我国采煤机现状及发展趋势

(黑龙江科技大学 黑龙江 哈尔滨 150000)

引言

随着我国易采煤区的不断枯竭，采煤的难度不断加大。为了保证我国煤炭能源的安全，同时也为了保证在难度大的采煤区机械保障较高的效率，就必须要在采煤机械上下功夫，提高采煤机械化设备的使用效率，以保证我国煤炭资源的战略安全。要想达到这个目标，就必须在煤 机数字化、智能化方面实现突破。

一、我国采煤机发展史

为提高我国采煤机的水平，我国的科技人员深入基层调查研究，及时掌握国外采煤机发展动态，于1963年设计出MLQ-64型单滚筒采煤机，这是我国第一台以螺旋滚筒为工作机构，集破煤、装煤为一体的采煤机。1965年开始自行研制新型的MLD-100型单滚筒采煤机。

进入20世纪70年代，我国开始研制综采设备，1970年上海研究院承担了缓倾斜中厚煤层综采成套设备中的MD-150型双滚筒采煤机的设计工作。1975年鸡西煤矿机械厂研制出MLS3-170型采煤机投入大批量生产，大大推进我国煤矿机械化的进程。1981年5月在上海莘庄召开全国采掘机械化技术研讨会，会上确定了我国采煤机的发展方向，即仿制和自行研制并举。以西安煤机厂为主仿制EDW 300-L型采煤机，上海分院参与测绘和试验消化。被列为国家 “ 六五” 科技攻关项目的M G300-W型采煤机由上海分院和鸡西煤矿机械厂负责设计与制造。与此同时，山西省与英国安德森公司达成协议，由太原矿山机器厂生产AM500型采煤机。自此，我国形成了大功率采煤机三足鼎立的局面。这3种机型的主要参数如表1

表1 3种机型采煤机的主要技术参数

从20世纪80年代后期至90年代中期的近10年的时间，我国采煤机设计、开发进入了大发展阶段。仅上海分院就自主开发了中厚煤层采煤机五大系列30余个品种，在此期间，上海分院还开发了难采煤层采煤机：短壁工作面采煤机、大倾角采煤机、薄煤层采煤机以及爬底板采煤机共计8个品种，有效解决了我国难 采煤层的机械化采煤的难题。

我国于20世纪80年代中期开始步入电牵引采煤机的发展阶段。上海分院与鸡西煤机厂合作开发研制的MG 2 ×400-W型采煤机，1992年在铁法晓南矿试验获得成功，通过部级鉴定，现已批量生产。在开发MG 2 ×400-W型采煤机的同时，上海分院又开发了M G375-W型采煤机，并且形成系列，分别由无锡煤机厂、西安煤机厂、辽源煤机厂投入批量生产，取得较好的效果。这两种机型的主要参数如表2。

表2 MG375、MG400 采煤机主要技术参数

从此,我国交流电牵引采煤机开始 进入蓬勃发展时期，2005年初步掌握了大功率大采高采煤机技术和机电一体化技术，2001年大倾角电牵引采煤机和2002年短壁电牵引采煤机标志着我国采煤机总体设计技术达到或接近国际先进水平。2008年由太重煤机生产的 1800kw采煤机全年产煤1015万t，创造当时中国综采设备“一矿一井一面单产1015万t”国内新纪录的基础上，2009年1月份又创下118万t全国月产新纪录，同时 2009 年研制出世界最大功率2500KW电牵引采煤机，2011年11月研制出世界上最大功率 3000kw电牵引采煤机。

二、国内外采煤机技术的差距

1.产品系统整体可靠性较差。我国基础工业起步晚，底子薄，采煤机制造需要的原材料和关键零部件质量较差，有些小零件精密度不够，制造相对粗糙，这些问题导致采煤机开机率低，适应性差，寿命不高。

2.产品自动检测、监控、传输性能不完善。大功率采煤机需要高性能微机控制，传感器多，信息量大，需要信息处理功能足够强大、人机交互界面足够人性化。但是目前国内电牵引采煤机传感器较少，信息量不足，功能相对较差，人机交互系统不够完善，很难适应井下复杂多变的生产环境。

3.基础理论研究不足。我国采煤机的产生和发展是基于对国外设备的仿制和改造，没有掌握核心技术，创新力不足，缺少对采煤机自动控制系统、远程传输系统、故障诊断系统等的深入研究。

三、采煤机技术发展的趋势

(一)提高可靠性。采用现代设计和分析方法是提升采煤机设计可靠性的必要手段。重点完善和提高系统装置的抗振、散热和防潮等性能；随着计算机与虚拟样机技术的快速发展，通过三维造型，对产品进行虚拟装配、制造、试验、有限元仿真技术，提高了产品的设计质量，优化工艺过程，缩短了新产品的研制周期，开发出长寿命、高可靠性产品。

(二)高度自动化。采煤机自动化程度直接影响了矿井的综合机械化采煤技术的实施，因此提高采煤机自动化程度迫在眉睫。采煤机高度自动化主要体现在：

1.采煤机记忆割煤技术。实现采煤机截割滚筒的自动调高，利用记忆切割实现采煤机工作路径的记忆，采煤机利用记忆的相应位置的切割参数自动工作；当煤层地质条件发生变化，采煤机记忆的相应参数与实际参数不一致时，利用人工免疫理论进行数据处理和工作状态判断，实现采煤机截割滚筒的自适应调高。

2.采煤机与液压支架联动技术。支架可以及时获得采煤机的位置和方向信息,并根据这些信息自动控制支架的动作。采煤机和支架间的信息传输、电液系统的自动控制是实现采煤机与支架联动的关键技术。

3.工作面显示与信息传输系统。开发工作面远距离无线高速信号传输装置，解决采煤机工作影像 高可靠实时传输的研究。在采煤机上安装高清晰低光摄像头，随机监测滚筒位置，并将视频信息通过随机光缆传至回采巷道控制台计算机。操作人员可以在工作面输送机头通过监视计算机监视采煤机工作情况。

四、结论

几十年来，依靠科技进步，推进技术创新，特别是采用综采技术后的发展,我国采煤机技术已取得巨大进步，并研制出了适应不同开采条件的综采成套设备相配套的系列采煤机产品。但是我国目前高端采掘设备在可靠性、自动化监测监控和生产效率等方面与国外产品还存在较大的差距。根据世界采煤机发展潮流和煤炭科技前沿最新消息，在今后的发展中，开发研制安全高效矿井“三机一架”综合配套技术是我国煤机事业主攻方向。