科创中国

行业领域

高端装备制造产业

需求背景

采煤机在煤矿综采工作面割煤移动时，需要从巷道顺槽中的移动变电站供电，其电缆粗且长，为保护电缆，现有做法是把电缆穿在电缆夹里，在采煤过程中通过采煤机拖拽电缆夹行走，电缆夹与采煤机之间仅有起停上的逻辑连锁，没有方向及负荷上的调节配合，采煤机换向牵引时，电缆夹存在多层叠加，高出电缆槽现象，从而易出现脱出电缆槽、折返严重、卡断现象，导致采煤机无法正常工作，大多数煤矿都设专职看守电缆工进行人工拖缆，影响综采工作面的高产高效安全生产，给煤矿带来一定的经济损失。本项目以智能化为目标，设计采煤机电缆自动拖拽系统。特别在复杂地质条件（仰俯采、大倾角、薄煤层），人工操作维护困难的条件下采煤，将产生巨大的效益。近几年世界各国提出的智能化综采工作面控制系统，至今一直是各国大力研究的课题，其中采煤机电缆自动拖拽系统已经成为必然的发展趋势。

需解决的主要技术难题

1.受空间限制，自动拖拽系统需在有限的空间内进行设计。

2.目前自动拖缆系统在国内尚无成功运用案例，无参考依据，在系统的选型计算方面无经验参考数据。

3.刮板输送机在使用中始终处于水平和垂直弯曲状态，而系统的运行轨道离弯曲点距离较大，在保证运行平顺上需有独特的设计。

4.在工作面狭小空间内，保证系统的可维护性。

期望实现的主要技术目标

1.满足工作面使用长度不小于240m，满足速度调节范围在0-15m/min的采煤机。

    2.实现采煤机电缆夹自主跟随采煤机移动，并且始终处于两层叠加状态。

3.为确保电缆的安全性，保证电缆夹尾端始终处于恒定的张紧状态，张紧力不大于500N。

需求解析

解析单位：“科创中国”宁夏科技服务团（宁夏回族自治区科学技术协会） 解析时间：2024-04-24

王解生

宁夏机械工程学会

秘书长

综合评价

此需求描述已足够清晰。 本项目以智能化为目标，设计采煤机电缆自动拖拽系统，将电缆运行速度、运行负荷、运行方向与采煤机运行参数匹配。该方法可以实现采煤机电缆夹自主跟随采煤机移动，并且始终处于两层叠加状态，保证了电缆夹始终处于恒定的张紧状态，无需派人跟踪维护，提高了生产效率，实现智能化和自动化。特别在复杂地质条件，至今一直是各国大力研究的课题，其中采煤机电缆自动拖拽系统已经成为必然的发展趋势。 此需求不需要跨行业专家共同解决。在设计前，要了解技术要求及其他相关要求；详细了解要求后，召集技术人员，对设计方案进行讨论，形成初步设计方案；然后，相关技术人员开展联合设计；设计完毕，召开由用户、设计人员、相关专家等人员参加的设计评审会议，对设计方案进行评审，并提出修改意见；根据修改意见完善设计方案，经多次反复，确定最终设计图和技术文件；根据设计图和技术文件加工制造、装配、检验、测试；测试合格后发货到到用户使用。

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处理进度