据当时的情况国务院重大办按照国务院领导的指示，及时做好工程项目的协调、组织工作。会同交通部、机械部、国家开发银行、秦皇岛港务局等专职领导，每月在工地现场召开专项协调会，解决有关各单位需要解决的问题，核查工程项目的进度和质量。至今难以忘怀的是天津电气传动所1988年5月受交通部秦皇岛港务局及第一航务工程设计院委托接替外国电气分包商的全部工作。承担21套交直流电气传动装置、32套PLC系统、14个生产流程的联调，以及与重载煤运列车联动试车等重要任务。面对时间紧、任务重、资料缺、经验少等诸多不利因素，他们从5个研究室抽调精兵强将，组成40多人的工作组，迎难而上，日以继夜地工作，最终在1988年10月完成了单机调试，12月完成了与大秦线重载运煤列车的卸运联调，1989年10月完成了PLC系统联网和14个生产流程的全部调试工作，12月计算机管理系统投入运行，1989年12月整个工程通过国家验收。该所的工作是非常出色的，系统稳定可靠获得工程验收委员会的认可“该系统已达到同类工程项目的国际先进水平”。

国际总承包商西德PWH公司的破产倒闭，虽然是我们事前没有预料到的，也是不愿遇到的，但在国务院领导的高度重视和支持下，最终将坏事变成了好事，有力地推动了国内机械制造厂的各项工作。通过秦煤三期工程的建设，我国煤炭港口码头的重大成套装备在消化吸收国外先进技术和经验的基础上，取得了显著进步，极大地推进了秦煤四期港口码头重大装备的国产化水平。

最后还得讲述一下有关秦煤三期工程的外贸纠纷。由于工程总承包商的破产倒闭，直接影响到了几个主要关键装备不能按期安装联调，还有一些外企的关键部件或配套设备未按期到货，也影响到工程进展。在这场外贸纠纷中，中国技术进出口总公司吴际坤、慈斌建议聘请德国律师，进行国际诉讼。征求国务院重大办的意见。经过研究，尊重并同意技术公司的意见。后来德国律师要求亲自去现场调研。为此，我还专程到秦皇岛港陪同，最终我们取得了胜诉。由于西德PWH公司的破产严重影响了大秦线的工程建设，不能按期投入运营，由此而造成的经济损失，得到了合同条款中应得的赔偿。

秦煤四期工程建设是在秦煤三期工程建设基础上进行的。该工程（年吞吐能力为3000万吨）的港口成套设备均纳入国家“八五”、“九五”重大技术装备专项，基本立足国内企业研制，国产化率达70%以上。其中，增加了一台门式斗轮取料机（6000吨/小时），由哈尔滨重机厂研制；三台翻车机仍由大连重机厂与国外公司合作制造，国产化率达到50%左右，卸车能力90辆/小时，卸煤能力5000吨/小时，翻转角度175度，设置了电磁脉冲破冻装置，解决了冬季冻煤翻卸问题。

从秦煤四期工程整体评估重大装备水平达到并超越了三期工程，国产化率有较大提升，表明我国港口成套设备已跨入世界先进水平。1997年12月18日秦煤四期工程通过国家验收正式投入运营，有力地保证了我国北煤南运大通道的畅通。

