大功率厚煤層電牽引采煤機技術(shù)特征及國內(nèi)外主要差距探析

　　評論：　更新日期：2025年12月20日

1 我國采煤機發(fā)展和現(xiàn)狀

我國煤礦綜合機械化采煤設備的研制水平，經(jīng)過幾十年的引進技術(shù)、消化吸收和自主研發(fā)，已有長足進步。國內(nèi)某些技術(shù)如綜采放頂煤支架技術(shù)處于國際領(lǐng)先水平；國產(chǎn)綜采設備的主要技術(shù)參數(shù)已接近或達到本世紀初的國際先進水平，落后約5年；國產(chǎn)綜采設備的機電一體化程度接近或達到20世紀90年代中期的國際先進水平，落后約10年；國產(chǎn)綜采設備的可靠性接近或達到20世紀90年代初的國際先進水平，落后約15年。國產(chǎn)設備的價格約是引進設備的1/2，中國煤機制造企業(yè)設計制造的煤礦機電裝備已經(jīng)廣泛地在國各類煤礦中使用，成為中國煤礦工業(yè)技術(shù)裝備的主體，為中國煤礦安全生產(chǎn)和高產(chǎn)高效礦井的建設提供了可靠的保證。

我國20世紀80年代曾大量引進德國、英國、波蘭、日本液壓牽引采煤機；通過技貿(mào)結(jié)合于80年代引進英國液壓牽引采煤機技術(shù)、90年代引進德國直流電牽引采煤機技術(shù)；通過引進消化于80年代掌握了德國液壓牽引采煤機技術(shù)；通過引進消化再創(chuàng)新于90年代掌握了國際先進的交流變頻電牽引采煤機技術(shù)、 2005年初步掌握了大功率大采高采煤機技術(shù)和機電一體化技術(shù)。2001年大傾角電牽引采煤機和2002年短壁電牽引采煤機標志著我國采煤機總體設計技術(shù)達到或接近國際先進水平。2001年能量回饋型四象限交流變頻技術(shù)、2002年中壓開關(guān)磁阻調(diào)速和中壓電磁調(diào)速、2005年中壓交流變頻調(diào)速技術(shù)標志著我國?口交瓴?00萬t綜采成套裝備研制”的子項。

2001年天地科技股份有限公司率先開始研制，2005年8~10月西安的MG 750/1910—WD、上海的MG 750/1815—GWD、雞西的MG 850/2040—WD、太礦的MG 750/1800—3.3D型采煤機相繼出廠并參加北京國際采礦展。

到2006年10月上海MG7501815在大同、萬利，在華泰（MG800/1915），西安MG750/1910—WD在大同已先后采煤 1 Mt以上。同煤集團四老溝礦在相近條件下使用Eickhoff SL 500和國產(chǎn)MG 800/1915—WD，到2006年9月累計采煤面積分別為920 200 m2和209 838 m2，平均產(chǎn)量分別為5 415 t/d和3 776 t/d，在相近的低強度開采條件下，國產(chǎn)采煤機達到進口采煤機產(chǎn)量的70%。到2006年10月，同煤集團白洞礦使用MG 750/1815—WD累計采煤面積126 633 m2，平均產(chǎn)量3 121 t/d。在神華主力工作面的高強度開采條件下，目前還不敢用國產(chǎn)采煤機。國產(chǎn)大采高采煤機主要技術(shù)特征和使用概況見表1。

表1 國產(chǎn)大采高采煤機主要技術(shù)特征和使用概況

生產(chǎn)廠	天地	西安	雞西	太礦
型號	MG 750/1815—GWDMG 800/1915—GWDMG 900/2215—GWD	MG 800/1910—WD	MG 850/2040—WD	MGTY 750/1800—3.3D
截高	2.8~5.3	2.8~5.2	2.8~5.5	2.8~5.5
截深	0.8~1.0	0.8~1.0	0.8~1.0	0.8~1.0
截割功率	750 750 900	800	850	750
牽引功率	90 110 110	110	120	90
泵站功率	35	40	40	35
破碎功率	100 160 160	150	160	100
裝機功率	1 815 1 915 2 215	1 910	2 040	1 800
變頻器	安川CIMR—G7	ABB ACS 800	ABB ACS 800	ABB ACS 800
故障診斷、狀態(tài)檢測	較全面	較簡單	較全面	較全面
主控	工控機CAN總線	PLC	工控機CAN總線	工控機CAN總線
遠程通訊	有	無	有	有
記憶截割	有	無	有	有
型號，用戶，下井時間	1815大同2005-121815萬利2006-071915華泰2006-101915伊泰2006-112215黃陵2007-011815平朔2007-05	1910大同2005-12	2040大同2007-021880淮南2007-02	1800晉神2006-081800平朔2006-101800大同2006-101800淮南2006-11
平均產(chǎn)量，用戶	① 3 121 t/d白洞（2006-1-01~2006-10-30），主井提升能力1 Mt/a② 3 333 t/d萬利，（2006-07-10~2006-09-25）系統(tǒng)尚未形成	3 776 t/d四老溝（2005-12-20~2006-09-16）

