用于采煤机的拖曳电缆是采煤机的主供电电缆。由于煤矿井下的作业环境条件非常恶劣，一些特大型煤矿使用进口采煤机的日采煤量高达5～6万t，用于保护采煤机拖曳电缆的电缆夹板在使用中需要频繁地拖动，极易磨损，更换频繁，导致生产成本增加，也造成人员劳动强度增大。这些煤矿使用的进口设备进口配件供应周期长、价格高。为此，中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司物资供应中心在进行可行性分析和深入研究的基础上，成功地对保护采煤机拖曳电缆的电缆夹板其进行了国产化开发研制，在完成工业性试验之后已经进行推广应用，取得了良好的经济效益。

⑴工况分析及材料选型

①工况条件分析和材料选择原则。针对采煤机电缆夹板的使用环境，他们总结出国产化保护采煤机拖曳电缆的电缆夹板材料选用必须满足如下要求：

a.井下环境潮湿，电缆夹板应当选用吸水性小、抗水解的材料，骨架、紧固件应当选用不锈钢材料。

b.采煤机的主供电电缆电压在3.3kV左右，电缆夹板应当选用耐电压和绝缘特性相对比较高的材料。

c.电缆夹板的工作方式是履带式往复运动，电缆夹板应当选用耐磨损、自滑性能好、摩擦系数小、紧固件防松、抗拉强度高的材料。

d.工作环境有瓦斯等易燃易爆气体存在，电缆夹板应当选用阻燃、防静电的材料。

e.采煤作业过程中经常有煤块、矸石等重物落下，电缆夹板应当选用耐砸、韧性强和抗撕裂的材料。

f.采煤机使用中常有润滑油等化学物质的泄漏污染，电缆夹板应当选用具有良好耐油性的材料。

②选用材料性能分析。为了保证电缆夹板良好的使用组装配合性能，开发的产品几何尺寸必须满足国外的设计尺寸要求，材料可以选用聚酰胺66/2。聚酰胺又称尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），是分子主链上含有重复酰胺基团— [NHCO]—的热塑性树脂总称。聚酰胺66/2具有强度高、刚性好、抗冲击、耐油、耐弱酸、耐碱和一般溶剂及化学品、软化点高、耐热、吸震性和消音性、电绝缘性好，有自熄性、无毒、无臭、摩擦系数低、耐磨损和自润滑等优点，尤其是硬度、刚性、耐热性和蠕变性能更佳，而且原料易得、成本低，因而广泛应用于工业、服装、装饰、工程塑料等各种领域。由此可见，作为保护采煤机拖曳电缆的电缆夹板选用材料是可以满足要求的。聚酰胺66/2的参数及技术性能如下：比重为1.15g/cm3；拉伸强度为80MPa；弯曲强度为105MPa；冲击强度为3.9J/m2；延伸率为180%；压缩强度为110MPa；硬度（洛氏）为115R；熔点为260℃；导热系数为0.25W/m•K；击穿电压为15kV，大于6kV使用电压良好；耐油性能、耐磨性能，有自润滑性能、耐磨。

   ⑵加工工艺工业试验及经济技术指标分析

   ①加工工艺过程分析。

a.材质分析。首先对来料进行化验分析，确认来料符合选用材料的技术指标后方可进行下道工序。材质的控制性分析可保证所加工产品的质量并降低废品率。

b.模具加工。材质符合要求后，根据样件的测绘尺寸进行模具设计。设计要考虑生产设备的先进性和加工精度要求，以及加工过程对材质产生的生化性变化。

c.模具制作。根据模具设计图纸进行模具加工。该产品需要制作的模具包括注塑模具和冲压模具。

d.原料配比。按照对样件产品的材料分析和国产化产品要求的性能指标对原料进行配料，配料过程必须保证各参数指标的精确度，以及加工出的产品性能指标。

e.产品加工。将配比好的原料通过加热注塑进行产品加工，并对毛坯件进行外观修理，再通过加热处理保证材料性能的稳定性。

f.散件检验。对加工出的散件产品进行性能指标和外观检验，然后进行装配和定型连接。

g.产品检验包装。对产品的整体性能指标进行的检验，包括产品材料性能、几何尺寸、外观等；对检验合格的产品进行包装、入库，进入产品物流配送程序。

②工业性试验情况。本产品在现场连续使用6个月后，因为工作面搬家和产品相对磨损而更换。按照日产原煤2.5t计算，6个月生产原煤近450万t，各项指标均优于国外产品。之后，在4年的实际使用中，产品的各项指标都符合设计和使用要求，完全可以替代国外产品。

   ③经济技术指标。进口电缆夹板从OEM厂家购买需要约6300元/m，而国产化产品仅是进口价格10%，即680m左右。按照现代化矿井综采工作面布置规模，每个工作面按照150m计算，1套国产化产品就可节约84300元。可见经济效益非常可观。    

⑶体会

综合各项数据分析，并通过实践检验充分证明，保护采煤机拖曳电缆的电缆夹板国产化是切实可行的，质量可靠、供应周期明显缩短，不仅减轻劳动强度，还降低生产成本，也为主机的零部件配套开辟了新的途径，为引进设备在我国正常运行提供可靠保证。（李剑峰）