電牽引采煤機的發(fā)展探討

王 磊

（山西煤炭運銷集團泰山隆安煤業(yè)有限公司， 山西 忻州 036600）

引言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和技術(shù)的進步，煤炭的開采技術(shù)已經(jīng)得到了不斷革新，其中就包括電牽引采煤機這一重要設(shè)備。電牽引采煤機在我國應(yīng)用以來，其技術(shù)得到了長足的發(fā)展，但相比于發(fā)達國家仍有著巨大的差距。所以在實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)加大研究力度，不斷完善技術(shù)，使我國電牽引采煤機能夠得到更快速的發(fā)展。

1 電牽引采煤機概況

煤炭的開采過程極為復(fù)雜，采煤機是煤炭開采過程中的重要設(shè)備之一，其重要性不言而喻。采煤機的工作原理就是通過旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)進行破煤作業(yè)，然后將煤炭裝入運輸設(shè)備上。目前在國外的煤礦中應(yīng)用最多的是電牽引采煤機，相對于其他的采煤機，電牽引采煤機有著機械化和現(xiàn)代化的優(yōu)勢。電牽引采煤機于20世紀(jì)80年代在我國出現(xiàn)，目前我國正逐步將電牽引采煤機投入實際作業(yè)。

2 電牽引采煤機的特點

通過這些年的研究，我國的電牽引采煤機得到了長足的發(fā)展，目前電牽引采煤機的特點主要有以下方面：

1）功率強。目前的電牽引采煤機總裝機功率均超過1000 kW，有的型號達到了2000 kW甚至更多，牽引功率均超過80 kW，最大牽引功率超過了300 kW。相比于傳統(tǒng)采煤機，電牽引采煤機的牽引力更大，牽引速度更快，其支架可以隨機支護,因此可以更加高效地完成采煤作業(yè)。

2）提供中高壓電。隨著功率加大、工作面加長，電牽引采煤機對供電的要求也更高。在實際作業(yè)過程中，為了保證正常工作，減少輸電損耗，電牽引采煤機大多使用中高壓進行供電，一般供電等級有2.3 kV、3.3 kV、4.16 kV和5 kV等。

3）智能化應(yīng)用。由于煤炭開采工作的復(fù)雜性，在井下會遇到各種突發(fā)情況，為了保證安全作業(yè)，電牽引采煤機都配套有智能化的監(jiān)控系統(tǒng)和保護系統(tǒng)以完成作業(yè)監(jiān)控、無線控制以及運輸作業(yè)。智能化的應(yīng)用還可以降低日常維護的工作量，提高利用率和工作效率，并且完成與工作面運輸局、液壓支架等的聯(lián)動控制。

3 電牽引采煤機發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 國內(nèi)電牽引采煤機發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)大部分的煤炭開采使用的都是液壓牽引采煤機，但是隨著煤炭開采的不斷深入和液壓牽引采煤機存在的技術(shù)局限性，此時液壓牽引采煤機已經(jīng)明顯不適應(yīng)煤炭的開采工作，所以電牽引采煤機就勢必會得到大范圍的應(yīng)用。

我國常見的電牽引采煤機有MGTY300/710-1.1D電牽引采煤機，由太原礦山機器集團有限公司研制，其技術(shù)和質(zhì)量與同類產(chǎn)品相比均在前列，牽引功率適中，在很多環(huán)境中均可使用。該牽引機采用系統(tǒng)化設(shè)計，根據(jù)實際情況可以選擇不同的牽引功率，并且其監(jiān)控電視和牽引箱根據(jù)實際情況可以互換。在該型電牽引采煤機的生產(chǎn)過程中關(guān)鍵部位的零件均從國外進口，使其可靠性得到大幅度的提高。MG150/345-WDK交流電牽引采煤機，由山東能源機械集團有限公司研制，專為0.9～1.9 m煤層研制，調(diào)速箱運用開關(guān)磁阻，采用模塊化設(shè)計，機身各部位采用高強度的液壓螺栓鏈接，操作簡便，易于拆裝。

3.2 國外電牽引采煤機發(fā)展現(xiàn)狀

國外電牽引采煤機發(fā)展比我國要早，并且設(shè)計觀念、技術(shù)儲備、研究成果均領(lǐng)先于我國。在此基礎(chǔ)上，我們應(yīng)學(xué)習(xí)其設(shè)計思路并加快追趕步伐。