谨借此机会，向那些与我一起战斗的同事们表示衷心的感谢与敬意，他们是刘继洲、朱福昌、刘秉文、谷九如、沈光逵、刘玉琛、刘永盛、段立超等。

（四）煤炭海运新型船舶与装备

为北煤南运国家兴建了大秦铁路、秦皇岛三、四期煤运码头，构成了一个大规模、高效率的煤炭陆路运输通道。海路运输通道作为北煤南运工程必不可少的组成部分，需每年将几千万吨晋煤通过海上运输，以解决华东、华南地区、沿江沿海火力发电厂的燃煤需求。根据国务院重大办确定的要求及目标，交通部和船舶工业总公司联合开发出一批技术先进、效率高、经济性好的新型运煤船型，建立起强大的海上船运系统，圆满完成了北煤南运工程的总体目标。其中浅吃水肥大船型、自卸船以及高效装卸煤设备都实现了国产化。上海船舶研究设计院、上海水运研究所、广州海运局和大连造船厂，以“科研、设计、制造、使用”相互结合，首先开发出立足我国国情的近海运煤新型船舶，该型船舶赶上了国外的先进技术，发挥了后发优势，实现了赶超式发展。20世纪50年代基本上是依靠一批东欧国家生产出的普通干货船来承担近海运输任务。70年代后依赖外国技术与船舶，引进了一批5000吨、20000吨、25000吨的散货船，成为煤炭海运的主力。

在北煤南运工程中，为落实国务院的要求，在重大办的支持和推动下，根据我国沿江沿海卸煤码头多数为河口港，航道浅，回淤快的现实情况，采用一般的大型船舶难以满足运煤要求。为此组织国内产、学、研、用多方论证，决定依靠自主创新开发3.5万吨大型浅吃水运煤船。它具有吃水浅，载重量大，耗能低，效率高，效益显著等特点，适合我国煤码头多为河口型的国情。该船型欧美发达国家20世纪70年代已有成果，但对我国进行保密和封锁，一切需从头开始。大型肥体船与常规船舶比较，船体短胖、船宽、吃水比大的特点，从而造成海上航行时阻力增大、推进困难、抗风能力低、风浪中失速大、自重大等等难题。为此我们组织国内优势单位和相关高校开展了对浅吃水肥大船各项技术性能、设计参数进行了模型试验。在这个过程中，参与人员达100余人，动用了四座快速水池，两座操作性水产，一座循环水槽，一座耐波性水池，一座光弹性实验室，先后共制作了五十多个船模，仅耗了18个月就取得了一批有较高水平的科研成果。与此同时，会同广州海运局、上海海运局等需求单位与大连和渤海船舶制造企业进行生产前的准备和船台改造，终于在1989年9月首条3.5万吨浅吃水肥大船正式投入运营。在研制过程中，一些涉及跨部门、跨地区需国务院领导解决的问题，如船价协商，设备订货，资金落实等均得到国务院重大办的全力支持和配合。在这个过程中，我们充分利用对外开放的有力条件，坚持自力更生，自主创新，走国产化的道路，并取得了圆满成功，达到了国际先进水平。到1990年6月国家对该船型进行国家级鉴定验收，获得到会专家的一致好评。到1990年底，共完成6艘，成为当时我国北煤南运工程的主力船型。时任国务院总理在简报上作了“这件事办的不错”的批示。“八五”期间交通部全国各地海运局在三个造船厂（大连、渤海、广州）共建造了28艘，实现了北煤南运工程总体目标。

这批船投入运营后显示出良好的技术、经济性能，国产化率达到80%以上。主要表现：① 装载量大，平均每航次载货3.5万吨以上，在相同吃水的情况下比常规2万吨的散货船多装2万吨；② 实际营运单耗比同吨位的常规船低10%；③ 每吨货支出比相同吃水2万吨的散货船下降20.4%；④ 燃料单耗指标比2万吨散户船降低36.9%；⑤ 船员劳动生产指标比2万吨的散货船提高74.5%；经济效益明显。

图12 35000吨浅吃水经济型散装货轮

图13 12000吨超浅吃水运煤船

图14 链斗卸船机

“八五”期间，芜湖造船厂会同上海船舶设计院、702所联合成功研制出超浅吃水1.2万吨运煤船。交通部在这段期间，还组织北京水运研究所、上海港机厂等单位，先后研制成功1250吨/小时抓斗装卸桥和1200吨/小时链头卸船机，船用推把机等，出色地实现了大型高效装卸煤设备的国产化。这些设备依托石洞口电厂和上海朱家门煤码头项目进行。1989年12月28日通过交通部组织的国家验收，得到一致好评，替代进口，具有显著的经济效益，达到国外同类产品20世纪八十年代先进水平。

