MT/T 1237-2025 滚筒采煤机能效评价试验方法

　　中华人民共和国煤炭行业标准

　　国家能源局发布

　　滚筒采煤机能效评价试验方法

　　Test method for evaluating energy efficiency of drum shearer

　　2025-06-30 发布2025-12-30 实施

　　CCS D 92

　　MT/T 1237—2025

　　ICS 19.020

　　MT/T 1237—2025

　　前言……………………………………………………………………………………………………………Ⅲ

　　1 范围…………………………………………………………………………………………………………1

　　2 规范性引用文件……………………………………………………………………………………………1

　　3 术语和定义…………………………………………………………………………………………………1

　　4 试验条件……………………………………………………………………………………………………2

　　5 试验方法……………………………………………………………………………………………………2

　　6 计算公式……………………………………………………………………………………………………3

　　7 试验记录……………………………………………………………………………………………………4

　　附录A (资料性) 试验数据记录表……………………………………………………………………………6

　　目　次

　　Ⅰ

　　MT/T 1237—2025

　　前言

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则　第1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

　　起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由中国煤炭工业协会提出。

　　本文件由煤炭行业煤矿专用设备标准化技术委员会归口。

　　本文件起草单位：山东科技大学、西安煤矿机械有限公司、天地上海采掘装备科技有限公司、苏州骞

　　熙科技有限公司、中国煤矿机械有限责任公司、三一重型装备有限公司、陕煤集团红柳林矿业有限公司、

　　山东能源重型装备制造集团有限责任公司、青岛科达恒迅智能装备有限公司、国家能源集团乌海能源有

　　限责任公司、中天合创能源有限责任公司、山西新元煤炭有限责任公司、中国煤炭工业协会。

　　本文件主要起草人：张强、田莹、刘峻铭、史春祥、郭林峰、车万里、贠瑞光、尹力、徐卫鹏、王亚军、

　　刘欣、刘波、李富强、曹昆、崔志芳。

　　Ⅲ

　　MT/T 1237—2025

　　滚筒采煤机能效评价试验方法

　　1 范围

　　本文件规定了滚筒采煤机(以下简称“采煤机”)能效评价试验条件、试验方法、计算公式和试验记录。

　　本文件适用于滚筒采煤机地面能效评价试验，其他形式采煤机械参照执行。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文

　　件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本

　　文件。

　　GB/T 23331—2020　能源管理体系　要求及使用指南

　　GB 30254　高压三相笼型异步电动机能效限定值及能效等级

　　GB/T 35060.1—2018　滚筒采煤机通用技术条件　第1 部分：整机

　　NB/T 10523.1—2021　滚筒采煤机力学性能测试方法　第1 部分：实验室试验

　　3 术语和定义

　　GB/T 23331—2020 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　能源效率 energy efficiency

　　输出的绩效、服务、产品、商品或能源，与输入的能源之比或其他数量关系。

　　示例：转换效率：所需能源/所消耗的能源。

　　注： 输入和输出都宜在数量及质量方面进行详细说明，并且可测量。

　　[来源：GB/T 23331—2020，3.5.3]

　　3.2

　　纯煤试件 coal specimen

　　采用煤粒、水泥、水等原料制备的煤壁中，煤的质量分数大于或等于50% 的试件。

　　3.3

　　吨煤能耗 energy consumption for per ton coal

　　纯煤条件下，每开采1 t 标准煤炭采煤机整机、泵电机、破碎电机的能源(水、电、油等)消耗。

　　3.4

　　能量转换效率 energy conversion efficiency

　　采煤机输出能量与输入能量的比值。

　　3.5

　　生产负荷率 production load rate

　　在规定时间内，实际采煤量与理论采煤量的比值。

　　3.6

　　采煤机可使用率 usability rate of shearer

　　每台采煤机服役期间，因采煤机故障导致的计划外停机时间与实际生产总时间的比值之和的算术平

　　1

　　MT/T 1237—2025

　　均值。

　　4 试验条件

　　4.1 试验环境要求

　　在室温条件下进行，具体环境参数如下：

　　a) 温度0 ℃~40 ℃;

　　b) 相对湿度(65±20)%;

　　c) 大气压强(86~106)kPa;

　　d) 冷却水温度0 ℃~20 ℃，冷却水流量按设计要求。

　　4.2 总装要求

　　试验用采煤机总装要求符合GB/T 35060.1—2018 的规定。

　　4.3 煤壁制备要求

　　试验煤壁应选用纯煤试件，试件制备方法按NB/T 10523.1—2021 中5.1.2 的要求进行。

　　4.4 试验规则

　　试验规则如下：

　　a) 应在水平或近水平(倾角不超过±3°)条件下进行试验;

　　b) 电机能效按照GB 30254 给出的规则计算;

　　c) 同型号采煤机只对首台(套)进行5.1~5.3 的能效测试试验;

