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填补多项空白 太矿引领采煤机发展趋势 |
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| http://cn.newmaker.com
12/15/2007 11:17:00 AM
中国工业报
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11月初，我国试制成功的首台智能采煤机，由太原矿山机器集团有限公司（以下简称太矿）交付山西潞安集团有限公司使用。该机将人工操作全部记忆下来，自动按照记忆开采，并把运行图传到井上监控和指挥。前来购买这台采煤机的潞安集团副总经理史文林说，这台机器是太矿同潞安联合开发试制的，它满足了大型现代化煤矿的需求，代表了采煤机的发展趋势。
类似引领我国采煤机发展的新产品，太矿已累计开发生产了10多种规格型号。采煤机从采高1.1米到6.3米、总装机功率从200千瓦到2300千瓦，形成了品种较全的系列产品，销往全国近20多个省市。其产品分布率达到87%以上，900千瓦以上和1800千瓦大功率采煤机全国市场占有率分别达到73%和68%。近日，太矿已被列为“十一五”国家惟一科技支撑计划“千万吨矿井高产高效工作面”综采成套设备研究基地。今年1~9月，太矿各项经济指标创出历史最高纪录，销售收入同比增长79.25%，完成产品产量同比增长59.18%，订货额同比增长32.59%。截至目前，太矿今年的订货量已经达到160多台，预计年底可达180多台。
AM-500机型引领国产采煤机升级换代
1986年8月16日，山西晋城古书院煤矿综采队应用太矿试制的我国首台AM-500采煤机采煤5044吨，月产达到12.8万吨，创我国日、月产采煤最高纪录。在5个月工业试验中产煤54.69万吨，超过设计大纲5个月连续产煤35万吨的要求。
上世纪80年代中期，太矿主要生产冶金轧钢设备与润滑设备。考虑到山西未来将年产煤炭4亿吨，山西省成立了省综采设备试制领导组，组织省煤管局、省机电厅和太矿等单位企业参加试制，鼓励太矿适时转型生产综采设备（三机一架）。
当时试制采煤机面临两个问题：一是选型；二是自己研制还是引进。太矿组织技术人员深入煤矿调研，发现大同等全国性煤矿大多属于硬质煤层，白洞矿煤层含夹矸、麻石等，矿工一致要求研制齿面坚韧强度高的双滚筒采煤机。针对我国当时大多煤矿采用150~300小型煤机或引进大功率煤机等现实问题，山西省综采领导组决定投入82.5万美元购买英国安德逊公司AM-500采煤机技术及样机，并投入375万美元从国外购买了一批数控、数显装备和检测仪器。
从1984年4月到1985年8月31日，太矿用了约一年半的时间，先后翻译技术标准和文件318项350万字；转化主机图纸1526张、液压元件27种314张图纸、设计工艺装备1305种。通过精心组织、研制，并经过国家煤科院上海研究所测试中心的型式试验和晋城古书院煤矿11个月的工业性试验，太矿终于在1986年8月31日试制成功我国首台大功率AM-500采煤机。煤炭部、机电部、煤科院上海所等单位鉴定认为，太矿AM-500采煤机国产化程度已从试制时的79.16%提高到后来的86.2%，按件数计算从试制时的78.34%提高到后来的96%。通过技术引进及消化、吸收、再创新，太矿掌握了按部件组织生产、积木式组装整机等先进的管理和技术，在技术水平提高与工艺制造方面取得了突破性发展，如掌握了大型复杂箱体精密液压件壳体工艺等先进制造技术，使我国在大功率采煤机制造技术上实现了升级换代。太矿AM-500采煤机的成功生产，带动了我国采煤机从中小机型向大功率机型的发展。
开发电牵引及智能化采煤机
太矿从试制成功我国第一台大功率AM-500采煤机到1997年停止生产，共计12年。期间，山西煤炭产量从2亿多吨增长到3亿多吨，全国煤炭从8亿吨增长到近13亿吨。大煤矿、大集团相继出现后，像AM-500采煤机年产约130多万吨的设计能力已很难适应新需求。太矿组织技术人员深入用户山东兖矿集团公司，摸索煤矿的新需求。太矿技术人员发现兖矿已引进国外年产500万~800万吨不等的综采设备，但价格昂贵，为此双方协商开发我国首台高电压、装机总功率900千瓦（MCTY400/900-3.3D）的电牵引采煤机，由兖矿购买使用。
电牵引采煤机的核心技术是电气设备。1996年，太矿投入26万英镑买回了国外直流电牵引图纸，虽然机械图较完备，但电气部分却只有接线图原理和维修图纸，与之配套的电气设备还需要从国外进口，生产一台采煤机需要很高成本。为此，太矿自行设计电气设备并展开技术攻关。当时国外广泛使用的是直流电牵引采煤机，太矿技术人员很快发现，国内直流防爆电机技术尚不过关，国外设计思路与国内实际配套能力不符。经过艰苦的技术研发，太矿决定将交流变频技术运用在采煤机电气设备设计中。
在开始研制中，太矿设计的电牵引采煤机控制系统主要由单片机及其硬件组成，控制原理简单，但体积大、系统复杂。几经反复后，他们终于在1998年设计出结构简单、维修方便的第二套方案，研制出由工业计算机和可编程控制器组成的智能化控制系统，将国产采煤机技术水平提高到了新高度。
针对电牵引采煤机所处的复杂地质工作面运行困难课题。太矿技术人员成功将四相限变频技术应用到采煤机上，使采煤机沿坡面下行时，将多余的机械能转化为电能，储入电网，实现采煤机再次制动。此后，经过多次反复实验，太矿终于试制成功了我国首台900千瓦电牵引采煤机。
太矿随后开始研制国内功率最大、技术较先进的1200千瓦电牵引采煤机电气控制系统。根据井下具体环境同煤矿技术人员多方论证，并吸取了进口优质传感器带给采煤机可靠保护的优点。2001年7月，太矿技术人员终于拿出了令国内同行叹服的1200千瓦采煤机电气系统设计方案。
由于1200千瓦电牵引采煤机改进了瓦斯检测装置和漏电闭锁系统，克服了以往设计的缺陷，为井下一线工人的人身安全提供了可靠保证。该机型增加了摇臂倾角传感器、机身倾斜传感器，增设了国内采煤机同步性能不良等负面效应，实现了采煤机技术质量的又一次升级，被专家誉为国内一流技术，为我国煤矿高产高效提供了先进设备，进一步确立了太矿引领国内采煤机技术发展方向的地位。
太矿采煤机与进口设备在关键技术上的差距已经不大。目前，太矿又开发研制成功国内最大的MGTY750/1800-3.3D智能采煤机，在运行时采煤机将人工操作运行的结果全部记忆下来，之后自动按照前次方式运行，并将井下数据传至井上电脑网络，实现了地面对井下的现场监控和指挥。
有关煤机专家认为，太矿采煤机的技术发展代表了我国不同时期的产品发展水平，引领着我国煤机工业的发展方向。
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