大功率采煤机采煤技术探讨

高 鹏

（西山煤电（集团）有限责任公司发电分公司， 山西 太原 030053）

引言

目前，交流变频技术在我国各个领域得到应用发展，也完全符合大型煤矿开采机械的技术开发要求和发展方向，并在煤炭开采机械中得到应用，使我国的大功率煤炭开采技术与国际化煤炭开采机械发展更近一步。现阶段，我国一些优秀的采煤机企业生产的产品具有明显的技术优势，比如操作性好、监测系统精准、功率强等，但我国生产的采矿机械相对于国际技术故障率高、使用寿命短、可靠性较差，所以出口数量不多[1]。

1 我国大功率采煤机械存在缺点

1.1 研究理论匮乏

我国在基础零件开发研究方面比较薄弱，致使一些先进的设计理念得不到有利的支撑。我国大部分理论来自于相关院所，产品的设计、开发和生产在一些机械制造企业，理论和生产应用不能很好的结合，只是从单一的理论原理方面和功能形式上进行开发研究，而单个零件的质量和强度远远达不到使用标准，虽然从国外采购了大批先进设备进行了研究学习，但也只是了解了其功能和结构，并没有深入到单个零件的制造过程，致使我国在大型采煤机械的整体性能方面的研究停滞不前。

1.2 核心技术匮乏

我国理论技术大部分都来自对国外产品的拆解和学习，或者是小范围技术合作，进行简单的仿制，没有核心的自主知识产权，在自主创新的道路上发展困难重重。由于核心技术的缺失，改装后的变频器无法达到抗震要求。一种操作面可以三级连动的采煤机械在国内占有领先地位，但安装的高速骨架润滑油密封和低速架的浮动式润滑密封，其材质、使用性能、制造精度及结构都较差于国外先进产品[2]。

1.3 寿命短、可靠性差

采煤机械常用的基础元件有电动机、马达、轴承、密封圈、油缸等，而我国生产的这些基础元件与国外相比还有这很大的差距。我国目前处于重结构、轻质量的研发阶段，对产品的细节设计不够重视，造成了设备的可靠性较低、性能较差。另外，生产过程监管不严、操作流程混乱、原料采购质量差。这都是造成采煤机质量不达标的重要原因。

2 我国大功率采煤机采煤技术发展方向

2.1 大力推广电力驱动采煤机

随着电力、电控技术的飞速发展，国外采煤机已经向电力驱动方向发展，而我们大部分精力还在研究液压驱动采煤机，在国外液压采煤机械基本已被电力驱动系统所代替，液压采煤机有结构复杂、制造困难、管线街头繁杂、维修不便等缺点，但国内受资金限制，技术屏蔽还未能推广电力驱动的采煤机械。随着煤炭市场的不断扩大，必须提高煤炭的开采速度，这种效率较低、开采速度慢的液压驱动采煤机械已经不能满足对煤炭市场需求的供应。因此我国必须大力推广电力驱动采煤机，建立专项研究机构、投入研究资金、大量培养专项技术人员、掌握前沿技术、获取核心知识产权、紧跟国际先进水平步伐。

2.2 提升采收功率

我国生产的采煤机相对国外产品功率较小，提功率就相当于提升牵引力和开采速度，有效方式就是使用大功率采煤机械，我国制定的采煤机械的技术方向就是提升采煤机械的额定功率来提升采煤速度，并且制定的目标是采煤机在整个寿命周期内完成采收3 000万t的煤炭[3]。

2.3 引入交流变频调速牵引系统

交流变频技术在我国各个领域得到应用发展，此技术也完全符合大型煤矿开采机械的技术开发要求和发展方向，并在煤炭开采机械中得到应用，其具有结构简单、可行性强、成本低廉、维修方便、技术先进、不易出现故障等优点，所以国外青睐于此项技术在煤炭开采中应用，并得到快速发展。目前主要采用的技术是两台变频控制器带动两个牵引系统，可对牵引系统起到良好保护和精准灵活地控制。使变频调速在采煤机械中更好地发挥作用，正在研究“一拖一”的带动模式。

2.4 改进自动化控制流程

以矿用电脑操控系统的嵌入式开发平台，利用无线信号的远距离信号传输能力，来开发采煤机械可视化操作系统，还需要考虑其抗热能力、抗干扰能力和使用性能，提升其自动化程度，增加系统诊断辅助系统，增大信息储存能力，强化信号传输和显示的准确性，使操作流程自动化和可视化有助于采煤机械提高采收速度和采收能力。

2.5 配电设备小型化

采煤机械功率增大的同时，电机、变速器、变频器等动力元件的体积也会必然增大，因此其他配电设备必须小型化才能合理地利用有效空间，合理布局整个设备的基本结构，所以合理利用小型的配电设备是合理设计采煤机械整体结构的前提条件[4]。

3 结语

经过多年的技术引进和学习，我国大功率采煤机械已经得到快速的发展，甚至一些技术已经达到世界先进水平，但由于理论和核心技术匮乏、基础元件质量低、生产管理能力有限，造成了我国生产的采煤机械寿命短、可靠性差，没有国际市场竞争力。所以可以通过大力推广电力驱动、提升采收功率、引入交流变频调速牵引系统、改进自动化控制流程、配电设备小型化等措施，使采煤机械及其技术得到进一步发展。