国内矿山机电设备的发展

1、国内矿山机电综采设备的发展动态 美国和澳大利亚是世界上主要的煤炭生产大国，长壁综采工作面 技术位居世界前列。到 2004年,美国部分综采工作面长度已近 300m, 最大推进长度为4580m工作面平均单产也从152万吨增加到326万吨。 澳大利亚也有类似的提高，到 2002年，其长壁工作面平均长度达到 227m平均推进距离2160m平均工作面单产达282万吨。在国内, 神华集团加长工作面技术在神东矿区全面应用的基础上，已向万利 矿区推广。2007年，中国首个400n加长工作面在神东矿区榆家梁煤 矿建成，神华集团共完成300n以上加长工作面26个，资源回采率提 高2，累计多出煤 610万吨。神华神

2、东矿区上湾煤矿、神华宁煤集 团羊场湾煤矿、晋城煤业集团寺河矿等矿井的综采工作面最大采高 已突破6.0m大关，羊场湾矿和寺河矿工作面采高达到 6.2m，上湾矿 为6.3m，我国的大采高技术已处于世界领先地位。 1）大采高强力液压支架。国外综采液压支架的架型主要为高工 作阻力的两柱掩护式支架，其支护工作阻力6-10 MN,最大12 MN, 最大支护高度6m支架立柱缸径一般为300400 mm最大已经达到 480mm支架中心距1.51.75m，最大2.0m;降、移、升循环时间小 于10s,寿命试验5万次以上。 2）重型刮板输送机、转载设备。工作面重型刮板输送机、转载 设备采用了大功率软启动、铸焊结合

3、重型中部槽、交叉测斜等先进 技术，世界是最大的重型刮板输送机运量为 6000t/h ，装机功率 4x800kw,过煤能力达到2000万t以上。 3）长距离工作面巷道带式输送机。长距离、大运量、高带速的 大型带式输送机已成为矿井煤炭运输的主要方式。目前，煤矿带式 输送机装机功率可达4x970kw,运输及运行可靠性、设备开机率、 生产能力与生产效率均不断提高。 4）综采工作面自动化生产技术。国外研究开发并应用采煤机 滚筒自动调高技术、液压支架电业控制技术、计算机集中控制技术， 可自动完成割煤、运输、移架和顶板支护等生产流程，通过计算机 网络系统实现了工 目前，我国煤矿综合机械化开采设备的主要技术特

4、点是：新型 电牵引采煤机总功率为1200kW多采用PLC控制系统，牵引电机功 率55kW最大牵引速度为14.6米/分，设备生产能力达到了 400万 吨/年左右；工作面刮板输送机的输送量为20002500吨/小时，装 机功率2X700kW整机寿命（过煤量）600万吨左右，关键元件过 煤量多在 300 万吨以下；液压支架支护工作阻力多在 5000 kN 左右， 最大达lOOOOkN,支架控制方式采用两泵并联大流量环行供液系统, 流量在 400l/min ，电液控制系统的可靠性差；顺槽带式输送机目前 装机功率为4X250 kW,运输能力为2000 2500吨/小时，最大铺设 长度达 3000 米；我

5、国煤矿支架电液控制技术起步较晚，还没有自主 知识产权的支架电液控制系统产品,工作面自动化监控技术刚刚起 步；综采工作面的设备的供电电压多是1140V等级，使采区电网和 工作面大功率电气设备的运行工况受到影响。 近年来,国内企业在吸收消化国外引进装备先进技术的基础上, 单机生产能力和可靠性都大大提高,成套装备生产能力已达到 15002000吨/小时，在适宜的煤层和矿井条件下，综采工作面最 好水平可实现年产300400万吨，并已经在大同煤矿集团、淮南煤 业集团、潞安煤业集团等大型矿井投入生产运行。目前,我国生产 能力最大的综采成套设备 MG600/1400-W型电牵引采煤机总功率 1400kW输送

