MG1100／2760-GWD型大采高电牵引滚筒采煤机的研发与工业性试验

贾清华

(大同煤矿集团有限责任公司技术中心矿山机电研究所，山西省大同市，037003)

1 项目概述

由于大同矿区厚煤层资源丰富，特别是6m采高坚硬厚煤层开采在大同矿区煤炭生产供应能力中占有重要地位，因此，研究开发坚硬厚煤层大采高综采技术与成套装备是实现大同矿区高产高效矿井的主要技术途径之一。目前国产采煤机最大采高只有5m，研制6m大采高采煤机及其适用于坚硬厚煤层和坚硬顶板条件下实现安全高效一次采全高成为同煤集团迫切解决的难题。本项目源于大同煤矿集团有限责任公司立项的年产450～1000万t级“坚硬煤层大采高电牵引采煤机开发与应用”的科研项目，最终研制成功了MG1100／2760-GWD型大采高电牵引滚筒采煤机。

2 采煤机工业性试验目的及意义

通过对MG1100／2760-GWD型大采高电牵引滚筒采煤机进行井下工业性试验，考核设备的各项主要技术参数和性能是否达到原设计指标，能否满足用户实际使用需求，验证采煤机的工作可靠性、生产能力以及工作面设备配套的合理性。在试验期间还要进行各项技术测试，找出采煤机在使用过程中的薄弱环节以便改进提高，为科研与使用提供基础依据。

3 采煤机主要技术特点及主要技术参数

3.1 主要技术特点

MG1100／2760-GWD型大采高电牵引滚筒采煤机总体结构为多电机横向布置，牵引方式为机载交流变频调速和链轮销轨式无链牵引，单电缆供电，电源电压为3300V，由计算机操作和控制并能中文显示运行状态、功能动作及故障检测。

3.2 主要技术参数

MG1100／2760-GWD型大采高电牵引滚筒采煤机截割高度范围为3.3～6.0m，截割电动机功率为2×1100kW ，牵引电动机功率为2×150kW，滚筒直径为∅3200mm，滚筒转速为25.5r／min，截 深 为 865mm， 总 装 机 功 率 为2760kW。

4 采煤机井下工业性试验

4.1 试验地点及条件

2011年6月20日到9月30日，在同煤集团晋华宫矿进行了为期3个月的工业性试验，试验地点为12＃煤层402盘区8210工作面。工作面煤层平均厚度5.8m，最大采高7.3m，工作面长度163.7m，工作面推进长度1.7km，煤炭储量214.67万t。工作面布置1条运输巷 (兼回风巷)和1条进风巷 (兼运料)。工作面巷道断面形式采用矩形断面，进风巷断面净宽为5.0m，净高为3.5m，净断面积为17.5m2，运输巷断面净宽为5.4m，净高为3.2m，净断面积为17.3m2。

4.2 采煤机与工作面其他设备的配套测试

(1)采煤机与刮板输送机配套测试。在工业性试验期间，MG1100／2760-GWD型大采高电牵引滚筒采煤机在刮板输送机上运行正常，链轮与销轨啮合良好，导向滑靴与销排无干涉现象，运行平稳。

(2)采煤机与液压支架配套及性能测定。液压支架前部梁端距与采高、采煤机滚筒和截深配合得当，没有发生采煤机滚筒割液压支架顶梁的现象，也没有造成顶板架前冒顶和煤壁片帮。同时采煤机具有开切口的能力，其卧底量为800mm，能够割透机头和机尾三角区顶板，滚筒与铲板无干涉，完全满足生产要求。

4.3 采煤机特性检测

(1)牵引电机与截割电机电流检测。在正常截割工作状态下，牵引电机与截割电机电流检测情况见表1，牵引电机电流与截割电机电流均在正常变化范围之内。

表1 牵引电机与截割电机电流检测情况

(2)油位计、加油点、润滑点布置合理性测试。经测量，各处油位计显示正常。加油点集中在采空侧机身上，使用专用泵加油便于操作，并保证了加油的油质清洁度。各处润滑点易于加油润滑，分腔润滑工作正常，有效地改善了摇臂内齿轮和轴承的润滑。

