浅谈我国采煤机发展现状及趋势

浅谈我国采煤机发展现状及趋势

摘要：采煤机作为综合机械化采煤设备的主要设备之一，它扮演了重要角色。本文简述了现阶段采煤机的种类及目前我国采煤机的研发状况，指出了我国采煤机的发展前景和主攻方向着重在于发展采煤机的可靠性和自动化技术以及大功率、大截深电牵引采煤机的进一步研究，同时提高采煤机与其他“两机一架”综合配套技术。

关键词：采煤机；种类；现状；发展趋势.

中图分类号：TD4 文献标志码：A

引言

煤炭是我国主要资源，是国民经济和社会发展的不可缺少的物质基础。随着我国易采煤区的不断枯竭，采煤的难度不断加大。为了保证我国煤炭能源的安全，同时也为了保证在难度大的采煤区机械保障较高的效率，就必须要在采煤机械上下功夫，提高采煤机械化设备的使用效率，以保证我国煤炭资源的战略安全。要想达到这个目标，就必须在煤机数字化、智能化方面实现突破。

1. 采煤机种类

采煤机是机械化采煤工作面的主要机械设备，担负落煤和装煤的任务。现在使用的采煤机械有滚筒式采煤机和刨煤机两种。因为滚筒式采煤机对各种煤层适应性很强，能适应较复杂的顶板条件，因而取得了广泛应用，而刨煤机要求的每层地址条件较严，故刨煤机的使用数量逐年减少。

2. 目前我国采煤机技术的研发状况

我国于2001 年研制成功了第一台电牵引采煤机，性能良好，这是我国采煤机技术的一大进步；2005 年又开发出总装机功率达1 815 kW的大功率采煤机，随后，更大功率的电牵引采煤机MG900/2215-GWD 也研发成功，是目前国内功率最大的采煤机，该型采煤机的控制达到了国际先进水平，大幅度提高了我国煤炭的开采量和开采效率。在山西太原第六届中部博览会上，太重煤机有限公司推出世界最大的2500kw采煤机，专家组鉴定后表示，这标志着我国采煤机已经达到世界先进水平。目前，世界最大的采煤机滚筒于山西研制成功。新研制的采煤机滚筒直径3.2米，重11吨，采用世界最先进的湿式刀型截齿分体滚筒，实现了多项技术创新，具有才没截割强度高，切割性能优越，装煤效果好和清煤彻底等特点，能有效降的煤尘含量，抑制摩擦点火，减少瓦斯事故，可采7米煤层。此外，2011年8月25日，北京交通新一代MG300/700-WD电牵引采煤机全新下线，这台采煤机的下线将加快集团在煤

炭机械装备制造领域的发展步伐。2011年8月22日，一台世界上最大综采采煤机在神东设备维修中心维修一厂二部车间组装完成，进入调试阶段，这台型号为7LSO8的综采煤机式美国久益公司专门为神东定制的，才高和总装机功率等指标均为世界最大。目前我国的采煤机技术得到了前所未有的发展，在一些技术上已经达到了国际先进水平，但是仍然存在很多的问题和不足，还可以有更大的进步和提高。

3. 我国采煤装备与国外差距

我国采煤机械技术经历了近半个世纪的发展，已在国际采煤机械领域占领一席之地，形成了自主产权的开采范围1.1~5.5的滚筒式采煤机系列产品，我国采煤机械部分技术已处于国际领先水平，但是与当前国外先进采煤机械制造厂商（美国JOY公司、德国Eicohoff公司和DBT公司）相比，我国采煤机械在各方面还存在一定的差距。差距主要表现在以下几方面：

①产品可靠性差距大。主机用原材料、关键零部件、轴承、密封件、电动机、电

器元件、液压元部件等都存在较大差距。这些问题造成了我们产品的可靠性不高，寿命较低。如采煤机齿轮寿命国内5000h，国外2万h。

②产品制造工艺、检测手段落后，主要体现为加工设备落后。例如：液压支架阀

类元件的加工，除少数工厂采用数控设备外，大部分仍然使用普通设备加工阀类元件，很难保证阀类元件的几何精度和相互位置精度。

③主要产品的核心技术没有完全掌握。我国产品的开发主要是从仿制开始，缺少

自主知识产权。如支架电液阀技术靠国外公司提供；交流电气调速采煤机用的变频器，我们只能从国外购买地面上通用的变频器，经过拆卸改造，重新装配，来满足抗震、抗凝雾、抗干扰的要求。而国外是专门为采煤机研制的专用变频器。我们改造的变频器抗震等性能较低。

④产品全程质量控制差距较大，技术标准不尽完善。完善产品技术标准可以促进

产品技术水平的发展，提高产品的可靠性。

⑤技术攻关只侧重于设计结构研究，很少进行可靠性理论、工艺方法研究，结果

造成制造技术发展滞后。

⑥产品的设计理论差距较大。国外非常重视基础元部件德理论研究，同时强调产

品设计必须有较好的设计理论支持。而我国目前无论是科研院所还是制造厂，只单纯追求技术应用，忽视基础理论的研究。引进的只注重仿形而较少深入研究相应的理论问题

和保证手段，结果造成国产的基础元部件不过关，严重影响产品的可靠性。

4.采煤机技术发展的趋势

4.1 提高可靠性

采用现代设计和分析方法是提升采煤机设计可靠性的必要手段。重点完善和提高系统装置的抗振、散热和防潮等性能，研究可靠的微机电气控制系统，重点提高采煤机电控系统的抗干扰、抗热效应的能力。随着计算机技术的飞速发展,虚拟样机技术也得到了快速发展。通过三维造型,对产品进行虚拟装配、制造、试验、有限元仿真技术。虚拟样机技术的应用提高了产品的设计质量,优化工艺过程,缩短了新产品的研制周期，开发出长寿命、高可靠性产品。

4.2 高度自动化

采煤机自动化程度直接影响了矿井的综合机械化采煤技术的实施，因此提高采煤机自动化程度迫在眉睫。采煤机高度自动化主要体现在：

4.2.1 采煤机记忆割煤技术

实现采煤机截割滚筒的自动调高,利用记忆切割实现采煤机工作路径的记忆,采煤机利用记忆的相应位置的切割参数自动工作;当煤层地质条件发生变化,采煤机记忆的相应参数与实际参数不一致时,利用人工免疫理论进行数据处理和工作状态判断,实现采煤机截割滚筒的自适应调高。

4.2.2 采煤机与液压支架联动技术

支架可以及时获得采煤机的位置和方向信息,并根据这些信息自动控制支架的动作。采煤机和支架间的信息传输、电液系统的自动控制是实现采煤机与支架联动的关键技术。4.2.3 工作面显示与信息传输系统

开发工作面远距离无线高速信号传输装置，解决采煤机工作影像高可靠实时传输的研究。在采煤机上安装高清晰低光摄像头,随机监测滚筒位置,并将视频信息通过随机光缆传至回采巷道控制台计算机。操作人员可以在工作面输送机头通过监视计算机监视采煤机工作情况。

5.结语

几十年来,依靠科技进步，推进技术创新，特别是采用综采技术后的发展,我国采煤机技术已取得巨大进步,并研制出了适应不同开采条件的综采成套设备相配套的系列采煤机产品。但是我国目前高端采掘设备在可靠性、自动化监测监控和生产效率等方面与国外产品还