在这项工作中，黄镇东、郑光迪、黄平涛、王文生、安宝 、程天柱、张相木、王守道、金丽华、陆治平等同志共同奋战、贡献卓著。

图15 秦皇岛港正待卸煤的列车

（五）破解冻煤“老大难”

秦皇岛煤炭港口，每逢冬季就遭遇煤炭运输中冰冻难题，冻车率高达60%左右。当时秦煤一、二期码头，正常日卸车1500辆。每进入冬季，日卸车效率下降，严重时日卸车仅为300辆。随着大秦铁路车辆交接模式的改变，冬季煤运的冻煤问题更为严重。1988年大秦三期工程建成投入试运行，冻煤问题立即引起了国务院领导的高度重视。有一天邹家华同志来电话，要李守仁主任和我去他办公室，询问大秦线冬季煤运的有关情况“由于冬季运煤炭，无法解冻破冻，到秦皇岛港口翻车机上翻转下卸时，车内的煤炭不能全部下卸，随车返回山西，沿途遭外人偷抢，造成重大损失，严重影响运营安全。这些情况你们知道吗？”。 我们如实回答不知情，邹家华同志要求我们立即去有关部门、单位实地调查了解。大秦线地处华北高寒地区，冬季最低气温摄氏零下29度，日平均最低气温摄氏零下24度；秦皇岛最低气温摄氏零下21.5度，日平均最低气温摄氏零下16.8度。大秦铁路运煤专线投运后，单元列车实行不脱钩，不解体的循环往返运输。由于秦三期工程没有解冻破冻措施，未设置清车线，而线路上方装有20千伏的高压电网，不允许人工清车作业；运煤车辆C63型无侧门，冻煤无法从两侧清除，造成残余冻煤随车拉走，空车不空，给铁路运输能力和费用造成巨大浪费。从全国经济发展的要求来看，到了冬季各地对煤炭的需求更多更急。对此国务院领导高度重视，要求国家计委，国务院重大办立即组织力量，采取措施，予以解决。邹家华同志多次指示我们，“要结合中国国情，组织各方力量，采用机械的，化学的，物理的办法，开展大秦线冬季运煤防冻、破冻技术与装备的研究，力争在较短时间内，解决好大秦线冬季煤运的冻车问题。”

根据国务院领导的指示，我走访了煤炭部、铁道部、交通部的领导，将相关情况向邹家华同志作了如实汇报。他指示国务院重大办成立一个专项协调组，将大秦线冬季煤运防冻、破冻技术和装备研制工作抓起来，人员从相关部门借调。随后国务院重大办召开专题论证会，并根据到会专家在论证会上的意见和建议，提出了“以防为主，防破结合，区别对待，综合治理”的指导方针。并将十一项科研课题列入国家“八五”重点科技攻关计划。经各承担任务单位的共同努力，攻坚克难，自主创新，最终取得一批科技成果。为了确保在实际煤运过程中得到验证，我向铁道部主管运输的石希玉副部长，提出在大秦煤运专线上组织两次试验运行，石部长在电话里当即答应，并在国务院重大办的文件上批示“此事是个老大难问题，能解决是对铁路的极大支持，因此，我们要千方百计，提供方便，积极配合，力争求得可行的办法来”。时任国家计委叶青副主任也组织有关部门的专家到美国、加拿大等国进行实地考察；国务院重大办组织铁道、交通、机械等部委的专家赴俄罗斯、乌克兰等地进行专项考察。

经过几年各有关单位的共同努力，长期困扰我国冬季运煤冻车的“老大难”问题，终于找到了一条符合国情，且具有中国特色的经济高效的技术解决途径。在“以防为主，防破结合，区别对待，综合治理”方针的指导下，形成了综合治理的技术路线。归纳有以下几点：

