MG1100／2760-GWD型大采高電牽引滾筒采煤機(jī)的研發(fā)與工業(yè)性試驗

賈清華

(大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心礦山機(jī)電研究所，山西省大同市，037003)

1 項目概述

由于大同礦區(qū)厚煤層資源豐富，特別是6m采高堅硬厚煤層開采在大同礦區(qū)煤炭生產(chǎn)供應(yīng)能力中占有重要地位，因此，研究開發(fā)堅硬厚煤層大采高綜采技術(shù)與成套裝備是實(shí)現(xiàn)大同礦區(qū)高產(chǎn)高效礦井的主要技術(shù)途徑之一。目前國產(chǎn)采煤機(jī)最大采高只有5m，研制6m大采高采煤機(jī)及其適用于堅硬厚煤層和堅硬頂板條件下實(shí)現(xiàn)安全高效一次采全高成為同煤集團(tuán)迫切解決的難題。本項目源于大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司立項的年產(chǎn)450～1000萬t級“堅硬煤層大采高電牽引采煤機(jī)開發(fā)與應(yīng)用”的科研項目，最終研制成功了MG1100／2760-GWD型大采高電牽引滾筒采煤機(jī)。

2 采煤機(jī)工業(yè)性試驗?zāi)康募耙饬x

通過對MG1100／2760-GWD型大采高電牽引滾筒采煤機(jī)進(jìn)行井下工業(yè)性試驗，考核設(shè)備的各項主要技術(shù)參數(shù)和性能是否達(dá)到原設(shè)計指標(biāo)，能否滿足用戶實(shí)際使用需求，驗證采煤機(jī)的工作可靠性、生產(chǎn)能力以及工作面設(shè)備配套的合理性。在試驗期間還要進(jìn)行各項技術(shù)測試，找出采煤機(jī)在使用過程中的薄弱環(huán)節(jié)以便改進(jìn)提高，為科研與使用提供基礎(chǔ)依據(jù)。

3 采煤機(jī)主要技術(shù)特點(diǎn)及主要技術(shù)參數(shù)

3.1 主要技術(shù)特點(diǎn)

MG1100／2760-GWD型大采高電牽引滾筒采煤機(jī)總體結(jié)構(gòu)為多電機(jī)橫向布置，牽引方式為機(jī)載交流變頻調(diào)速和鏈輪銷軌式無鏈牽引，單電纜供電，電源電壓為3300V，由計算機(jī)操作和控制并能中文顯示運(yùn)行狀態(tài)、功能動作及故障檢測。

3.2 主要技術(shù)參數(shù)

MG1100／2760-GWD型大采高電牽引滾筒采煤機(jī)截割高度范圍為3.3～6.0m，截割電動機(jī)功率為2×1100kW ，牽引電動機(jī)功率為2×150kW，滾筒直徑為?3200mm，滾筒轉(zhuǎn)速為25.5r／min，截 深 為 865mm， 總 裝 機(jī) 功 率 為2760kW。

4 采煤機(jī)井下工業(yè)性試驗

4.1 試驗地點(diǎn)及條件

2011年6月20日到9月30日，在同煤集團(tuán)晉華宮礦進(jìn)行了為期3個月的工業(yè)性試驗，試驗地點(diǎn)為12＃煤層402盤區(qū)8210工作面。工作面煤層平均厚度5.8m，最大采高7.3m，工作面長度163.7m，工作面推進(jìn)長度1.7km，煤炭儲量214.67萬t。工作面布置1條運(yùn)輸巷 (兼回風(fēng)巷)和1條進(jìn)風(fēng)巷 (兼運(yùn)料)。工作面巷道斷面形式采用矩形斷面，進(jìn)風(fēng)巷斷面凈寬為5.0m，凈高為3.5m，凈斷面積為17.5m2，運(yùn)輸巷斷面凈寬為5.4m，凈高為3.2m，凈斷面積為17.3m2。

4.2 采煤機(jī)與工作面其他設(shè)備的配套測試

(1)采煤機(jī)與刮板輸送機(jī)配套測試。在工業(yè)性試驗期間，MG1100／2760-GWD型大采高電牽引滾筒采煤機(jī)在刮板輸送機(jī)上運(yùn)行正常，鏈輪與銷軌嚙合良好，導(dǎo)向滑靴與銷排無干涉現(xiàn)象，運(yùn)行平穩(wěn)。

(2)采煤機(jī)與液壓支架配套及性能測定。液壓支架前部梁端距與采高、采煤機(jī)滾筒和截深配合得當(dāng)，沒有發(fā)生采煤機(jī)滾筒割液壓支架頂梁的現(xiàn)象，也沒有造成頂板架前冒頂和煤壁片幫。同時采煤機(jī)具有開切口的能力，其臥底量為800mm，能夠割透機(jī)頭和機(jī)尾三角區(qū)頂板，滾筒與鏟板無干涉，完全滿足生產(chǎn)要求。

4.3 采煤機(jī)特性檢測

(1)牽引電機(jī)與截割電機(jī)電流檢測。在正常截割工作狀態(tài)下，牽引電機(jī)與截割電機(jī)電流檢測情況見表1，牽引電機(jī)電流與截割電機(jī)電流均在正常變化范圍之內(nèi)。

