刮板輸送機技術發(fā)展歷程(一)
——國外技術

葛世榮，王俊濤，宋智麗

(1.中國礦業(yè)大學〈北京〉機電與信息工程學院，北京市海淀區(qū)，100083；2.中煤張家口煤礦機械有限責任公司，河北省張家口市，075100；3.寧夏天地奔牛實業(yè)集團有限公司，寧夏回族自治區(qū)石嘴山市，753000)

1 刮板輸送機技術發(fā)展概述

刮板輸送機是井下采煤工作面的“脊梁”裝備，它既是煤流裝運、輸送的關鍵裝備，也是導引采煤機和牽引液壓支架的核心裝備。刮板輸送機經(jīng)歷了多次技術變革，推動了采煤工藝發(fā)展及生產(chǎn)效率的大幅度提升。

刮板輸送機依靠撓性體嚙合傳動來連續(xù)輸送松散物料，其工作原理雛形可以認為是公元186年古代中國人畢嵐發(fā)明的刮板翻水車，如圖1所示，它以外力驅(qū)動木鏈轉(zhuǎn)動，木鏈上的刮板就把河水提升到岸上，堪稱史上最早刮板輸送機。

圖1 古代中國的腳踏翻水車及刮板提水原理

1795年，英國誕生了帶式輸送機，在碼頭上用于谷物裝船。1860年，俄國人洛巴金(Г.Лопатин)用帆布制成輸送帶，在西伯利亞金礦運輸?shù)V砂，帶寬約0.7 m，運距10～20 m，并在輸送帶鋪上橫向木條，間距40～80 mm，以阻止傾斜輸送帶上的礦砂滾落[1]。1880年，德國LMG公司制造出蒸氣機驅(qū)動帶式輸送機。1889年，美國人托馬斯·羅賓斯(Thomas·Robins)發(fā)明了槽型輸送帶結構，1892年他為托馬斯·愛迪生(Thomas·Edison)礦石公司設計了1條輸送煤炭和礦石的槽型帶式輸送機，1896年獲美國發(fā)明專利。1902年，瑞典山特維克公司制造出輸送礦石的鋼帶輸送機。這些技術發(fā)明為近代刮板輸送機的創(chuàng)制奠定了技術實踐基礎。

17世紀末，英國煤礦的煤炭開采出現(xiàn)了長壁開采方式，稱為什洛普郡(Shropshire)采礦工藝，礦工們沿著工作面煤層寬度落煤，將其運出工作面，再用木支柱支撐工作面后撤所留下的頂板。大約在1900年，機械化設備用于長壁開采。1940年，采煤工作面開始使用帶式輸送機，它沿著工作面平行布置，與電動截煤機或鉆煤機聯(lián)合使用，從此長壁開采工藝進入“輸送機工法”階段，煤礦的開采效率和安全性顯著提高。迄今為止，煤礦刮板輸送機技術經(jīng)歷了6個發(fā)展階段。

(1)第1階段：1900-1940年，誕生可拆卸刮板輸送機，開啟煤礦半機械化開采時代。1902年，英國煤礦在采煤工作面使用布萊克特(Blackett)公司發(fā)明的帶環(huán)刮板輸送機，它是單鏈驅(qū)動、小功率機型，與截煤機聯(lián)合使用。從1906年起，帶式輸送機被普遍用于采煤工作面，同年英國和德國還推出慣性振動輸送機；大約在1923年，英國人阿諾德·瑞德勒(Arnold·Redler)發(fā)明了埋刮板輸送機。這一階段，采煤工作面主要采用帶式輸送機，刮板輸送機使用較少。