經(jīng)過2002~2006年5年的努力，國產(chǎn)采煤機的最大截割高度已經(jīng)達到國際先進，最大功率已經(jīng)達到國際領(lǐng)先。

3 國內(nèi)外大功率厚煤層采煤機的主要差距（見表2）

3.1 可靠性

國產(chǎn)采煤機和進口采煤機在可靠性方面的差距是巨大的。由于國家基礎(chǔ)工業(yè)的薄弱和煤機行業(yè)的落后，這種差距還將長期存在。由于國內(nèi)技術(shù)上跨躍過大，且各廠急于求成，因而國內(nèi)外大采高采煤機可靠性的差距顯得更大。3臺SL 500在晉城采煤20 Mt以上，搖臂因軸承事故上井1次、因浮動油封上井2次，換牽減箱1臺（軸承事故）、截割電機4臺、變頻器3臺。而1910樣機在大同采煤1.15 Mt，更換搖臂1次（浮封7次，搖臂漏油25 kg/d）、截割電機1個、變頻器2個、破碎機太陽輪6個、破碎機油缸3個。1815樣機在大同采煤1 Mt，更換截割電機2個、牽引電機1個，隔離開關(guān)、真空接觸器、顯示器、動力模塊各1個；在萬利采煤0.6 Mt，換截割行星頭1個（事故3次）、破碎機電機1個。1800樣機在平朔生產(chǎn)1月斷搖臂。2040樣機參展時碰斷底托架。

Eickhoff 承諾5.5~6 m采煤機的大修周期6 Mt，實際超過6 Mt。 “MT/T 1003.1—2006 滾筒采煤機大修規(guī)范第 1部分：總則和整機部分”規(guī)定，（國產(chǎn)）整機、搖臂、行走減速箱等主要元部件大修周期的采煤面積為520 000~780 000 m2，截割高度6 m時割煤量（4~6） Mt；截割電機、破碎電機大修周期的采煤面積為390 000~590 000 m2，截割高度6 m時割煤量（3~4.5） Mt。

樣機發(fā)生一些事故是難免的，SL 500引進之初，變頻器、變壓器也曾多次燒壞，后來改進了。國產(chǎn)大采高采煤機，改進定型后大修周期可望達到（3~5） Mt。

3.2 機電一體化

表2 國內(nèi)外采煤機技術(shù)差距

序號	指標名稱	國外采煤機	國產(chǎn)采煤機	差距
3	截深	0.8~1.5 m	0.8~1.0 m	67%
4	裝機功率	2390 kW（2007）	2 215 kW（2007）	93%，落后4年
5	截割功率	2×900 kW（2007）	2×900 kW（2007）	100%
6	牽引功率	2×110 kW（2002）2×150kW（2007）	2×120 kW（2005）	80%
7	破碎機功率	200 kW（2002）	160 kW（2005）	80%
8	泵站功率	2×45 kW（2007）	40 kW（2005）	44%
9	牽引速度	54 m/min	23 m/min	43%
10	牽引力	2 090 kN（2007）	1 000 kN（2005）	48%
11	截割轉(zhuǎn)矩	300 kNm（2002）	300 kNm（2005）	100%
12	滾筒直徑	2.7 m（2001） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?3.0 m（2006） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?3.2 m（2007）	2.7 m（2005）	100%，落后4年
13	供電電壓	3 300 V（1984） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?5 000 V（1993）	3 300 V（1994）	落后10年
14	電氣調(diào)速技術(shù)	直流（1976） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?交流變頻（1985） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?電磁滑差（1990） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開關(guān)磁阻（1980）	直流（1993） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?交流變頻（1990） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?電磁滑差（2002） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開關(guān)磁阻（2001）	落后5~15年
15	變頻器	通用兩象限變頻器改裝（日本1985） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?專用兩象限變頻器（德國1998年） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?專用四象限變頻器（德國2001年）	通用兩象限變頻器改裝（1990） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?通用四象限變頻器改裝（2001） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?專用四象限變頻器（2006）	落后5~8年
16	故障診斷、狀態(tài)檢測	完善	簡單	落后5~10年
17	工控機		2004	落后~10年
18	遠程通訊		2005	落后~20年
19	記憶截割		2005	落后~20年
20	大修周期（截高6m）	6 Mt（780 000 m2）	5 Mt（650 000 m2）	83%
21	設計壽命(截高6m）	30~40 Mt（3 900 000 m2）	25 Mt（3 250 000 m2）	63%~83%
22	可比平均產(chǎn)量（大同四老溝）	5415 t/d，SL 500 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（2002-10-25~2005-10-25）	3776 t/d，1915 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（2005-12-20~2006-09-16）	70%
23	最高產(chǎn)量	45 100 t/d，神華2004-08-18 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1.04 Mt/m神華2004-08 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?10 Mt/a神華2004 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?