表1 牽引電機(jī)與截割電機(jī)電流檢測情況

(2)油位計、加油點(diǎn)、潤滑點(diǎn)布置合理性測試。經(jīng)測量，各處油位計顯示正常。加油點(diǎn)集中在采空側(cè)機(jī)身上，使用專用泵加油便于操作，并保證了加油的油質(zhì)清潔度。各處潤滑點(diǎn)易于加油潤滑，分腔潤滑工作正常，有效地改善了搖臂內(nèi)齒輪和軸承的潤滑。

(3)鏈輪和導(dǎo)向滑靴磨損測定。經(jīng)測量，鏈輪和導(dǎo)向滑靴磨損正常。

(4)破碎能力檢測。經(jīng)過統(tǒng)計計算表明，在試驗期間破碎大塊煤的效率為2198t／h，滿足生產(chǎn)需要。

(5)采煤機(jī)裝煤率的測定。采煤機(jī)在牽引速度為7m／min的情況下截割時，采高保持為5.5m，截深為860mm，機(jī)道浮煤高度為750mm，裝入率為87.3%，基本滿足生產(chǎn)需要。

表2 采煤機(jī)正常割煤時各部位溫度

(6)采煤機(jī)各部位溫升的測定。經(jīng)測量，采煤機(jī)正常割煤時各部位溫度見表2，采煤機(jī)各部位溫度變化在正常變化范圍之內(nèi)。

4.4 其他測試

(1)粉塵測定。經(jīng)測量，位于采煤機(jī)端頭距滾筒1m處，測定粉塵為33.5mg／m3(標(biāo)準(zhǔn)是≤55.0mg／m3)，滿足要求。

(2)噪聲測定。經(jīng)測量，位于采煤機(jī)機(jī)身中部1m處，測定割煤時整機(jī)噪聲為90dB(標(biāo)準(zhǔn)是＜115dB)，滿足要求。

(3)冷卻系統(tǒng)測定。經(jīng)測定，位于噴霧泵站進(jìn)口處壓力和出口處壓力分別為1.3MPa和6.2MPa，閥組進(jìn)水口處壓力為6.l MPa，閥組減壓后的壓力為1.5MPa，滿足冷卻需要。

(4)開機(jī)率統(tǒng)計。經(jīng)統(tǒng)計，2011年7月、8月和9月分別生產(chǎn)31d、31d和30d，采煤機(jī)平均開機(jī)率分別為90%、85%和86%，采煤機(jī)在工業(yè)性試驗期間平均開機(jī)率為87%，符合采煤工作面產(chǎn)量要求。

(5)截齒和油脂消耗量統(tǒng)計。經(jīng)統(tǒng)計，采煤機(jī)截齒和油脂萬噸消耗量見表3，消耗正常。

表3 采煤機(jī)截齒和油脂萬t消耗量統(tǒng)計

5 效益分析

5.1 社會效益

MG1100／2760-GWD型大采高電牽引滾筒采煤機(jī)的開發(fā)與應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了大同礦區(qū)6m堅硬厚煤層一次采全高的安全高效開采，推動了堅硬厚煤層開采的進(jìn)程，帶動了國內(nèi)大功率大采高電牽引采煤機(jī)的制造能力，使國內(nèi)采煤機(jī)的設(shè)計與制造技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，打破了高端采煤機(jī)依賴進(jìn)口的局面，保障了大同地區(qū)堅硬厚煤層煤炭的生產(chǎn)供應(yīng)。該采煤機(jī)系列機(jī)型改變了堅硬厚煤層大采高綜合機(jī)械化開采需要引進(jìn)國外采煤機(jī)的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化采煤。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益

5.2.1 國產(chǎn)化經(jīng)濟(jì)效益

國產(chǎn)設(shè)備的價格約是進(jìn)口設(shè)備的1／2(進(jìn)口價格為3000萬元左右)，另外設(shè)備的備品配件、維護(hù)保養(yǎng)、培訓(xùn)指導(dǎo)等費(fèi)用也是很可觀的。更重要的是通過自主研發(fā)和工業(yè)性試驗，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的研究成果和產(chǎn)品，不僅可廣泛用于我國煤礦井下大采高特厚煤層綜放開采技術(shù)配套，而且可廣泛參與國際競爭，在國際市場上占據(jù)一定的份額，形成具有一定國際影響的綜放技術(shù)與裝備。

5.2.2 原煤生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益

2011年6月至2012年6月，MG1100／2760-GWD型大采高電牽引滾筒采煤機(jī)在同煤集團(tuán)晉華宮礦8210工作面投入使用，共生產(chǎn)原煤206.62萬t，實(shí)現(xiàn)銷售收入83681.10萬元，新增利潤7940.41萬元，新增稅收667.38萬元。

6 結(jié)語

MG1100／2760-GWD型大采高電牽引滾筒采煤機(jī)經(jīng)過在同煤集團(tuán)晉華宮煤礦8210工作面進(jìn)行工業(yè)性試驗檢測表明，各項性能指標(biāo)參數(shù)達(dá)到了設(shè)計要求。該采煤機(jī)不僅能與工作面配套設(shè)備較好地協(xié)調(diào)工作，而且裝煤效果好，滿足了晉華宮礦堅硬厚煤層工作面的使用要求，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，在適應(yīng)性、可靠性和先進(jìn)性上優(yōu)于其他同類機(jī)型，在類似的地質(zhì)條件中具有廣泛的推廣價值。

[1]賀天才，李永學(xué).寺河礦長壁大采高綜采工作面設(shè)備選型與配套[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2003(S)

[2]陳錫強(qiáng).滾筒采煤機(jī)對提高長壁開采產(chǎn)量的作用[J].中國煤炭，1996 (9)