(2)第2階段：1940-1950年，創(chuàng)制出可彎曲刮板輸送機，煤礦進入機械化開采時代。1941年，德國威斯特伐利亞-呂恩公司研發(fā)出世界第1臺用于刨煤機采煤工作面的鎧裝輸送機(Armoured Face Conveyor，AFC)，它是一種邊雙鏈牽引的可彎曲刮板輸送機，這種輸送機對起伏底板適應性強，可沿底板彎曲推移，并作為刨煤機或滾筒采煤機運行軌道，既能裝運煤炭也能在移溜時清理底板，這對機械化采煤技術發(fā)展具有劃時代意義。1947年，英國達勒姆郡的莫里森-巴斯蒂煤礦(Morrison Busty)首次使用鎧裝刮板輸送機，同年梅塞爾·道梯(Messrs·Dowty)研發(fā)出液壓支柱。在此期間，英國煤礦工作面使用輸送機達8 500臺，其中帶式輸送機占64%，鏈板輸送機占18%，振動輸送機占18%[2]。

(3)第3階段：1950-1985年，創(chuàng)設出可自移的刮板輸送機，煤礦跨入綜合機械化開采時代。1953年，英國煤礦工作面開始使用液壓支柱支護頂板。1954年，伽立克公司(Gullick Ltd)制造出第1臺自移式柱式液壓支架，與安德森-博耶斯公司(Anderson-Boyes)制造的卻盤納采煤機和鎧裝刮板輸送機組合，形成世界第1個長壁工作面綜合機械化機組，在英國德比郡的奧蒙德煤礦(Ormonde)首次運行，從此煤礦進入高效機械開采新時代，并一直沿用至今。從此之后，采煤工作面刮板輸送機約每隔10年左右就產(chǎn)生一個技術跨越。

(4)第4階段：1985-2000年，發(fā)展重型化刮板輸送機，煤礦走向高產(chǎn)高效綜采時代。20世紀80年代中期，英國道梯麥柯公司(Dowty Meco Ltd)首先研制成功整體鑄焊式封底溜槽，使溜槽的強度、壽命和可靠性得到大幅度提高；同期，德國采礦公司DBT研制出PF4型整體軋制式封底溜槽，使得刮板輸送機可靠性和開機率顯著提高。此外，大功率電機、高強度圓環(huán)鏈、交叉?zhèn)刃妒叫遁d裝置、液壓緊鏈器和雙速電機、限矩聯(lián)軸器及行星減速器的傳動裝置等先進結構誕生，讓刮板輸送機實現(xiàn)了高產(chǎn)高效工作面日產(chǎn)0.8萬～1.0萬t的煤流運輸。到20世紀90年代中期，工作面刮板輸送機最大裝機功率已達4×800 kW，輸送能力達4 500 t/h，輸送長度達450 m，1996年世界高產(chǎn)綜采工作面平均日產(chǎn)2萬～2.5萬t煤炭[3]。

(5)第5階段：2000-2010年，研發(fā)出自動化刮板輸送機，煤礦邁向數(shù)字化綜采時代。國外有關公司研制出各種可控驅(qū)動裝置和自動調(diào)鏈裝置，它們是自動化刮板輸送機開始應用的1個主要特征。在此期間廣泛應用的有德國 DBT 公司和美國DODGE 公司研制的CST 型裝置，德國道斯騰(Dorsten)公司研制出的薩夫科賽道(Safcsydor)驅(qū)動裝置，德國福伊特(Voith Turbo)公司研制出的DTP液力偶合器，以及可控硅、變頻器等驅(qū)動裝置。1988年，德國 DDM研究中心首先研制成功AVK型刮板輸送機自動緊鏈裝置，之后美國久益(JOY)公司也研制出機尾自動伸縮緊鏈裝置(ACTS)。2010年，高壓變頻拖動技術開始用于我國重型、超重型刮板輸送機，實現(xiàn)了可控軟啟動及多點驅(qū)動的平衡控制。此外，這一時期的刮板輸送機安裝了電壓、電流、速度及電動機和減速器溫升等在線監(jiān)測傳感器，實現(xiàn)了井下中央控制室和地面調(diào)度室對刮板輸送機運行工況的實時監(jiān)測監(jiān)控。這些自動化新技術有效解決了重型刮板輸送機的啟動過載問題、功率平衡問題、過載保護和松弛懸鏈問題。同時這一時期，電液控制的液壓支架和計算機控制采煤機的技術有了巨大進步，形成了以刮板輸送機為脊梁的采-運-支聯(lián)動控制的數(shù)字化綜采工作面模式。

