大型采煤机研发现状和发展趋势

大型采煤机研发现状和发展趋势

工业是我国的第二产业，是国民经济的重要支柱，作为工业中的重要产业--煤矿业一直是我国的基础产业，在国民经济的发展中占有重要的地位和作用。采煤机作为采煤的重要工具，在煤矿开采中非常重要，它的性能和质量直接关系到煤矿生产的安全和质量问题。因此，不仅要提高采煤机的产品质量，还要定期做好采煤机的养护，更要注重设计环节，运用先进的设计方法，让采煤机发挥更大的作用，提高工作效率。

1. 我国采煤机的发展历史

我国采煤机大致可分为三个大的阶段，首先是70 年代阶段，这一时期是我国综合机械化采煤起步阶段。这个时期是积累经验教训、酝酿技术突破的阶段。但这一时期的技术还存在很多的问题，比如装机功率小，有链牵引、输出牵引力小、牵引速度低、自开切口差等等。第二是80 年代阶段，这一时期正是我国采煤机发展的快速上升时期，除大功率采煤机和难采煤层采煤机的开发成功外，80 年代在中小功率采煤机的开发方面也取得辉煌的成果，但是问题需要解决的问题还是有的，比如薄煤层综合机械化成套设备的研制、大倾角综采成套设备的研制、" 三软" 、" 三硬"4.5m 一次采全高综采成套设备的研制等等。第三就是90 年代的电牵引发展时代。这一时期的采煤机主要围绕高产、高效的目的进行研发。这一时期的采煤机技术的发展主要体现的是多电机驱动横向布置的总体结构成为电牵引采煤机发展的主流、我国采煤机与世界先进水平的差距在不断缩小、液压紧固技术的开发研究取得成功等特点和趋势。这也足可以看到我国采煤机技术的进步，从一开始的购进和仿制，到消化和研制，到技术的逐渐成熟和发展，又到国产采煤机占主要市场，这正是我国采煤机技术人员多年努力的结果。

2. 国内外采煤机的发展现况分析

2.1 国外采煤机技术的发展特点

国外于1976年便研制出第一台电牵引采煤机，而其采煤机的研制技术也是值得学习和借鉴的，很对技术和发展情况是领先于我国的。国外的采煤机技术主要是体

现以下特点：第一，电牵引成为主要的牵引方式。采煤机市场呈现电牵引采煤机占主导地位，传统的液压式采煤机为辅的结构，尽管液压采煤机仍有一定的市场，但无法阻挡电牵引采煤机的发展势头，一些大功率的采煤机大都采用电牵引技术。第二, 采煤机功率不断提高。电机截割功率大的已达1 000 kW，牵引电动机功率大的甚至达到125 kW，总装机功率最高已达2 000 kW 以上。牵引速度、牵引力也在大幅度提高。第三，交流变频成为主要的调速方式。交流牵引正逐步替代直流牵引，成为今后电牵引采煤机的发展方向。它的价格相对低廉，管理也简单，技术则更先进一些。第四，运用智能化的监控保护系统。新型的电牵引采煤机具有建立在微处理机基础上的智能监控、监测和保护系统，以保证采煤机具有最低的维修量和最高的利用率。

2.2 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。

目前，国内使用的交流电牵引采煤机的电牵引调速系统主要有三种，即交流变频调速系统、开关磁阻电机调速系统和电磁转差离合器调速系统。其中交流变频调控技术发展得很好，具有很多的优势，比如启动性能好，可直接实现软启动；交流变频调速属转差功率不变型调速系统，效率高等，已成为目前采煤机调速方式的主流。

开关磁阻电机调速技术的研发虽然不是很久，但是发展势头很强，它具备交流变频调速和直流调速系统的优势，如果这种调速方式能解决了噪声问题和位置传感器存在的不可靠性问题，将更适合在煤矿井下采掘机械中使用。

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. 我国大型采煤机未来发展趋势探讨

随着采煤自动化的快速发展，未来开发的采煤机一定是高可靠性、高度自动化、具有很强适应性、能远程控制的产品。为了提高采煤机技术的进步，达到高产高效的目标，应该大胆采用先进技术，加大科技创新力度，在采煤机的设计上做足文章，加大研发力度。

首先，进一步完善和提高交流变频调速牵引系统的可靠性，主要是完善和提高系统装置的抗振、散热和防潮等性能，让微机电气控制系统更加安全可靠。

其次，研发适合我国复杂地形的四象限运行的电牵引采煤机，也不能一味的追求大功率，要将重点放在适合中厚煤层的中等功率的电牵引采煤机，提高采煤的数量和效率。

第三，加大对延长整机及关键部件使用寿命的研究。开展高强度长寿命壳体的研究，大功率采煤机需满足整机2000万吨采煤量寿命的总体设计，关键部件的使用寿命研究更是要不断提高，这样才能使采煤机的使用寿命整体达到高水平，节约采煤成本，提高采煤效率。

第四，加大先进信号传输系统的研究。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。让采煤机的工作更加智能化，提高工作效率。

第五，向小型化的采煤电器设备方向发展。由于采煤机的各个部件众多，如果整机过于庞大，将影响采煤机的作业，也不能更好的适应各种采煤环境，及各种煤层的采煤需要，因此，为了使用性更强，应在研发小型采煤机的技术上加大功夫。

第六，加大大功率采煤机的监测、诊断和控制系统的研究。采用机载计算机监测、故障诊断及自动控制系统，可以有效提高采煤机的安全可靠性，通过整体监测、故障诊断和维修管理专家系统，能让采煤机整体的工作效率大幅度提高，工作也更加安全可靠，是保证采煤工作顺利、有序、高校进行的重要途径。

第七，适当的引用和借鉴是十分必要的。随着市场经济的不断发展和全球一体化进程的不断加快，国际间的技术交流也在不断深入。对于采煤机的研发，我们也可以相互交流，相互借鉴，实现共同发展，重要的能在引进和借鉴的同时能有所创新，有自己的核心技术和创新部分，让我国的采煤机技术达到甚至超过世界先进水平。

4. 结语

随着国民经济的不断发展，对于煤炭的需求量在不断增加，采煤机做为采煤工作的重要开采工具，应该不断有所创新，在技术上应该赶超国际先进水平，尤其是我国已经加入世界贸易组织，这对于我国采煤机技术的发展既是机遇也是挑战。我国应该根据本国的实际情况，大胆创新，加大研发力度，提高开采量和开采效率。