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1、 双截割电机采煤机调研报告双截割电机薄煤层采煤机调 研 报 告 工程师 苑雪涛 林瑞华 院长（签审） 采煤机研究院 2009年7月一、国内薄煤层采煤机现状 我国薄煤层资源丰富，分布面广，而且煤质好。据统计全国薄煤层的储量占全部可采储量的20。许多煤区有大量的解放层也急待开发。因此，搞好薄煤层采煤机械化，提高薄煤层的生产效率，已成为我国能源工业的重要任务。国内薄煤层采煤机研究相对较多，主要集中在滚筒式采煤机上。主要研究单位有天地科技上海分公司、鸡西煤机厂、上海创力煤机公司和辽源煤机厂以及地方矿务局的一些企业等。从采煤机的总体布置来说，爬底板采煤机（如MG344-PWD）对底板条件要求过于苛刻，通
2、常只用于极薄煤层开采，没有得到广泛地推广应用；液压牵引薄煤层采煤机在过去一段时期内得到较广泛应用，但随着电牵引采煤机的开发应用，在煤层厚度超过1.2m的薄煤层开采中，电牵引采煤机操作简单、维护方便，具有更强的优势。薄煤层采煤机开发主要问题在于解决在低矮狭小的空间适应问题。主要在降低机面高度、提高装机功率、保证过煤间隙以及保证装煤效果和元部件可靠性等方面采取措施。在总体布置上，骑输送机方式适应性最好；在调速方式上，变频调速属于最成熟，最可靠，维护性最好的方式；在对硬煤和夹矸煤层情况，需要截割功率一般不小于150kW。而此150kW截割电机尺寸无法适应1.2m左右薄煤层配套空间要求，因而通常采用两
3、个功率和尺寸较小的电机替代150kW以上电机，即双截割电机布置，俗称双棒结构，以减小机身厚度。此外要让薄煤层开采见经济效益，综合配套必须自动化水平高，开机率高，对地质条件适应性好。国内现有薄煤层采煤机主要机型有两种，一种是以上海天地MG2100/456-WD采煤机为代表的机型，鸡西煤机公司为MG2100/465-WD，上海创力为MG2100/460-WD，其中上海天地MG2100/456-WD采煤机是我公司与峰峰局进行技术交流的机型，技术参数见表1。另一种是以鸡西MG2125/580-WD、上海创力MG2125/560-WD采煤机为代表的机型，此类型采煤机实际是上一种机型的加强型，机面高度、壳
4、体厚度都有所加厚，这种机型就是我公司前段时间所签的鄂尔多斯东达峁尾巴精煤二矿煤矿综采设备的型号采煤机，技术参数见表2。表1国内采煤机技术参数对照表 机型 参数MG2100/460-WDMG2100/456-WDMG2100/460-WD生产厂家鸡西上海天地上海创力机面高度（mm）842853850摇臂回转中心距（mm）56005125总装机功率（KW）22100+225+7.522100+225+5.522100+225+7.5摇臂长度（mm）18341900摇臂摆角-10.519.5滚筒直径（mm）1100；1250；1100；1250；1200；1250；1400；1400；1400；采高
5、（mm）120020001150220012002300过煤高度（mm）275298卧底量（mm）235250；325；400390牵引力 (KN)350440/220435/265牵引速度 (m/min)07.406/1006.32/10.5截深（mm）600800/630800/630煤层倾角 ()1525（两象限）16或45（四象限）滚筒转速 (r/min)56.744.444.22/51.19截割功率221002210022100煤层硬度f4f4f4牵引电压 (V)11403801140牵引型式齿轨-销排机载交流变频调速齿轨-销排机外载四象限交流变频调速齿轨-销排机载交流变频调速配套输
6、送机SGZ764;SGZ800SGZ764;SGZ800SGZ764;SGZ800整机重量（T）202213.5电压（V）114011401140灭尘方式内外喷雾内外喷雾内外喷雾表2国内采煤机技术参数对照表 机型 参数MG2125/580-WDMG2125/560-WD生产厂家鸡西上海创力机面高度（mm）885870摇臂回转中心距（mm）5600总装机功率（KW）22125+230+2022125+230+11滚筒直径（mm）1150；1250；采高（mm）1200250012002400卧底量（mm）194308牵引力 (KN)350435/265牵引速度 (m/min)07.406.32/
7、10.5截深（mm）600800/630煤层倾角 ()1516滚筒转速 (r/min)56.751截割功率2212522125煤层硬度f4f4牵引电压 (V)11401140牵引型式齿轨-销排机载交流变频调速齿轨-销排机载交流变频调速配套输送机SGZ764;SGZ800SGZ764;SGZ800整机重量（T）3127电压（V）11401140灭尘方式内外喷雾内外喷雾二、市场调研2003年5月天地科技上海分公司率先研制出MG2100/456-WD采煤机(见图1)，截止目前为止，已在西南、华东、东北、西北等全国18个矿务局近35个工作面推广使用，销量87台。在产量方面，2003年5月在四川华蓥山李