(6)第6階段：自2010年之后，創(chuàng)新智能化刮板輸送機，開啟了煤礦少人化智采時代。刮板輸送機技術進入數(shù)字化、自動化、智能化新階段后，國內(nèi)外陸續(xù)推出不同層次的智能控制刮板輸送機。2010年，重型刮板輸送機實現(xiàn)可控軟啟動及多點驅(qū)動平衡控制；2015年，寧夏天地奔牛集團推出基于多參數(shù)、分級調(diào)速的智能控制刮板輸送機，實現(xiàn)了刮板輸送機的可控軟啟動、鏈條張力主動調(diào)控、多驅(qū)動點功率協(xié)調(diào)、智能變頻調(diào)速、關鍵零部件健康診斷及剩余壽命預測、多設備信息融合協(xié)同控制等功能[4]。2021年，張家口煤機公司研制成功綜放工作面3 000+2 000 kW型前后部智能刮板輸送機。目前，我國智能刮板輸送機技術已位居世界前列。

歸納以上6個發(fā)展階段，礦用刮板輸送機機型圖譜如圖2所示。

圖2 礦用刮板輸送機機型圖譜

2 英國制造刮板輸送機歷程

2.1 道梯-麥柯公司生產(chǎn)機型

1909年，麥柯礦山技術公司(Mining Engieering Co，Meco)在英國謝菲爾德市成立，1925年公司業(yè)務遷到伍斯特市，1929年制造出Meco E.22型電驅(qū)振動輸送機，1934年該公司生產(chǎn)出摩爾(M·Moore)先生發(fā)明的麥柯-摩爾(Meco-Moore)裝載機，并首次在英國蘭開夏郡的1個煤礦使用，截割桿切下來的煤炭被裝載到輸送帶上，將其運出工作面。

1968年，道梯(Dowty)公司并購了麥柯公司，1979年組建為道梯-麥柯公司(Dowty-Meco)。道梯公司于1931年由喬治·道梯(George Dowty)創(chuàng)立，生產(chǎn)飛機部件，1940年更名為設備制造公司，當年制造出采煤工作面帶式輸送機如圖3所示。二戰(zhàn)結束后，道梯公司生產(chǎn)煤礦液壓支柱和支護系統(tǒng)，1952年制造出柱式液壓支架，成為采礦工程技術的重要突破。1960年，位于阿什徹奇的道梯采礦設備公司推出“頂板大師”——全機械化頂板液壓支護系統(tǒng)。1981-1984年，英國道梯-麥柯公司生產(chǎn)出功率為2×525 kW、運輸能力為250 t/h的側卸式刮板輸送機，在南非和澳大利亞煤礦創(chuàng)造并保持了世界最高運煤紀錄[5]。

圖3 道梯公司1940年制造的帶式輸送機

道梯-麥柯公司生產(chǎn)的刮板輸送機主要機型有：ML-190型邊雙鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率90 kW(如圖4所示)，輸送能力470 t/h，鋪設長度157 m；ML-220型邊雙鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率2×90 kW，輸送能力600 t/h，鋪設長度157 m；ML-250型邊雙鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率2×110 kW，輸送能力700 t/h，鋪設長度200 m；ML-500型邊雙鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率2×112 kW，輸送能力500 t/h，鋪設長度200 m；ML-722型邊雙鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率2×112 kW，輸送能力700 t/h，鋪設長度200 m；ML-1000型雙中鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率2×225 kW，輸送能力850～1 000 t/h，鋪設長度230 m。

圖4 道梯-麥柯公司制造的雙鏈刮板輸送機

2.2 安德森-梅沃公司生產(chǎn)機型

1881年，繆爾和梅沃(Muir and Mavor)在布里奇頓市成立電氣公司，1891年改為梅沃-庫爾森公司(Mavor and Coulson，M&C)，1894年制造出串激電動機，1897年開始制造電動截煤機，生產(chǎn)出第1臺密閉式電動截煤機和鐵殼電動機。1908年，該公司開始制造地下采煤輸送機和裝載機，如圖5所示，1926年制造出英國第1臺地下大運距槽型帶式輸送機，1940年推出可拆卸帶式輸送機，如圖6所示。

