电牵引采煤机的发展探讨

王 磊

（山西煤炭运销集团泰山隆安煤业有限公司， 山西 忻州 036600）

引言

随着经济的发展和技术的进步，煤炭的开采技术已经得到了不断革新，其中就包括电牵引采煤机这一重要设备。电牵引采煤机在我国应用以来，其技术得到了长足的发展，但相比于发达国家仍有着巨大的差距。所以在实际生产过程中，应加大研究力度，不断完善技术，使我国电牵引采煤机能够得到更快速的发展。

1 电牵引采煤机概况

煤炭的开采过程极为复杂，采煤机是煤炭开采过程中的重要设备之一，其重要性不言而喻。采煤机的工作原理就是通过旋转结构进行破煤作业，然后将煤炭装入运输设备上。目前在国外的煤矿中应用最多的是电牵引采煤机，相对于其他的采煤机，电牵引采煤机有着机械化和现代化的优势。电牵引采煤机于20世纪80年代在我国出现，目前我国正逐步将电牵引采煤机投入实际作业。

2 电牵引采煤机的特点

通过这些年的研究，我国的电牵引采煤机得到了长足的发展，目前电牵引采煤机的特点主要有以下方面：

1）功率强。目前的电牵引采煤机总装机功率均超过1000 kW，有的型号达到了2000 kW甚至更多，牵引功率均超过80 kW，最大牵引功率超过了300 kW。相比于传统采煤机，电牵引采煤机的牵引力更大，牵引速度更快，其支架可以随机支护,因此可以更加高效地完成采煤作业。

2）提供中高压电。随着功率加大、工作面加长，电牵引采煤机对供电的要求也更高。在实际作业过程中，为了保证正常工作，减少输电损耗，电牵引采煤机大多使用中高压进行供电，一般供电等级有2.3 kV、3.3 kV、4.16 kV和5 kV等。

3）智能化应用。由于煤炭开采工作的复杂性，在井下会遇到各种突发情况，为了保证安全作业，电牵引采煤机都配套有智能化的监控系统和保护系统以完成作业监控、无线控制以及运输作业。智能化的应用还可以降低日常维护的工作量，提高利用率和工作效率，并且完成与工作面运输局、液压支架等的联动控制。

3 电牵引采煤机发展现状

3.1 国内电牵引采煤机发展现状

国内大部分的煤炭开采使用的都是液压牵引采煤机，但是随着煤炭开采的不断深入和液压牵引采煤机存在的技术局限性，此时液压牵引采煤机已经明显不适应煤炭的开采工作，所以电牵引采煤机就势必会得到大范围的应用。

我国常见的电牵引采煤机有MGTY300/710-1.1D电牵引采煤机，由太原矿山机器集团有限公司研制，其技术和质量与同类产品相比均在前列，牵引功率适中，在很多环境中均可使用。该牵引机采用系统化设计，根据实际情况可以选择不同的牵引功率，并且其监控电视和牵引箱根据实际情况可以互换。在该型电牵引采煤机的生产过程中关键部位的零件均从国外进口，使其可靠性得到大幅度的提高。MG150/345-WDK交流电牵引采煤机，由山东能源机械集团有限公司研制，专为0.9～1.9 m煤层研制，调速箱运用开关磁阻，采用模块化设计，机身各部位采用高强度的液压螺栓链接，操作简便，易于拆装。

3.2 国外电牵引采煤机发展现状

国外电牵引采煤机发展比我国要早，并且设计观念、技术储备、研究成果均领先于我国。在此基础上，我们应学习其设计思路并加快追赶步伐。

在20世纪70年代，美国的JOY公司就已研制出1LS多电机横向布置的直流电牵引采煤机，其后又相继推出2LS到6LS等多种改进型。与此同时，德国也推出了自己的电牵引采煤机，并终止了液压牵引采煤机的研制，通过广泛的应用，使电牵引采煤机的研制和应用处于世界前列[1-2]。

发达国家将在实际使用过程中发现的问题及时反馈和解决，通过不断地摸索和改进，保证自己的技术发展速度。他们将自己的最新技术在最短的时间内应用到新型设备中，转化为经济效益，其科研成果与生产结合程度与速度都是我们所无法比拟的。

4 电牵引采煤机的未来发展趋势

在采煤机行业，电牵引采煤机将全面替代液压牵引采煤机已经成为事实，品牌的竞争将成为主流。在这样的背景下，我国采煤机企业为了增加品牌竞争力就必须进行产品优化。另外在功能设计上，以下思路将成为未来电牵引采煤机的发展趋势。

4.1 多电机横向布置将替代模块化设计

模块化设计具有拆装方便、适应性强的优点，但是面对井下复杂情况模块化的设计往往会造成不便。多电机横向布置方式为采煤机的各个部分根据作业任务不同配置相应的电机，不同部位的机械传动系统独立性更高。当出现问题时能够找到准确部位进行排除，更能适应井下的作业环境。所以发达国家如美国、英国、德国均采用多电机横向布置的方式。

4.2 齿轮-齿轨模式替代无链牵模式

现代采煤作业需要更大的牵引力，无链牵的销轮-齿轮轨道模式已经无法适应如此高强度的工作，因此在新型电牵引采煤机的设计中已经很少见。新的齿轮-齿轨模式是在销轮-齿轮轨道模式上发展而来，将原设计中的圆柱销变为齿轮，并且将原来的焊接方式变为整体锻造，增加了强度，从而加大了牵引力度。通过更换圆柱销，增加了宽度，同时也将节距增加到了175 mm[3]。

4.3 智能化程度将大幅提高

随着技术的发展和使用经验的积累，电牵引采煤机替代液压牵引采煤机已经成为时间问题。由于我国生产的设备智能化程度不高，仅能完成最简单的作业监控任务，所以在现阶段，应该引进国外设备技术进行探索，进一步研究如何提高采煤作业的智能化程度。应该注意的是采煤机的智能化和自动化不仅仅是智能监控，还应包括采煤作业的自动化和控制系统的智能化，并加强计算机系统在采煤机中的应用，尤其是人工智能技术。未来新型的电牵引采煤机系统应该具有自动监控识别、自动报警检修，自动进行开采作业的功能。

5 结语

虽然我国煤炭储量丰富，但是随着开采量的加大，开采难度也随之增加，因而对采煤机的性能等提出了更高的要求。目前，电牵引采煤机在我国的应用非常有限，在未来的一段时间内，我国应将更多的精力致力于研究电牵引采煤机，提高我国采煤机的竞争力。

[1]阎俊平.电牵引采煤机的应用技术现状与发展趋势[J].机械管理开发，2017，32（11）：130-131；177.

[2]刘俊峰.试析电牵引采煤机的技术现状及发展趋势[J].煤炭科技，2016（1）：95-97.

[3]王胜利，李巍巍，王浩.电牵引采煤机的技术现状和发展趋势[J].硅谷，2016，6（12）：8-9.