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新形势下 我国 油页岩 采煤 应用 展望

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第 期 总第 期 年 月 机 械 工 程 与 自 动 化 文章编号 新形势下我国油页岩采煤机应用展望 袁秀楠 太原理工大学 机械工程学院 山西 太原 太重煤机有限公司 山西 太原 摘要 油页岩采煤机作为一套完整的机械化专用开采设备 不仅适用于油页岩开采 同样适用于煤矿地质条 件恶劣 煤层夹矸厚 普氏硬度 f 的硬岩煤层的开采 及相对地质条件恶劣的煤炭资源开采 其应用 范围广阔 市场前景良好 介绍了油页岩采煤机的研制和开发的重要意义 论述了油页岩采煤机的开发背 景 分析了油页岩国内外采煤机现状 提出了油页岩采煤机的发展趋势 关键词 油页岩 油页岩采煤机 智能化 中图分类号 文献标识码 收稿日期 修订日期 作者简介 袁秀楠 女 山西应县人 工程师 在职工程硕士 主要从事技术管理工作 0 引言 随着我国经济的快速发展 能源短缺日益突出 油 页岩制油成为替代石油的首选 油页岩制油技术因其 方法相对简单 投资少 市场前景较为广阔 油页岩采 煤机的研制和开发对油页岩矿产的开发具有积极的推 动作用 1 油页岩采煤机的开发背景 油页岩是一种蕴藏量十分丰富但几乎还未被很好 利用的矿产资源 不但可以提炼出燃料油类 而且还可 炼制出合成煤气及化工原料 其副产品还可用于制砖 水泥等建筑材料 经济价值很高 故油页岩作为一种 潜在的 储量巨大的能源 对其开发和利用是对世界石 油资源的有益补充和替代 我国是世界上油页岩蕴藏量十分丰富的国家之 一 现查明地质资源量为 亿吨 却几乎未被得到 利用 所以如何有效地开采油页岩已成为世界各国 尤 其是油页岩储藏丰富的中国必须解决的问题 因此开 发和研制具有世界领先水平的油页岩采煤机已迫在眉 睫 2 国内外油页岩采煤机现状 由于目前国内外还没有关于开采油页岩专业设备 的资料报道 因此我们可以将国内外煤矿高效综采长臂 式开采工作面所使用的采煤机与同功率的太重煤机生 产的 电牵引采煤机进行类比 见表 表 国内外采煤机对比表 国别德国中国 厂家艾柯夫太重煤机有限公司上海天地科技公司西安煤机有限公司鸡西煤机有限公司 型号 采高 装机功率 供电电压 厖 适应倾角 苘 煤层硬度 f f 牵引 功率 痧 力 枛 速度 牵引方式交流变频调速 销轨式牵引 截割 功率 转速 适 直径 厖 截深 鬃 机器重量 配套输送机 煤的普氏硬度 f 而油页岩的普氏硬度 f 从表 的对比中可以看出 参数大体相当 只有太重煤 机有限公司生产的 电牵引采煤机是 针对普氏硬度为 f 单向抗拉强度为 的 油页岩 硬岩石 韧性强 开采而研发的 而国内外采煤 机是针对普氏硬度 f 的煤层开采而研发的 因而我们在研发过程中根据油页岩较高的普氏硬 度 着重提高设备的运行可靠性 提高其抗震性 冲击 性及整个机身的稳定性 使设备的主要技术参数更适 合开采油页岩 针对油页岩的物理特性 研究和设计 硬岩截割滚筒 从源头上改善了油页岩采煤机的负载 情况 大大减少了设备震动剧烈和稳定性差的问题 3 油页岩采煤机的发展趋势 与目前国外最先进的电牵引采煤机相比 国内电 牵引采煤机在总体参数性能方面尚有较大差距 由 于现代设计手段运用不足 设计水平提升缓慢 使得煤 矿机械设备设计体积过大 笨重 不但导致运转不灵 活 而且使设备的搬迁受到限制 从而限制其生产能力 的发挥 产品寿命短 可靠性差 设备关键零部件以 及轴承 密封件 电机 电气元件 液压元部件等 在使 用寿命和可靠性上与国际产品相比都存在较大的差 距 难以满足采煤机设备高性能 高可靠性的需要 矿山机械设备的智能化不足 油页岩采煤机仍是机械 动力或机械控制 仅有少数小型设备实现了数字化 智 能化和自动控制 这必定制约了我国矿产资源生产能 力的提高 因此 根据油页岩的物理特性及硬岩煤的 地质条件 研究和开发油页岩采煤机应在原有的技术 基础上进行专业化设计 其研究方向如下 利用数字化集成设计技术 基于网络的现代 设计方法 结合矿山机械 虚拟现实 绿色设计与 制造 云计算与云制造等先进的机械设计手段进行优 化设计 如运用 软件对采煤机的传动系统建立三 维实体模型 就产品的材料进行数字化制造和工艺分 析 通过虚拟装配校验零件间的装配关系 从而有针对 性地对不同部件 不同结构的传动件进行选材 尽可能 地保证机身的轻便性 矿山机械的可靠性和使用寿命紧密关联 直 接关系到矿山开采的安全程度 因此提高煤矿机械的 可靠性和使用寿命是当务之急 我们要改变设计理 念 树立 等量磨损 等长寿命 的设计思想 提高矿山 产品整体寿命 如为了提高滚筒的耐磨性 在其端盘 叶片易磨损处和齿座前加焊耐磨块 用以保护齿座 并 采用专用的截割油页岩的镐型齿强力滚筒 减少截齿 的消耗 提高滚筒的使用寿命 通过采用煤层识别 井下双向通讯 状态监 测 远程控制 三机协调控制等关键技术 提升煤炭综 采成套装备的自动化 智能化水平 实现工作面智能化 控制及自动化生产 达到综采工作面减员增效的目的 4 结语 实现少人 无人的自动化采矿是当前采矿界研究 的热点 所以我们要在设计研制上站到制高点 使油页 岩采煤机的开发与研究能紧跟时代潮流 尽快实现设 计与制造智能化以及智能诊断与自动状态监测 提高 油页岩开采运输装备的智能化和自动化水平 同时这 也是提升矿山采掘运输设备自主创新能力和核心竞争 力的需要 是振兴我国矿山装备制造业的需要 具有广 阔的应用前景 参考文献 赵加积 杨中 太重煤机智啃 硬骨头 山西日报 孙晓丽 油母页岩截割与破碎设备的技术研究 科技 资讯 杨志梅 艾华 李贞婷 掘进机截割头优化设计 煤炭技术 冯建超 潘孝磊 于永学 油页岩综采工作面 采煤机在不同适应周期的针对性管理方法 山东煤炭 科技 Application Prospect of Oil Shale Mining Machine under New Situation YUAN Xiu nan Abstract Key words 上接第 页 Practical Research on Automatic Equipment in Fully Mechanized Mining Face WANG Jian hong GUO Ming fei WEI Yu Abstract Key words 年第 期 机 械 工 程 与 自 动 化

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