圖5 M&C公司1933年的可移動裝載機

圖6 M&C公司1940年的可拆卸帶式輸送機

1945年，安德森-博耶斯(Anderson Boyes )公司制造出第1臺高效長壁截裝機，具有煤層切割和裝載帶式輸送機的雙重功能。1948年該公司把鎧裝刮板輸送機引入英國煤礦，實現(xiàn)了采煤連續(xù)化。1966年，該公司與梅弗-庫爾森公司合并為安德森-梅沃公司(Anderson-Mavor)，1974年更名為安德森-斯特萊斯克拉德公司(Anderson Strathclyde)，1983年該公司被英國特許聯(lián)合公司(Charter Consolidated)購并。

安德森-梅沃公司生產(chǎn)的刮板輸送機主要機型有：LM-250型邊雙鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率2×110 kW，輸送能力600 t/h，鋪設長度205 m；LM-500型邊雙鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率2×110 kW，輸送能力600 t/h，鋪設長度185 m。1980年，該公司制造出“無畏”(Dreadnaught)型1 500重型刮板輸送機，運輸能力達到1 500 t/h，與當時功率最大的AM-1 000型采煤機配套使用。

3 德國制造刮板輸送機歷程

3.1 威斯特伐利亞公司生產(chǎn)機型

1941年，德國威斯特伐利亞-呂恩公司研發(fā)出世界第1臺用于刨煤機工作面的邊雙鏈牽引的重型可彎曲刮板輸送機(AFC)，它可沿底板彎曲推移，并作為刨煤機或滾筒采煤機運行軌道，既能裝運煤炭也能在移溜時清理底板，這對機械化采煤技術發(fā)展具有劃時代意義。1963年，該公司研發(fā)出單中鏈刮板輸送機；1970年，該公司和哈爾巴赫-布朗公司研制出雙中鏈刮板輸送機，它集中了雙邊鏈和單中鏈輸送機優(yōu)點。1982年，西德煤礦使用雙中鏈刮板輸送機的占比約60%，而使用雙邊鏈機型和單中鏈機型的占比約為23%和17%，西德煤礦刮板輸送機的機型迭代如圖7所示。

圖7 20世紀70年代西德刮板輸送機機型迭代

威斯特伐利亞公司生產(chǎn)的刮板輸送機主要機型有：PF00、PF0、PF1、PF2型雙邊鏈刮板輸送機，輸送能力500～600 t/h，PF1型刮板輸送機如圖8所示。1981年，該公司推出PFⅡV-MR8型薄煤層刨煤機的刮板輸送機。中雙鏈刮板輸送機包括PFⅡV-600型，其驅(qū)動功率2×160 kW，輸送能力900 t/h，鋪設長度208 m；PF3型的輸送能力1 000 t/h；PF4型的驅(qū)動功率3×750 kW，輸送能力4 500 t/h，鋪設長度350 m；PF5型的驅(qū)動功率3×855 kW，輸送能力4 500 t/h，鋪設長度450 m。

圖8 PF-1型可彎曲鏈板輸送機

1993年，德國威斯特伐利亞-貝考瑞特工業(yè)技術公司與美國道奇公司合作，試制成功刮板輸送機可控啟動(CST)裝置，1995 年 CST 驅(qū)動系統(tǒng)在美國長壁工作面首次投入使用，之后有 400 余套 CST 控制裝置被用于美國、澳大利亞、中國、德國、捷克的煤礦重型刮板輸送機。