1）以防为主：是指采用机械脱水和干燥脱水相结合的方法，降低煤中的含水量，从根本上防止冰冻。在煤运的装、运、卸三个环节上，首先抓住“装”的环节，严格控制煤中的水分含量，要求精煤出厂水分控制在8%～9%，使冬运过程中不冻结或少冻结。大秦线煤矿区浮选精煤、煤泥和混合煤均难以达到要求，一般水分含量在20%～25%之间。在此期间，我们组织煤炭部、机械部相关企业成功研制出新一代大型高效脱水设备，如口径1200mm立式螺旋卸料离心机（洛阳矿山机器厂）、200平方米圆盘真空过滤机（平顶山选矿设计院，无锡选矿设备厂）、60平方米正压过滤机（煤科院广州分院）和大型清扫滚筒式干燥机（煤科院广州分院，平塑安太堡煤矿）。

2）防破结合：这个环节重点推广高效防冻液的方法，防止煤炭冻结。这是一项经济有效，简易可行的应急措施。北京铁路局科研所，在认真学习和掌握了国外技术与产品的基础上，结合大秦线的实际情况，创造性地研制出中国品牌的防冻液，并形成年产8000吨的产能。同时研制出了适用于大秦线的新型防冻液喷洒装置。1996年3月通过铁道部主持的鉴定验收。“该产品冰点低（零下50度）较强地改变冰晶结构，降低煤的冻结强度，闪点由原摄氏28度提高到70度以上，不燃不烧，人体接触无害，不污染环境，对 煤质无影响，成本下降替代进口产品，性能居国内领先水平，达到国外20世纪90年代同类水平。为解决大秦线冬季冻车“老大难”问题作出了特殊贡献。

3）综合治理：是指运和卸的环节，要求铁道部对运煤车辆结构进一步改进与优化。列车全程运行时间应严格控制在30～35小时以内，否则防冻液将失效，导致冻车。对大秦专用运煤车辆底部结构，要考虑采用有利于冬季运输的必要措施。在秦煤三期、四期工程建设中，应采取必要的补救措施。在秦煤四期工程的翻车机，采用了由机电部机械科学研究院机电所研制的磁脉冲振动清车装置和农机院研制的残留冻煤破碎装置。均起到了很好的作用，确保了港口冬季煤炭运卸的顺利、安全和稳定运行。

大秦线装、运、卸的设备和装置，1997年3月25日通过国家经委科技装备司组织的国家验收。1998年2月27日时任人大副委员长的邹家华同志在我给他的专题报告上批示“从材料介绍看效果不错，希望有更多的应用在实践上提高完善。”

在此，我要衷心感谢那些与我共同奋战的战友们：石希玉、潘昌年、谷业权、刘际洲、朱福昌、谷九如、海锦涛、李敏贤、路兴、张立斌等，他们为此项工作做出了巨大贡献。

三、新纪元、新征程、新跨越

改革开放30年来，我国能源运输经历了以运煤为主过渡到输煤、输电并举的发展历程。通过扩大对外开放，坚持科技进步，以市场换技术，在“引进、消化、吸收、再创新”方针的指导下，我国装备制造产业获得了持续、高效、健康的发展。特别是在我国轨道交通装备制造产业。通过大秦铁路建设投运，铁路列车连续多次大面积提速运行，以及北京、上海、广深等城市地铁建设，极大地推动了我国轨道交通装备制造业技术水平的提升。

图16 煤车防冻液喷洒现场

图17 磁脉冲振动清车装置

近十多年来，铁道部在国务院领导和国家有关部委的支持与指导下，随着国家经济社会的发展需要，在国发【2006】8号文的推动下中国轨道交通进入了“高速、重载、城轨”时代。做出了“加快大秦铁路重载技术创新和扩能改造，快速提高大秦线运能的重大决策”，形成北车集团、南车集团为领军企业的轨道交通装备产业。实施了开放型自主创新体制，成功研制出一批具有中国特色的产品。自主创新研制出C80系列重载货车，网络化机车同步操纵无线通信系统，实现了美国的LOCOTROL技术与国产电力机车，GSM-R系统技术与装备等，实现了关键设备的国产化。走出了一条适应国情、路情的自主创新，集成创新，引进消化再创新的奋斗之路，争光之路，创优之路。是我国重大技术装备自主创新的成功典范。创造了京港高铁世界第一条，大秦铁路世界第一运量等多项第一，呈现出装备中国，走向世界的美好愿景。

