電牽引采煤機的發展探討

王 磊

（山西煤炭運銷集團泰山隆安煤業有限公司， 山西 忻州 036600）

引言

隨著經濟的發展和技術的進步，煤炭的開采技術已經得到了不斷革新，其中就包括電牽引采煤機這一重要設備。電牽引采煤機在我國應用以來，其技術得到了長足的發展，但相比于發達國家仍有著巨大的差距。所以在實際生產過程中，應加大研究力度，不斷完善技術，使我國電牽引采煤機能夠得到更快速的發展。

1 電牽引采煤機概況

煤炭的開采過程極為復雜，采煤機是煤炭開采過程中的重要設備之一，其重要性不言而喻。采煤機的工作原理就是通過旋轉結構進行破煤作業，然后將煤炭裝入運輸設備上。目前在國外的煤礦中應用最多的是電牽引采煤機，相對于其他的采煤機，電牽引采煤機有著機械化和現代化的優勢。電牽引采煤機于20世紀80年代在我國出現，目前我國正逐步將電牽引采煤機投入實際作業。

2 電牽引采煤機的特點

通過這些年的研究，我國的電牽引采煤機得到了長足的發展，目前電牽引采煤機的特點主要有以下方面：

1）功率強。目前的電牽引采煤機總裝機功率均超過1000 kW，有的型號達到了2000 kW甚至更多，牽引功率均超過80 kW，最大牽引功率超過了300 kW。相比于傳統采煤機，電牽引采煤機的牽引力更大，牽引速度更快，其支架可以隨機支護,因此可以更加高效地完成采煤作業。

2）提供中高壓電。隨著功率加大、工作面加長，電牽引采煤機對供電的要求也更高。在實際作業過程中，為了保證正常工作，減少輸電損耗，電牽引采煤機大多使用中高壓進行供電，一般供電等級有2.3 kV、3.3 kV、4.16 kV和5 kV等。

3）智能化應用。由于煤炭開采工作的復雜性，在井下會遇到各種突發情況，為了保證安全作業，電牽引采煤機都配套有智能化的監控系統和保護系統以完成作業監控、無線控制以及運輸作業。智能化的應用還可以降低日常維護的工作量，提高利用率和工作效率，并且完成與工作面運輸局、液壓支架等的聯動控制。

3 電牽引采煤機發展現狀

3.1 國內電牽引采煤機發展現狀

國內大部分的煤炭開采使用的都是液壓牽引采煤機，但是隨著煤炭開采的不斷深入和液壓牽引采煤機存在的技術局限性，此時液壓牽引采煤機已經明顯不適應煤炭的開采工作，所以電牽引采煤機就勢必會得到大范圍的應用。

我國常見的電牽引采煤機有MGTY300/710-1.1D電牽引采煤機，由太原礦山機器集團有限公司研制，其技術和質量與同類產品相比均在前列，牽引功率適中，在很多環境中均可使用。該牽引機采用系統化設計，根據實際情況可以選擇不同的牽引功率，并且其監控電視和牽引箱根據實際情況可以互換。在該型電牽引采煤機的生產過程中關鍵部位的零件均從國外進口，使其可靠性得到大幅度的提高。MG150/345-WDK交流電牽引采煤機，由山東能源機械集團有限公司研制，專為0.9～1.9 m煤層研制，調速箱運用開關磁阻，采用模塊化設計，機身各部位采用高強度的液壓螺栓鏈接，操作簡便，易于拆裝。

3.2 國外電牽引采煤機發展現狀

國外電牽引采煤機發展比我國要早，并且設計觀念、技術儲備、研究成果均領先于我國。在此基礎上，我們應學習其設計思路并加快追趕步伐。

在20世紀70年代，美國的JOY公司就已研制出1LS多電機橫向布置的直流電牽引采煤機，其后又相繼推出2LS到6LS等多種改進型。與此同時，德國也推出了自己的電牽引采煤機，并終止了液壓牽引采煤機的研制，通過廣泛的應用，使電牽引采煤機的研制和應用處于世界前列[1-2]。

發達國家將在實際使用過程中發現的問題及時反饋和解決，通過不斷地摸索和改進，保證自己的技術發展速度。他們將自己的最新技術在最短的時間內應用到新型設備中，轉化為經濟效益，其科研成果與生產結合程度與速度都是我們所無法比擬的。

4 電牽引采煤機的未來發展趨勢

在采煤機行業，電牽引采煤機將全面替代液壓牽引采煤機已經成為事實，品牌的競爭將成為主流。在這樣的背景下，我國采煤機企業為了增加品牌競爭力就必須進行產品優化。另外在功能設計上，以下思路將成為未來電牽引采煤機的發展趨勢。

4.1 多電機橫向布置將替代模塊化設計

模塊化設計具有拆裝方便、適應性強的優點，但是面對井下復雜情況模塊化的設計往往會造成不便。多電機橫向布置方式為采煤機的各個部分根據作業任務不同配置相應的電機，不同部位的機械傳動系統獨立性更高。當出現問題時能夠找到準確部位進行排除，更能適應井下的作業環境。所以發達國家如美國、英國、德國均采用多電機橫向布置的方式。

4.2 齒輪-齒軌模式替代無鏈牽模式

現代采煤作業需要更大的牽引力，無鏈牽的銷輪-齒輪軌道模式已經無法適應如此高強度的工作，因此在新型電牽引采煤機的設計中已經很少見。新的齒輪-齒軌模式是在銷輪-齒輪軌道模式上發展而來，將原設計中的圓柱銷變為齒輪，并且將原來的焊接方式變為整體鍛造，增加了強度，從而加大了牽引力度。通過更換圓柱銷，增加了寬度，同時也將節距增加到了175 mm[3]。

4.3 智能化程度將大幅提高

隨著技術的發展和使用經驗的積累，電牽引采煤機替代液壓牽引采煤機已經成為時間問題。由于我國生產的設備智能化程度不高，僅能完成最簡單的作業監控任務，所以在現階段，應該引進國外設備技術進行探索，進一步研究如何提高采煤作業的智能化程度。應該注意的是采煤機的智能化和自動化不僅僅是智能監控，還應包括采煤作業的自動化和控制系統的智能化，并加強計算機系統在采煤機中的應用，尤其是人工智能技術。未來新型的電牽引采煤機系統應該具有自動監控識別、自動報警檢修，自動進行開采作業的功能。

5 結語

雖然我國煤炭儲量豐富，但是隨著開采量的加大，開采難度也隨之增加，因而對采煤機的性能等提出了更高的要求。目前，電牽引采煤機在我國的應用非常有限，在未來的一段時間內，我國應將更多的精力致力于研究電牽引采煤機，提高我國采煤機的競爭力。

[1]閻俊平.電牽引采煤機的應用技術現狀與發展趨勢[J].機械管理開發，2017，32（11）：130-131；177.

[2]劉俊峰.試析電牽引采煤機的技術現狀及發展趨勢[J].煤炭科技，2016（1）：95-97.

[3]王勝利，李巍巍，王浩.電牽引采煤機的技術現狀和發展趨勢[J].硅谷，2016，6（12）：8-9.