3.2 哈爾巴赫-布朗公司生產(chǎn)機型

1929年，德國艾柯夫公司開始制造帶式輸送機，后來分建了哈爾巴赫-布朗公司(Halbach &Braun)，1959年開始研制重型單鏈刮板輸送機，1962年，該公司推出EFK-0型單鏈式鎧裝輸送機，這是世界第1臺直角轉(zhuǎn)彎鎧裝輸送機。1969年，該公司研制成功側卸式刮板輸送機。到1974年，EKF型單鏈輸送機占德國煤礦綜采工作面輸送機總數(shù)的60%，其中EKF-3機型占EKF機型總數(shù)的85%。

哈爾巴赫-布朗機械制造有限公司生產(chǎn)的刮板輸送機主要機型有：EKF-3型中單鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率2×90 kW，輸送能力500 t/h，鋪設長度200 m；EKF-3/E73V型中單鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率2×90 kW，輸送能力500 t/h，鋪設長度205 m，我國曾進口28臺；EKF-3/74V型中單鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率2×160 kW，輸送能力700 t/h，鋪設長度200 m，我國曾進口67臺；EKF-3/E74V型中單鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率2×160 kW，輸送能力700 t/h，鋪設長度205 m。1990年，艾柯夫公司制造出EKF-4/HB280型刮板輸送機，輸送量達1 500～2 000 t/h，水平鋪設長度250～300 m；之后又制造出EKF-6型刮板輸送機，其輸送能力達到1 300 t/h。

3.3 德國采礦技術公司生產(chǎn)機型

1995年，由哈爾巴赫-布朗機械制造有限公司、海爾曼-赫姆夏特機械制造股份有限公司、威斯特伐利亞-貝考瑞特工業(yè)技術公司合并成立德國采礦技術公司(DBT)，成為全球刮板輸送機研發(fā)制造領先企業(yè)，它繼承了威斯特伐利亞公司的PF刮板輸送機產(chǎn)品標識。

1996年，DBT公司造出MTA-42-3×1000型重載軟起動刮板輸送機，裝機功率為3×750 kW，雙中心鏈2×Φ42/46 mm，軋焊溜槽高355 mm，寬1 200 mm，運輸能力4 500 t/h，在美國科羅拉多州塞浦露斯20英里礦與朗艾道公司制造的EL3000型安德森電牽引采煤機聯(lián)合運行，1997年6月創(chuàng)造月產(chǎn)99萬t煤炭的世界紀錄。

2002年，DBT公司研發(fā)出PF6型刮板輸送機，該機型創(chuàng)新設計了易更換的耐磨中部槽結構，如圖9所示，可拆卸中部槽采用超硬耐磨材料軋焊結構，固定部件采用超高強度材料制造，輸送槽允許垂向擺動±6°、橫向擺動0.8°～1.2°，對復雜底板具有更強的適應性，用于年產(chǎn)量1 000萬t以上工作面煤流運輸。

圖9 PF6刮板輸送機的新型耐磨中部槽結構

2006年2月，美國比塞洛斯國際公司(Bucyrus International)收購了德國DBT公司；2011年7月，美國卡特彼勒公司收購了比塞洛斯國際公司，自此DBT公司刮板輸送機制造業(yè)歸入卡特彼勒公司，產(chǎn)品系列包括PF3、PF4、PF5、PF6、PF HD和PF7型號，中部槽寬度822～1 542 mm，運輸能力1 300～6 200 t/h。

2015年，卡特彼勒(中國)公司制造出PF6型刮板輸送機，在大同煤礦集團東周窯煤礦放頂煤工作面運行，采高8 m，工作面長度可達260 m，該機型采用模塊化設計，將耐磨硬化鋼部件與高強度鋼支撐結構分成兩部分，可使磨損部件更換更為方便，前部刮板輸送機的輸送量可達2 500 t/h，后部刮板輸送機為3 000 t/h，輸送機總裝機功率為4×1 050 kW。