2008年初，一场50年未遇的冰雪席卷了我国南方广大地区，给国家经济发展带来了巨大影响。灾后时任国家领导人胡锦涛同志冒着严寒视察了北煤南运工程，从大同到秦皇岛进行了实地考察，高度评价了这项工程是“中国能源战略的大动脉”、“我国能源战略的生命线”。它肩负着全国六大电网，五大发电公司，十大钢铁企业生产用煤和民用煤。占全国原煤产量的十分之一。铁路煤运量的五分之一。同时提出了“希望你们积极响应中央的号召，发挥不怕疲劳，连续作战的精神，科学调度，挖掘潜力，增加运量，保证安全，打好电煤抢运的攻坚战”。为此连续十天，每天运煤100万吨的大会战。

图18 大秦线2万吨重载列车

图19 C80B型不锈钢运煤敞车

近十年来，中国南车集团持续领跑我国铁道牵引动力的技术发展方向，2006年11月成功研制出具有世界顶级水平的“和谐Ⅰ型电力机车”。2014年4月2日在大秦线上牵引单元3万吨的煤运重载组合列车，开辟了我国铁路重载运输的新纪元。此次3万吨重载列车牵引试验，全部采用南车株机公司研制的4台大功率电力机车，总编组320辆，全长3971米，运行里程达7384公里，耗时12小时25分钟。圆满成功实现了由2万吨向3万吨重载运输的跨越，使我国单元重载列车装备步入了国际先进行列，实现了我国重载列车重大技术装备的自主化、本地化、产业化和市场化。

中国北车集团持续领跑中国货运车辆技术发展方向，北车齐齐哈尔装备公司，为我国大秦铁路煤运车辆作出了巨大贡献，单车载重由63吨提升到80吨，运行速度由80公里每小时提升到120公里每小时。列车编组由一万吨提升到二万吨、三万吨，他们总是站在铁路货运升级换代的最前沿。根据国际铁路重载运输技术动向，提高轴重，采用新型材料被作为一项重要举措。该公司采用铝合金和不锈钢，成功研制出C80型和C80B型运煤敞车，使大秦线年运量逐年递增，比原有C63A型运煤敞车提高运能31.1%。通过采用25吨轴重，转K6型转向架，提高了车辆运行的可靠性；采用E级钢16号转动车钩和17号固定车钩，提高了重载列车的运输安全。具有自重轻，载重大，耐腐蚀等特点，这种货车每辆载重80吨，但自重却与C63A车一样均为19.9吨，为此净载重提高了四分之一，运能提高了三分之一，由C80货运编组的2万吨列车有效长度达到了世界重载列车技术标准，在秦皇岛煤三期卸车时每三节仅耗时一分钟，比摘钩卸车效率提高了百分之二十五，车辆维修期由五年提高到八年。这些科技成果的成功应用，为大秦线重载运煤列车升级换代起到了重要作用，为全线实现年运量由过去的1亿吨跃升至4亿多吨奠定了牢固的基础。

根据有关报道，北车齐齐哈尔装备公司依托澳大利亚力拓矿山公司项目，成功研制轴重40～44吨的矿用车辆，单车载重量达155吨，是国内货车载重量的两倍。该车型提升了车辆转动车钩、锻造钩尾轧，在特定的矿区铁道条件下，开行3万吨以上的重载货运列车。该公司还先后成功研制出轴重27吨、30吨、40吨的货运车辆，出口到20多个国家。

一年来，李克强总理在多次国际会议上，开展高铁外交。面对当今世界交通运输形势，中国的轨道交通技术与装备，形势大好。根据我国轨道交通发展经验，新一轮全球发展的大幕将逐步拉开。我国一定要加大发展步伐，坐稳坐实现有的先发优势，以坚实精准的制造和奋发不竭的创新，争取未来二十年内，实现装备中国，走向世界，驰骋全球的梦想。

表1 大秦线单元重载列车运量表

表2 2011～2013年大秦线单元重载列车运量表