6、能力最大的SGZ1200/1575型刮板输送机总功率 1575kVV两柱掩护式液压支架高度已达5.5-6米工作阻力达到 8600kN 以上,已有 20 多个综采工作面采用了先进的电液控制系统。 1）国内各大煤炭生产基地都普遍采用大功率采煤机对 4.5 6.sm 煤层进行一次采全高安全高效开采。生产能力普遍能达到日产 1.5 一 3万t。下面就国内神华集团金烽公司昌汉沟煤矿和美国二十 英里矿开采实践进行对比说明。作为国家发改委项目“年产 600万 t 综采成套装备研制”的子项的工业性试验地点，神华集团金烽公 司昌汉沟煤矿采用天地科技上海分公司生产的MG75O/181一 GW型 采煤机。其7151

7、03工作面基本情况为，煤层平均厚度 4.sm，采高 4.3m,工作面走向长度2o32m倾斜长度3oom倾角1 3的条件下, 2007年6月份产量62万t，7月份产量67万t，8月份产量74万t， 最高日产3.3万t，平均工效达到160t/工的好成绩，接近国际引进 综采机组的先进水平。特别是 2008年在矿井主运输改造后,产能得 到释放，该机组创造了最高日产 4.6万t，最高月产108万t，年产 1015 万 t 的国产设备最好纪录。 2) 20世纪70年代末 80年代初我国分三次大规模地引进国外支 架,尤其是第三批引进了当时西方国家较为先进的综采设备共100套, 其中的液压支架主要以二柱掩护式

8、和四柱支撑式为主,支架的参数 和性能比以往进口支架有明显提高。1984年,北京开采所、沈阳所、 郑州煤机厂在沈阳蒲河矿进行我国第一套放顶煤液压支架的工业性 试验,继而研制了多种低位、中位和高位放顶煤支架,成功地在缓 倾斜厚煤层和急倾斜厚煤层水平分层工作面使用。通过消化吸收国 外先进技术,科研人员自主开发了多种不同用途的液压支架,具有 代表性的支架有QY系列和ZY系列支架，其中QY3和ZY35支架在较大 范围内得到了推广使用。这一时期开发出的支架重量普通较轻，如 QY3经济型支架重量仅6T,支架的工作阻力也偏小，二柱支架一般 在20003500kN,四柱支架一般在30004600kN。支架的可靠

9、性比 较差，寿命试验仅 8000次，与国外的差距较大。在支架的控制方面， 操纵阀主要以ZC片阀为主，流量只有80L/min。乳化液泵站流量一般 为80200L/min，支架的移架速度较慢，一般在 2030s/架，立柱 千斤顶的密封圈全部为橡胶件，寿命较短。 从上世纪 90年代中期开始，我国液压支架进入了快速发展阶段， 全国综采工作面数量大幅度提高，液压支架的性能、参数、可靠性 有了明显提高，架型不断丰富。尤其是放顶煤开采技术在我国的成 功应用，极大地推动了放顶煤支架快速发展。架型按放煤位置分有 高位、中位、低位放顶煤支架，按四连方向分有正四连杆和反四连 杆放顶煤支架等。近五年来随着国内高端液压

10、支架需求量的不断增 加（2007年液压支架需求量达到 25000架）和液压支架国产化进程的发 展，国内液压支架进入高速发展阶段，郑州煤矿机械厂等厂家先后 生产出了 5.5m、6n高端液压支架，对800MP和900MP级高强钢的焊 接性进行了系统的研究。平顶山煤机厂、郑州煤机厂和北京煤机厂 等对液压支架电液控制技术进行了研究，即将进入工业化试验阶段。 国内液压支架的设计和制造水平正逐步接近国际先进水平。 3）建国初期，当国外已经开始进入综采机械化时，我国的煤 矿机械刚刚走出仿制阶段，但它的发展非常迅速。多年来，我国自 行研制和仿制的刮板输送机品种多达几十种，就其发展的过程而言， 也大体上经历了同世界刮板输送机相同的四个