4 蘇聯(lián)制造刮板輸送機歷程

1913年，蘇聯(lián)煤炭產(chǎn)量約0.29億t，采煤機械化程度僅為1.7%。到1933年，工作面使用截煤機占42.3%、運輸機占39.7%，采煤機械化程度達到70%，煤炭產(chǎn)量為0.76億t。1940-1955年，蘇聯(lián)井工煤礦使用的機械設備數(shù)量見表1，其中1950年大型機械化煤礦有897處，運行聯(lián)合采煤機為688臺，重型割煤機4 815臺，刮板輸送機18 996臺，機械化割煤和落煤占98.7%，工作面機械化運煤占99.1%，機械化大巷運輸占93%，煤炭產(chǎn)量達到2.6億t[6-7]。

表1 1940-1955年蘇聯(lián)井工煤礦機械數(shù)量情況

1931年，五一礦務局的機械師А.И.巴哈穆特斯基設計出世界第1臺帶有刮板輸送機的采煤康拜因，命名為Б-1型，如圖10所示，該機安裝在帶有橫向刮板輸送機的底板上，1932年在頓巴斯的煤礦進行試驗。1932年，布良斯克礦務局試制出У-3型截煤機康拜因，該機后面掛有裝煤刮板輸送機，把煤炭裝入工作面的СТ2-11型刮板輸送機。1935-1938年，這種采煤康拜因制造了7臺，在布良斯克礦務局和紅色頓河礦務局使用。

圖10 帶有刮板輸送機Б-1型采煤康拜因

1939年，礦工之光機械制造廠和安熱爾機械制造廠開始生產(chǎn)СКР-11型刮板輸送機，如圖11所示，СКТ3-6型刮板輸送機(如圖12所示)和СТР-30型刮板輸送機。到20世紀40年代末，這些輸送機廣泛用于煤礦工作面運輸。1950年，礦工之光機械制造廠制造出СК-30型雙鏈驅(qū)動可逆轉(zhuǎn)刮板輸送機，功率29 kW，如圖13所示。至20世紀80年代初，蘇聯(lián)煤礦采出的煤炭約有一半由礦工之光機械制造廠生產(chǎn)的刮板輸送機運出。目前，該廠成為烏克蘭科魯姆(Corum)集團成員，開始生產(chǎn)СП-326型低速刮板輸送機。

圖12 СКТ3-6型刮板輸送機

圖13 СК-30型刮板輸送機

1961年，蘇聯(lián)國立采煤機器制造實驗研究院歸并編制出刮板輸送機新型譜，把31種刮板輸送機型號整合為16種型號，見表2。到1963年，煤礦使用的3.5萬臺刮板輸送機分別由哈爾柯夫斯克礦工之光機器制造廠、斯科賓斯克機器制造廠、安熱爾機器制造廠生產(chǎn)[8]。

表2 蘇聯(lián)刮板輸送機新舊型譜歸并替代

從1976年開始，紅光機械制造廠開始生產(chǎn)СП-202型(如圖14所示)和СП-87П型刮板輸送機(如圖15所示)，該廠擁有專門生產(chǎn)中部槽的42條連續(xù)作業(yè)線，焊接機械化程度達82%。為了提高刮板輸送機關鍵部件的耐磨壽命，該廠在連續(xù)焊接線上為中部槽同時堆焊4條耐磨帶，設置專用機械手實現(xiàn)СП型刮板輸送機牽引鏈輪的耐磨堆焊強化。1981年，該廠開始研制СПЦ-151型、СПЦ-169型、СПЦ-261型、СПЦ-271型、СПЦ-301型刮板輸送機。

圖14 СП-202型刮板輸送機

圖15 СП-87П型刮板輸送機

1976年，斯克賓斯基機器制造廠研制出СП-64П2型單鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率45～110 kW，運輸能力260～300 t/h，以替代СП-63М型刮板輸送機。該機于1977年9月在羅文科夫斯基礦區(qū)71號礦井和“十月革命六十周年”礦井進行了工業(yè)試驗，平均日產(chǎn)量達570 t和750 t，運輸能耗為0.37 kWh/(t·km)，輸送機無負荷、半負荷、滿負荷的啟動時間分別為1.5 s、2.5 s、3～3.5 s[9]。