在20世紀(jì)70年代，美國的JOY公司就已研制出1LS多電機橫向布置的直流電牽引采煤機，其后又相繼推出2LS到6LS等多種改進型。與此同時，德國也推出了自己的電牽引采煤機，并終止了液壓牽引采煤機的研制，通過廣泛的應(yīng)用，使電牽引采煤機的研制和應(yīng)用處于世界前列[1-2]。

發(fā)達國家將在實際使用過程中發(fā)現(xiàn)的問題及時反饋和解決，通過不斷地摸索和改進，保證自己的技術(shù)發(fā)展速度。他們將自己的最新技術(shù)在最短的時間內(nèi)應(yīng)用到新型設(shè)備中，轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟效益，其科研成果與生產(chǎn)結(jié)合程度與速度都是我們所無法比擬的。

4 電牽引采煤機的未來發(fā)展趨勢

在采煤機行業(yè)，電牽引采煤機將全面替代液壓牽引采煤機已經(jīng)成為事實，品牌的競爭將成為主流。在這樣的背景下，我國采煤機企業(yè)為了增加品牌競爭力就必須進行產(chǎn)品優(yōu)化。另外在功能設(shè)計上，以下思路將成為未來電牽引采煤機的發(fā)展趨勢。

4.1 多電機橫向布置將替代模塊化設(shè)計

模塊化設(shè)計具有拆裝方便、適應(yīng)性強的優(yōu)點，但是面對井下復(fù)雜情況模塊化的設(shè)計往往會造成不便。多電機橫向布置方式為采煤機的各個部分根據(jù)作業(yè)任務(wù)不同配置相應(yīng)的電機，不同部位的機械傳動系統(tǒng)獨立性更高。當(dāng)出現(xiàn)問題時能夠找到準(zhǔn)確部位進行排除，更能適應(yīng)井下的作業(yè)環(huán)境。所以發(fā)達國家如美國、英國、德國均采用多電機橫向布置的方式。

4.2 齒輪-齒軌模式替代無鏈牽模式

現(xiàn)代采煤作業(yè)需要更大的牽引力，無鏈牽的銷輪-齒輪軌道模式已經(jīng)無法適應(yīng)如此高強度的工作，因此在新型電牽引采煤機的設(shè)計中已經(jīng)很少見。新的齒輪-齒軌模式是在銷輪-齒輪軌道模式上發(fā)展而來，將原設(shè)計中的圓柱銷變?yōu)辇X輪，并且將原來的焊接方式變?yōu)檎w鍛造，增加了強度，從而加大了牽引力度。通過更換圓柱銷，增加了寬度，同時也將節(jié)距增加到了175 mm[3]。

4.3 智能化程度將大幅提高

隨著技術(shù)的發(fā)展和使用經(jīng)驗的積累，電牽引采煤機替代液壓牽引采煤機已經(jīng)成為時間問題。由于我國生產(chǎn)的設(shè)備智能化程度不高，僅能完成最簡單的作業(yè)監(jiān)控任務(wù)，所以在現(xiàn)階段，應(yīng)該引進國外設(shè)備技術(shù)進行探索，進一步研究如何提高采煤作業(yè)的智能化程度。應(yīng)該注意的是采煤機的智能化和自動化不僅僅是智能監(jiān)控，還應(yīng)包括采煤作業(yè)的自動化和控制系統(tǒng)的智能化，并加強計算機系統(tǒng)在采煤機中的應(yīng)用，尤其是人工智能技術(shù)。未來新型的電牽引采煤機系統(tǒng)應(yīng)該具有自動監(jiān)控識別、自動報警檢修，自動進行開采作業(yè)的功能。

5 結(jié)語

雖然我國煤炭儲量豐富，但是隨著開采量的加大，開采難度也隨之增加，因而對采煤機的性能等提出了更高的要求。目前，電牽引采煤機在我國的應(yīng)用非常有限，在未來的一段時間內(nèi)，我國應(yīng)將更多的精力致力于研究電牽引采煤機，提高我國采煤機的競爭力。

[1]閻俊平.電牽引采煤機的應(yīng)用技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].機械管理開發(fā)，2017，32（11）：130-131；177.

[2]劉俊峰.試析電牽引采煤機的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].煤炭科技，2016（1）：95-97.

[3]王勝利，李巍巍，王浩.電牽引采煤機的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].硅谷，2016，6（12）：8-9.