8、子垭煤业公司，平均月产达46817吨，最高月产达65786吨，全员工效达17.2吨/工。2005年2月开始在红阳三矿北2盘区7采区703工作面使用,采高1.151.4m， 取得了最高月产136kt、最高日产6600 t的业绩。同煤集团晋华宫矿，煤层厚度仅有1.2米到1.4米，开机率始终保持在95%以上。创最高日生产煤炭7362吨，再次刷新了同等条件下、单头单面薄层开采全国日产最高记录。2006年、2007年鸡西煤机公司、上海创力相继研发出类似型号的采煤机,虽然进入市场时间晚些,但两家在电控方面都把机外载变频器改为机载变频器,用户反映良好,在淮南、大同等局(矿)市场占用率很高。2008年鸡西煤机
9、公司又开发出MG2125/580-WD采煤机（见图3），上海创力研发出MG2125/560-WD采煤机，虽然时间较短，但在一些局（矿）应用得到使用，反映良好。 图1 上海天地MG200/456-WD采煤机 图2 鸡西煤机公司MG2100/460-WD采煤机图3 鸡西煤机公司MG2125/580-WD采煤机从市场调研情况看，上海天地MG2100/456-WD采煤机、鸡西煤机公司MG2125/580-WD采煤机是我们未来所开发机型的主要竞争产品，因此行其为我司的标杆产品。三、配套情况表2是上海天地MG200/456-WD采煤机三机配套情况汇总，从数据看，机面高配套控制在850mm左右，保证能够采下
10、限1150mm。表2 上海天地MG2100/456-WD采煤机三机配套数据图2是上海创立MG2125/560-WD型电牵引采煤机与我公司SGZ764/630刮板机配套图。图2 上海创立MG2125/560-WD型电牵引采煤机配套图图3是鸡西煤机公司MG2125/580-WD型电牵引采煤机与我公司SGZ764/630刮板机配套图。图3 鸡西煤机公司MG2125/580-WD型电牵引采煤机配套图从图2、图3与上海天地MG2100/456-WD三机配套数据对比看，MG2125/580-WD采煤机机面高比MG2100/456-WD采煤机高2035mm,这是由于功率加大后，相应的壳体加厚，但采高下限只能
11、采1.2m。四、我们研发产品技术定位通过调研资料分析看，我们将研发的产品总体思路应是用MG2100/456-WD采煤机外形尺寸，装机功率按不低于MG2125/580-WD采煤机配置，并考虑采用进口电机、解决几点关键技术可增容到截割功率150kW、装机功率增容到680kW左右。这样可以把市场上两种产品我们用一种替代，增大我们研发的产品使用范围。具体思路如下：1、总体方面1.1可配套综采，实现三机联动，自动化水平高，工作空间大，实现双向采煤，自开切口；1.2主机身分三段，采用键或大直径圆柱销定位及长短高强度螺栓和液压螺母联接，简单可靠，装拆方便；1.3矮机身，最小配套高度850mm；机身壳厚度控制
12、在400mm左右，过煤高度290mm；1.4采用骑输送机方式，骑槽帮或铲板，对顶底板地质条件适应性好。配套范围广，可配套多种运输机，如SGZ730 、SGZ764、SGZ800等。1.5采用多电机驱动，双截割电机横向布置在摇臂上（双棒结构），悬挂在采空侧。摇臂与机身通过锥销铰接，没有动力传递；1.6考虑到与其它厂家的竞争优势，保证采高下限控制在1.2m以下；1.7采高范围1.22.0m，高型1.42.4m，能适应薄煤层开采高度变化大的特点；1.8摇臂采用行星结构减速，按320kW设计，行星头直径600mm，转速控制在45r/min左右。2、 可靠性方面2.1采用PLC、PWM牵引变频调速及先进
13、的信号传输等技术；2.2截割功率按两种方案，一是国产电机选用125kW，作为普通型配置；二是进口电机选用150kW,外形尺寸按国产125kW电机相同，作为强力型配置。保证采煤机能截割中硬煤，能通过局部夹矸、小断层的地质条件。截割部电机应用双电机并行布置； 2.3牵引功率按两种方案，一是国产电机选用30kW，作为普通型配置；二是进口电机选用35kW,外形尺寸按国产30kW电机相同，作为强力型配置，保证采煤机能够爬45工作面；2.4牵引电机的变频部分是采用机载式还是机外载式，还需进一步论证，两者各有优缺点；2.5可适应25或45倾角工作面使用；采用四象限交流变频调速技术，实现牵引速度无级变速，最大爬坡可达45；2.6泵电机采用11kW，具体设计时视安装空间大小适当加大。3、 控制保护方面3.1多点操纵，设有三种方式，包括手动面板操作、离机无线电遥控和两端脐带式端头站操作；3.2各类保护齐全，包括截割电机扭矩轴保护、截割电机单相电流检测和功率保护、各电机过热/过电流保护、瓦斯检测保护、运输机闭锁、重载反牵及停机等；3.3采煤机各种操纵开关、控制按钮、显示装置（液晶状态显示屏）均设在采空电控箱面板上，与挡煤板间隙较大，操作维护比较方便；3.4设有内、外喷雾冷却降尘系统，最高系统压力可达6MPa。4、 安装维护方面4.1截割电机、牵引电机、泵电机均可横向抽
