MG1100／2760-GWD型大采高電牽引滾筒采煤機的研發與工業性試驗

賈清華

(大同煤礦集團有限責任公司技術中心礦山機電研究所，山西省大同市，037003)

1 項目概述

由于大同礦區厚煤層資源豐富，特別是6m采高堅硬厚煤層開采在大同礦區煤炭生產供應能力中占有重要地位，因此，研究開發堅硬厚煤層大采高綜采技術與成套裝備是實現大同礦區高產高效礦井的主要技術途徑之一。目前國產采煤機最大采高只有5m，研制6m大采高采煤機及其適用于堅硬厚煤層和堅硬頂板條件下實現安全高效一次采全高成為同煤集團迫切解決的難題。本項目源于大同煤礦集團有限責任公司立項的年產450～1000萬t級“堅硬煤層大采高電牽引采煤機開發與應用”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。

2 采煤機工業性試驗目的及意義

通過對MG1100／2760-GWD型大采高電牽引滾筒采煤機進行井下工業性試驗，考核設備的各項主要技術參數和性能是否達到原設計指標，能否滿足用戶實際使用需求，驗證采煤機的工作可靠性、生產能力以及工作面設備配套的合理性。在試驗期間還要進行各項技術測試，找出采煤機在使用過程中的薄弱環節以便改進提高，為科研與使用提供基礎依據。

3 采煤機主要技術特點及主要技術參數

3.1 主要技術特點

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

3.2 主要技術參數

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

4 采煤機井下工業性試驗

4.1 試驗地點及條件

2011年6月20日到9月30日，在同煤集團晉華宮礦進行了為期3個月的工業性試驗，試驗地點為12＃煤層402盤區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，工作面推進長度1.7km，煤炭儲量214.67萬t。工作面布置1條運輸巷 (兼回風巷)和1條進風巷 (兼運料)。工作面巷道斷面形式采用矩形斷面，進風巷斷面凈寬為5.0m，凈高為3.5m，凈斷面積為17.5m2，運輸巷斷面凈寬為5.4m，凈高為3.2m，凈斷面積為17.3m2。

4.2 采煤機與工作面其他設備的配套測試

(1)采煤機與刮板輸送機配套測試。在工業性試驗期間，MG1100／2760-GWD型大采高電牽引滾筒采煤機在刮板輸送機上運行正常，鏈輪與銷軌嚙合良好，導向滑靴與銷排無干涉現象，運行平穩。

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

4.3 采煤機特性檢測

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

表1 牽引電機與截割電機電流檢測情況

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

(3)鏈輪和導向滑靴磨損測定。經測量，鏈輪和導向滑靴磨損正常。

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

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

表2 采煤機正常割煤時各部位溫度

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

4.4 其他測試

(1)粉塵測定。經測量，位于采煤機端頭距滾筒1m處，測定粉塵為33.5mg／m3(標準是≤55.0mg／m3)，滿足要求。

(2)噪聲測定。經測量，位于采煤機機身中部1m處，測定割煤時整機噪聲為90dB(標準是＜115dB)，滿足要求。

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

(4)開機率統計。經統計，2011年7月、8月和9月分別生產31d、31d和30d，采煤機平均開機率分別為90%、85%和86%，采煤機在工業性試驗期間平均開機率為87%，符合采煤工作面產量要求。

(5)截齒和油脂消耗量統計。經統計，采煤機截齒和油脂萬噸消耗量見表3，消耗正常。

表3 采煤機截齒和油脂萬t消耗量統計

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的開發與應用實現了大同礦區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程，帶動了國內大功率大采高電牽引采煤機的制造能力，使國內采煤機的設計與制造技術達到了國際先進水平，打破了高端采煤機依賴進口的局面，保障了大同地區堅硬厚煤層煤炭的生產供應。該采煤機系列機型改變了堅硬厚煤層大采高綜合機械化開采需要引進國外采煤機的現狀，實現了精細化采煤。

5.2 經濟效益

5.2.1 國產化經濟效益

國產設備的價格約是進口設備的1／2(進口價格為3000萬元左右)，另外設備的備品配件、維護保養、培訓指導等費用也是很可觀的。更重要的是通過自主研發和工業性試驗，形成具有自主知識產權的研究成果和產品，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配套，而且可廣泛參與國際競爭，在國際市場上占據一定的份額，形成具有一定國際影響的綜放技術與裝備。

5.2.2 原煤生產經濟效益

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

6 結語

MG1100／2760-GWD型大采高電牽引滾筒采煤機經過在同煤集團晉華宮煤礦8210工作面進行工業性試驗檢測表明，各項性能指標參數達到了設計要求。該采煤機不僅能與工作面配套設備較好地協調工作，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，取得了較好的經濟效益，在適應性、可靠性和先進性上優于其他同類機型，在類似的地質條件中具有廣泛的推廣價值。

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

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