(3)链轮和导向滑靴磨损测定。经测量，链轮和导向滑靴磨损正常。

(4)破碎能力检测。经过统计计算表明，在试验期间破碎大块煤的效率为2198t／h，满足生产需要。

(5)采煤机装煤率的测定。采煤机在牵引速度为7m／min的情况下截割时，采高保持为5.5m，截深为860mm，机道浮煤高度为750mm，装入率为87.3%，基本满足生产需要。

表2 采煤机正常割煤时各部位温度

(6)采煤机各部位温升的测定。经测量，采煤机正常割煤时各部位温度见表2，采煤机各部位温度变化在正常变化范围之内。

4.4 其他测试

(1)粉尘测定。经测量，位于采煤机端头距滚筒1m处，测定粉尘为33.5mg／m3(标准是≤55.0mg／m3)，满足要求。

(2)噪声测定。经测量，位于采煤机机身中部1m处，测定割煤时整机噪声为90dB(标准是＜115dB)，满足要求。

(3)冷却系统测定。经测定，位于喷雾泵站进口处压力和出口处压力分别为1.3MPa和6.2MPa，阀组进水口处压力为6.l MPa，阀组减压后的压力为1.5MPa，满足冷却需要。

(4)开机率统计。经统计，2011年7月、8月和9月分别生产31d、31d和30d，采煤机平均开机率分别为90%、85%和86%，采煤机在工业性试验期间平均开机率为87%，符合采煤工作面产量要求。

(5)截齿和油脂消耗量统计。经统计，采煤机截齿和油脂万吨消耗量见表3，消耗正常。

表3 采煤机截齿和油脂万t消耗量统计

5 效益分析

5.1 社会效益

MG1100／2760-GWD型大采高电牵引滚筒采煤机的开发与应用实现了大同矿区6m坚硬厚煤层一次采全高的安全高效开采，推动了坚硬厚煤层开采的进程，带动了国内大功率大采高电牵引采煤机的制造能力，使国内采煤机的设计与制造技术达到了国际先进水平，打破了高端采煤机依赖进口的局面，保障了大同地区坚硬厚煤层煤炭的生产供应。该采煤机系列机型改变了坚硬厚煤层大采高综合机械化开采需要引进国外采煤机的现状，实现了精细化采煤。

5.2 经济效益

5.2.1 国产化经济效益

国产设备的价格约是进口设备的1／2(进口价格为3000万元左右)，另外设备的备品配件、维护保养、培训指导等费用也是很可观的。更重要的是通过自主研发和工业性试验，形成具有自主知识产权的研究成果和产品，不仅可广泛用于我国煤矿井下大采高特厚煤层综放开采技术配套，而且可广泛参与国际竞争，在国际市场上占据一定的份额，形成具有一定国际影响的综放技术与装备。

5.2.2 原煤生产经济效益

2011年6月至2012年6月，MG1100／2760-GWD型大采高电牵引滚筒采煤机在同煤集团晋华宫矿8210工作面投入使用，共生产原煤206.62万t，实现销售收入83681.10万元，新增利润7940.41万元，新增税收667.38万元。

6 结语

MG1100／2760-GWD型大采高电牵引滚筒采煤机经过在同煤集团晋华宫煤矿8210工作面进行工业性试验检测表明，各项性能指标参数达到了设计要求。该采煤机不仅能与工作面配套设备较好地协调工作，而且装煤效果好，满足了晋华宫矿坚硬厚煤层工作面的使用要求，取得了较好的经济效益，在适应性、可靠性和先进性上优于其他同类机型，在类似的地质条件中具有广泛的推广价值。

[1]贺天才，李永学.寺河矿长壁大采高综采工作面设备选型与配套[J].煤炭科学技术，2003(S)

[2]陈锡强.滚筒采煤机对提高长壁开采产量的作用[J].中国煤炭，1996 (9)