極薄煤層電牽引采煤機(jī)電氣控制系統(tǒng)的思考

摘 要：文章主要分析了極薄煤層電牽引采煤機(jī)電氣控制系統(tǒng)的工作應(yīng)用現(xiàn)狀以及其發(fā)展，重點介紹了總裝功率為238kW的極薄煤層采煤機(jī)的應(yīng)用，整機(jī)采用牽引系統(tǒng)非機(jī)載的工作模式，具有較強(qiáng)的工作的性能，在工作的過程中可以有效地保證采煤的質(zhì)量和效率。文章通過對此進(jìn)行研究，從而希望可以將極薄煤層的開采帶入到一個新的安全穩(wěn)定的工作環(huán)境中，為我國的采煤事業(yè)做出一點貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：極薄煤層；電牽引采煤機(jī)；電氣控制

1 開發(fā)及完善極薄煤層電牽引采煤機(jī)的必要性

1.1 我國極薄煤炭儲量豐富

我國的極薄煤層儲量豐富，我國本身就是一個煤炭儲量大國，如果可以充分的利用其結(jié)果會更好。現(xiàn)階段，在我國煤炭總儲量中極薄煤層的儲量依然占有很大的比例，大約有60億噸左右，這也就意味著每100噸的煤炭儲量中會有20噸的極薄煤層儲量，尤其是在某些地區(qū)其儲存量更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出這個范圍，而且有些極薄煤層的質(zhì)量也十分可觀。對極薄煤層進(jìn)行開采也是當(dāng)今我國資源充分利用的一個重要體現(xiàn)。

1.2 作業(yè)條件較差

在一般情況下，極薄煤層在開采的過程中條件較差，設(shè)備在工作中移動也十分不便，再加上地下的工作環(huán)境十分復(fù)雜，這給正常的煤炭開采工作都帶來一定的難度，這也是在煤炭的開采過程中機(jī)械化普及進(jìn)程較慢的一個重要原因。而采用電牽引采煤機(jī)可以十分有效的提高機(jī)械化設(shè)備的工作效率，增強(qiáng)機(jī)械在開采過程中的適應(yīng)能力，因此，電牽引技術(shù)在極薄煤層的開采過程中有著不可忽視的積極作用。

1.3 技術(shù)相對比較成熟

我國近年來在電牽引技術(shù)上的研究已經(jīng)有了突破性的進(jìn)展，技術(shù)也相對更為成熟，技術(shù)應(yīng)用的穩(wěn)定性也得以增強(qiáng)。同時，電牽引技術(shù)相比于傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機(jī)也有著十分明顯的優(yōu)點，在采煤的效率的提升方面有了很大的進(jìn)步，速度的變化范圍更大，慢操作時的工作性能大大增強(qiáng)。

2 總裝機(jī)功率為238kW采煤機(jī)大致情況，如表1所示

2 極薄煤層電牽引采煤機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵以及其未來發(fā)展

2.1 降低機(jī)面的高度

可以從采煤機(jī)本身的設(shè)計以及其工作面的布設(shè)等層面尋求降低機(jī)面的高度的方法。采煤機(jī)在工作面的布置與其他的布置有所不同，其主要分為兩大類：一是爬底板；二是騎運(yùn)輸。一般情況下，很多工作都可以應(yīng)用爬底板運(yùn)輸機(jī)來降低機(jī)面的類別，繼而使開采工作的進(jìn)行更加順利，但需要注意的是，該工作方式對地質(zhì)的要求較高，低硬度的地質(zhì)不能滿足工作的進(jìn)行，而且底板的鋪設(shè)務(wù)必要相對平整，切勿出現(xiàn)較大的高低起伏。另外，這種方式在工作的過程中易出現(xiàn)故障問題，這是當(dāng)前我國大部分的煤礦企業(yè)沒有應(yīng)用其的重要原因所在。對于運(yùn)輸機(jī)來說，可以更好地對地面進(jìn)行綜合的開采，在普通開采業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，這也是其在當(dāng)前煤礦的開采作業(yè)中被廣泛應(yīng)用的重要原因，而且該運(yùn)輸方式對于煤礦的底板鋪設(shè)并沒有特定的要求，出現(xiàn)故障的概率非常之低。