1980年，斯科琴斯基礦業(yè)研究所設計制造出КЬ-1型無刮板輸送機樣機(如圖16所示)，由溜槽、卸載頭部、傳動部和平轉(zhuǎn)封閉鏈組成，該機運距100 m、設計運力200 t/h，鏈條為Φ24×86圓環(huán)鏈，鏈速0.91 m/s，承載槽寬400 mm、高193 mm，空程鏈槽寬200 mm。該機在頓巴斯無煙煤聯(lián)合企業(yè)的查坡洛什礦的15號東方工作面巷道進行了工業(yè)試驗，并與СП-63型刮板輸送機進行對比試驗，在基本相同的運行工況下，КЬ-1型無刮板輸送機能耗為0.053 kWh/t，比СП-63型刮板輸送機能耗(0.15 kWh/t)降低了67%[10]。

1-機架；2-溜槽；3-輸送鏈；4-轉(zhuǎn)載口；5-驅(qū)動鏈輪；6-底盤；7-導鏈裝置；8-回鏈。

1982年，莫斯科煤礦機械設計院研制出СП-301型刮板輸送機(如圖17所示)，用于0～35°煤層的工作面運輸，運輸能力為1 150 t/h，運距120 m，傳動功率240 kW，該機在南庫茲巴斯的托姆斯占婭礦進行了工業(yè)試驗。工作面煤層厚度3.5 m，傾角6°～8°，長度100 m，最高日產(chǎn)煤炭2 370 t。

圖17 СП-301型刮板輸送機

1985年，礦工之光機械制造廠研制出1СК-38М型刮板輸送機，在頓巴斯無煙煤生產(chǎn)聯(lián)合公司的《消息報》煤礦及斯達哈諾夫生產(chǎn)聯(lián)合公司扎米柯夫煤礦進行了工業(yè)試驗，該機是СК-38輸送機的改進機型，分為運距110 m、170 m和驅(qū)動功率30 kW、2×30 kW 4種機型，可實現(xiàn)運輸能力125 t/h和140 t/h[11]。

1987年，斯科賓斯克機械制造廠生產(chǎn)出СПЦ-162型刮板輸送機(如圖18所示)，在巴甫洛格勒礦區(qū)的捷爾諾夫斯科煤礦進行了工業(yè)試驗，該機運距200 m，運輸能力360 t/h，驅(qū)動功率180 kW，溜槽平均使用壽命45萬t，平均無故障工作時間36 h，平均維修時間1.05 h，運輸能耗3.03 kWh/(t·km)[12]。

圖18 СПЦ-162型刮板輸送機

蘇聯(lián)煤礦刮板輸送機代表性機型有礦工之光機械制造廠生產(chǎn)的СП-202型、СП-87ПМ型、СП-63М型、КМ81-02БМ型可彎曲刮板輸送機；斯科賓斯克機械制造廠生產(chǎn)的СПУ-161型、СПЦ-161型、СП-48М型、СПМ-46型可彎曲刮板輸送機；烏茲洛夫斯克機械制造廠生產(chǎn)的КЦ-3М型、СУОКП型、СУОКП-70型可彎曲刮板輸送機；安熱爾機械制造廠生產(chǎn)的СК-38型、СР-70М型、С-53МУ型可拆卸式刮板輸送機[13]。

5 其它國家制造刮板輸送機歷程

1941年，波蘭雷布尼克(Rybnik)機械廠制造出首臺刮板輸送機并在伍耶克煤礦使用，該廠曾是世界刮板輸送機主要制造工廠，20世紀60年代，該廠推出了薩姆遜-НП型刮板輸送機，1967年造出西里西亞-67型、薩姆遜-67型、格洛特-67型等標準化刮板輸送機機型；1971年制造出Rybnik-71型刮板輸送機，1972年推出Rybnik-72型刮板輸送機，1973年推出Rybnik-73型單鏈刮板輸送機。到1973年，波蘭有采煤礦井73處，運行采煤機718臺、刨煤機121臺，井工產(chǎn)量1.44億t，采煤機械化程度為88%，并可生產(chǎn)14種型號的刮板輸送機，最大功率270 kW，最大輸送能力500 t/h。1976年，該廠推出Rybnik-76型，1980年推出Rybnik-80型雙中鏈刮板輸送機。

