刘声
山东能源重装集团中矿采煤机制造有限公司 山东泰安 271000
摘要:随着我国社会经济的迅速崛起和科学技术的不断创新,各行各业也随着出现了井喷式的发展中来。在煤炭开采的行业中坚实的技术基础,使得我国的煤炭开采设备有了很大的进步。在目前的煤炭开采过程中,电牵引采煤机的使用,为我国煤矿发展起到了不可替代的作用,实现了现代社会的工业效率和工业安全的双重标准。虽然我国近些年的电牵引采煤机已经成为了煤炭企业较为普遍的采煤设备,但是和其他发达国家相比还存在一定的技术不足。本文通过对采煤机的工作原理和发展趋势进行分析,旨在给同业人员提供一些思路和建议。
关键词:电牵引采煤机;应用技术;发展趋势
引言:作为开采煤炭时的重要设备的采煤机,是作为整个采煤工序上最重要的设备之一。采煤机是利用旋转结构对矿井里的煤炭矿脉进行破煤工作后,在将每天输入到煤炭运输设备中,达成采煤工作的,所以作为一个大型的且复杂的系统,就需要对其进行了解,如何更好的利用采煤机达成更高的煤炭采集效率,也就成为了现代煤炭企业所需要关注的问题。电牵引采煤机牵引速度大、调速方便的特性,逐渐受到了更多煤炭企业的青睐,被广泛的普及和应用到煤炭的采集作业中去。但是为了更好的满足现在这个高耗能的社会需求,跟上社会发展的脚步,我们更应该对电牵引采煤机进行全面了解,提高对其性能的研究,优化它的工作效率,才能对煤炭开采事业起到至关重要的作用。
一、电牵引采煤机的工作原理
以MGTY400/930-3.3D电牵引采煤机作为例子,此型号采煤机依靠四个滑靴在工作面刮板传送机上工作,在靠近煤壁的方向的两个滑靴支撑在传输机的铲煤板上面,在采空侧的另外两个滑靴支撑在传输机的槽帮上面,起到导向的作用,可以保证不会让采煤机脱离销轨[1]。在牵引传动部有13齿链轮和安装在中部槽的销排契合,可以为采煤机的移动提供帮助。截割部在主机架的两端位置,是由摇臂和截割滚筒构成的,摇臂负责将动力传送给截割滚筒,并且驱动滚筒进行旋转,从而使得采煤机的落煤和装煤操作得到实现。在整套设备的电气控制系统上,采用的是工业的可编程控制器,监控的系统是使用的工控计算机,传动系统采用的是回馈制动变频器。
作为机械化采煤的主要工作设备是通过直接改变子转速和转向实现采煤机在牵引速度和牵引方向的改变的。更有着机械结构简单、传动系统简单、故障较低等优点。目前电牵引采煤机有四种牵引方式:直流电机牵引、交流变频调速电牵引、感应电机与电磁滑差离合器电牵引、开关磁阻电机调速电牵引。目前普遍被应用的是流电机牵引、交流变频调速电牵引,其余两者很少使用。
二、电牵引采煤机的技术特征
电牵引采煤机的特征较多,比如装机功率大、中高压的供电方式、监控保护系统智能化、无链牵引向齿轮-齿轨式演变等特点,下文就装机功率和中高压供电等方面进行简述,旨在对比国内外的电牵引采煤机的技术差别。
(一)装机功率增大、性能参数高
在采煤机的总装机功率上,多数超过了600KW达到了1000KW,目前SL1000采煤机的总装机功率甚至超过了2600KW,牵引力高达到1000KN的水平。这和以往的采煤机相比较来说,都是远远的高于传统采煤机的[2]。在截割功率上来说,支架是使用的随机支护,滚筒的截深有了更大的提高,目前最大截深甚至达到1500mm。在采煤机的可靠性和开机率对比来看,国外的采煤机大修周期一般为两年,出煤量400-600万T左右,我国则是要求出煤300-400万T不大修,这样就体现了技术水平之间的差距,
(二)电牵引采煤机采用中高压供电
一般来说电牵引采煤机采用的都是3300V的电压,采用单电缆的方式满足供电需求。单电缆的好处就在于煤层面开采过程中,单电缆可以随时移动和随意移动,避免了电缆故障,在采煤机的移动和位置变更时较为方便配合作业。一方面,在现代化高效矿井作业的环境下,加大了工作面的长度,不仅减少了因为频繁变化牵引方向的作业时间,还提高了整体的采煤效率。另一方面提高电牵引装机功率,提高了有效的采煤时间。
三、电牵引采煤机的国内研究方向
就目前来说,因为液压牵引采煤机无法在满足现代化煤炭企业的高效、高能的生产需求,更高效、更先进的电牵引采煤机被大规模的采用。我们可以从已有数据看到,不管是在维护和技术性上说,不管是否国内生产还是国外购买,电牵引采煤机的性能都是远远的超过了液压牵引机的,所以为了满足现代化社会的需求,电牵引采煤机将成为未来煤炭企业的发展新方向。目前,随着我国矿业设备的发展,电牵引采煤机也变成了当下的研究重点,如何让煤炭机械企业在技术和品牌上进行突破,就要对国内的煤炭设备制造企业进行合理科学的开发[3]。进一步的完善更大功率的全新电牵引采煤机,加强设备整体的可靠性和稳定性,确保设备的整体指标能够满足当下煤炭企业的整体需求。对自动化的水平进行深入分析和探讨,必须在保证安全的前提下,提高设备的整体性能和自动化水平。对设备整体和关键部件的使用寿命进行提高,满足我国对大功率采煤机的整体要求。在抗干扰和热效应的研究上,要针对性的开发更为先进的智能故障分析和处理系统,并且对全自动运行集中系统进行有效的管控和研发,使得显示系统和信息传输系统能够准确有效的传输工况信息。
只有将国内电牵引采煤机的研究方向和国际进行统一标准化,就能使得我国的电牵引采煤机的技术水平有着对应的提高。才能更好的满足我国高速发展社会的能源需求。
结语:经济的高速发展,也同样带来了高耗能的需求,为了满足高产能的需求,在大环境的矿山管理整改后,自动化、现代化的设备应用也就越来越普及。电牵引采煤机为我国的煤炭开采效率起到了很大的作用,在我国的煤炭设备制造技术与国外的煤炭设备制造技术有着一定差距的前提下,就更要提高我国煤炭企业的研发能力和技术水平,加强对电牵引采煤设备的技术创新和改善,才能真正让煤炭设备制造技术的为提高我国的能源采集效率、满足我国的高耗能需求,发挥自身真正的价值。
参考文献:
[1]王雪松. 电牵引采煤机分布式控制系统的研究与开发[D].中国矿业大学,2020.
[2]韩小冰. 我国综合机械化采煤技术装备发展现状与趋势研究[J]. 中国石油和化工标准与质量,2020,40(04):185-186.
[3]葛世荣. 采煤机技术发展历程(三)——电牵引采煤机[J]. 中国煤炭,2020,46(08):1-15.