2.2 電氣調(diào)整系統(tǒng)的方式以及安裝位置

對于采煤機(jī)來說，可調(diào)整電氣調(diào)速系統(tǒng)的方式較多，比如可以顯著提升中高壓電磁滑差調(diào)速地阿基的調(diào)速性能及其可靠性、體積，有利于極薄煤層的開采工作，同時在設(shè)計和研究方面也已經(jīng)成為極薄煤層開采的有效方案。由于開關(guān)磁技術(shù)本身的穩(wěn)定性存在一定的問題，因此沒有被廣泛的應(yīng)用到極薄煤層的開采工作中。在低壓的交流變頻器應(yīng)用過程中，其特有的穩(wěn)定性使得其可以在較大的范圍內(nèi)得到很好的應(yīng)用，但是其仍然存在一定的問題亟待解決，比如其體積較大，在設(shè)計工作中難免會受到一定的阻礙。中壓變壓器的投入相對來說較高，加之其的性能不夠穩(wěn)定，因此在當(dāng)前的煤礦作業(yè)中并未得到廣泛的應(yīng)用。

2.3 增大功率，使其在適應(yīng)地質(zhì)條件的能力有所提高

我國的煤礦儲存量較大，各個煤礦儲存點的地質(zhì)環(huán)境也不盡相同，面對復(fù)雜的地質(zhì)條件，提高其的適應(yīng)性十分重要。對于極薄煤層的開采工作來說，其采煤機(jī)的截割功率和牽引力都應(yīng)當(dāng)采取有效的措施，進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐晟疲瑥亩玫貙㈦姍C(jī)的功率提升上去。但是，提升電機(jī)的功率就需要對電機(jī)的尺寸加以更改和適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，但是，這就會不可避免的會給極薄煤層的設(shè)計產(chǎn)生一個負(fù)面的影響，因此，大功率小尺寸的電機(jī)是日后研究的重點。

2.4 滾筒的裝煤問題

與中厚度的煤層相比，極薄煤層在開采的過程中滾筒的裝煤效果也是十分重要的，機(jī)面的大小、滾筒的大小以及運(yùn)輸機(jī)的高度都會對裝煤的效果產(chǎn)生十分顯著的影響，但是就當(dāng)前的技術(shù)來說，其運(yùn)輸機(jī)的高度和機(jī)面的高度還不能做到十分準(zhǔn)確的控制，因此，我們只能將工作的焦點放在搖臂以及滾筒的設(shè)計之中。在搖臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，我們可以將將其設(shè)計成彎式的結(jié)構(gòu)，這樣可以有效地提升煤口的空間。此外，在充分確保強(qiáng)度要求的前提下，需要適當(dāng)減小搖臂的直徑，以便使?jié)L筒葉片的高度得以加大，裝煤效果更佳。

3 結(jié)束語

極薄煤層的電牽引開采對于煤礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著十分重要的意義，它可以有效地提升煤炭資源的利用效率，對于極薄煤層的開采工作來說，這一技術(shù)的應(yīng)用可以有效地提升煤炭資源充分利用的實際性。在我國，尤其是對這樣一個不可再生的煤炭資源來說是十分重要的。在當(dāng)前我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，對于煤炭量的需求量也十分大，極薄煤層的電牽引開采的應(yīng)用可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的合理有效進(jìn)行，因此，相關(guān)人員需要對該技術(shù)進(jìn)行全方位的改進(jìn)及調(diào)整，從而確保煤炭行業(yè)始終朝著更好的方向發(fā)展。

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作者簡介：張俊（1987，08-），男，山西靈石人，2011年7月畢業(yè)于太原理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，本科學(xué)歷，工學(xué)學(xué)士學(xué)位，助理工程師，從事采煤機(jī)設(shè)計制造工作。