20世紀60年代，匈牙利制造了П-620型邊雙鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率4×55 kW，輸送量300 t/h，鋪設長度200 m。羅馬尼亞制造了ТР-3型邊雙鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率4×22 kW，輸送量150 t/h，鋪設長度180 m；ТР-4型三鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率4×45 kW，輸送量300 t/h，鋪設長度240 m。捷克制造了ТГ-500A型邊雙鏈或三鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率2×30 kW，輸送量190 t/h，鋪設長度180 m；ТГ-600A型邊雙鏈或三鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率4×55 kW，輸送量200 t/h，鋪設長度200 m；ТГ-500Ц型三鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率2×100 kW，輸送量500 t/h，鋪設長度200 m。

在日本，三井三池公司生產(chǎn)的刮板輸送機有H620邊雙鏈刮板輸送機，鋪設長度100 m，輸送量150 t/h，驅(qū)動功率2×40 kW；H450單鏈刮板輸送機，鋪設長度100 m，輸送量70 t/h，驅(qū)動功率2×22.5 kW；MRG-SL90邊雙鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率2×90 kW，輸送能力350 t/h，鋪設長度204 m。三菱公司制造NSC-620型邊雙鏈刮板輸送機如圖19所示，鋪設長度300 m，輸送量120～250 t/h，驅(qū)動功率120 kW；NSC-515型中雙鏈刮板輸送機，鋪設長度300 m，驅(qū)動功率120 kW；NSC-450型單鏈刮板輸送機，鋪設長度200 m，驅(qū)動功率90 kW。日立公司制造了HDC-620型單鏈刮板輸送機，鋪設長度300 m，輸送量100～120 t/h，驅(qū)動功率2×40 kW；HDC-450型單鏈刮板輸送機，鋪設長度300 m，輸送量60～70 t/h，驅(qū)動功率2×30 kW。

圖19 三菱公司制造NSC-620邊雙鏈刮板輸送機

此外，法國制造的刮板輸送機有TM12-14/350型中雙鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率2×9 kW；TM32-14/350型中雙鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率2×26 kW；TM64型單鏈刮板輸送機，驅(qū)動功率64 kW。奧地利制造的刮板輸送機有EB620型邊雙鏈刮板輸送機，輸送量200 t/h；EB515型邊雙鏈刮板輸送機，輸送量130 t/h；EB440型邊雙鏈刮板輸送機，輸送量75 t/h。

6 結語

刮板輸送機的迭代創(chuàng)新已有100多年的歷史，為煤礦機械化、自動化、智能化開采奠定了重要裝備基礎。刮板輸送機創(chuàng)始于英國，拓展于蘇聯(lián)，改進于德國，普及于歐洲。刮板輸送機發(fā)展歷經(jīng)了可拆卸刮板輸送機、可彎曲刮板輸送機、可自移刮板輸送機、重型化刮板輸送機、自動化刮板輸送機、智能化刮板輸送機等6次技術變革，先后開啟了煤礦半機械化開采時代、機械化開采時代、綜合機械化開采時代、高產(chǎn)高效綜采時代、數(shù)字化采煤時代和智能化采煤時代。目前，我國煤炭產(chǎn)量占到世界的50%左右，刮板輸送機是大型化煤礦不可或缺的生產(chǎn)裝備，我國已成為重型化、智能化刮板輸送機制造強國。

致謝：此文構思起于2021年初，數(shù)據(jù)收集得到各方朋友幫助，感謝布頓-貝卡爾特繩索集團公司(Bridon-Bekaert Rope Group)英國技術中心王捧柱博士、天地科技太原分公司王步康董事長、英國北方礦山研究會(Northern Mine Research Society)和礦業(yè)研究所(The Mining Institute)，同時感謝中國礦業(yè)大學(北京)高潔女士幫助收集到一些寶貴的蘇聯(lián)刮板輸送機資料。