　　d) 采煤机可使用率应对同型号所有采煤机进行统计。

　　5 试验方法

　　5.1 吨煤能耗

　　采煤机按设计参数截割试验煤壁两个截深，采煤机行走方向改变时对调左右滚筒的截割高度。记录

　　工作时间内，牵引电机、截割电机、泵站电机和破碎电机能量消耗，记录截落煤体质量，记录用水量和用油

　　量，试验重复3 次，并计算采煤机平均吨煤能耗。

　　5.2 能量转换效率

　　按GB/T 35060.1—2018 中5.2.2 的要求进行试验。按NB/T 10523.1—2021 中6.2.5 和6.2.6 安装

　　销轴传感器，测录各电机输入功率、各销轴传感器数值，并计算两摇臂输出轴输出功率、两行走部输出轴

　　输出功率，试验重复3 次，并计算各部分平均能量转换效率。

　　5.3 生产负荷率

　　按5.1 的要求进行试验，称量截落煤质量，并记录所用时间。

　　5.4 采煤机可使用率

　　采煤机可使用率可在采煤机现场服役期间统计。记录该型号采煤机服役期间，因采煤机故障导致的

　　2

　　MT/T 1237—2025

　　计划外停机时间与实际生产总时间，并计算计划外停机比例。该数据为统计值，采煤机生产商或使用方

　　宜持续统计该型号采煤机服役期间的使用率，并求取平均值。

　　6 计算公式

　　6.1 吨煤能耗

　　吨煤耗电量按式(1)计算：

　　E =

　　E1 + E2 + E3 + E4

　　M …………………………( 1 )

　　式中：

　　E ——吨煤耗能量，单位为千瓦时每吨(kW·h/t);

　　E1 ——牵引电机能量消耗，单位为千瓦时(kW·h);

　　E2 ——截割电机能量消耗，单位为千瓦时(kW·h);

　　E3 ——泵站电机能量消耗，单位为千瓦时(kW·h);

　　E4 ——破碎电机能量消耗，单位为千瓦时(kW·h);

　　M ——截落煤体质量，单位为吨(t)。

　　吨煤耗液量按式(2)计算：

　　V =

　　V1

　　M …………………………( 2 )

　　式中：

　　V ——吨煤耗液量，单位为千瓦时每吨(kW·h/t);

　　V1 ——用液量(水、油)，单位为立方米(m3)。

　　6.2 能量转换效率

　　截割电机能量转换效率按式(3)计算，行走电机能量转换效率按式(4)计算：

　　ì

　　í

　　î

　　ï

　　ï ïï

　　ï

　　ï ïï

　　Psc1i = Psc2i =

　　F1 ·r

　　cos α

　　η1s =

　　Σ i = 1,2,3 ( P ) sc1i

　　ηPsr1i

　　+

　　Psc2i

　　ηPsr2i

　　3

　　…………………………( 3 )

　　ì

　　í

　　î

　　ï

　　ï ïïï

　　ï

　　ï ï

　　ïï

　　Pwc1i = Pwc2i =

　　F2 ·s

　　t

　　η1w =

　　Σ i = 1,2,3 ( P ) wc1i

　　ηPwr1i

　　+

　　Pwc2i

　　ηPwr2i

　　3

　　…………………………( 4 )

　　式中：

　　η1s ——截割电机能量转换效率;

　　η ——电机能效;

　　Psc1i ——第i 次测试左摇臂输出轴输出功率，单位为千瓦(kW);

　　Psc2i ——第i 次测试右摇臂输出轴输出功率，单位为千瓦(kW);

　　Psr1i ——第i 次测试左截割电机输入功率，单位为千瓦(kW);

　　Psr2i ——第i 次测试右截割电机输入功率，单位为千瓦(kW);

　　3

　　MT/T 1237—2025

　　F1 ——截割阻力，单位为千牛(kN);

　　r ——分度圆半径，单位为米(m);

　　α ——摇臂举升角度，单位为度(°);

　　η1w ——行走电机能量转换效率;

　　Pwc1i ——第i 次测试左行走部输出轴输出功率，单位为千瓦(kW);

　　Pwc2i ——第i 次测试右行走部输出轴输出功率，单位为千瓦(kW);

　　F2 ——行走部销轴受力，单位为千牛(kN);

　　s ——行走距离，单位为米(m);

　　t ——截割时间，单位为分钟(min);

　　Pwr1i ——第i 次测试左行走电机输入功率，单位为千瓦(kW);

　　Pwr2i ——第i 次测试右行走电机输入功率，单位为千瓦(kW)。

　　6.3 生产负荷率

　　生产负荷率按式(5)计算：

　　η2 =

　　M

　　Mt

　　…………………………( 5 )

　　式中：

　　η2 ——生产负荷率;

　　Mt ——t 时间内设计生产量，单位为吨(t)。

　　6.4 采煤机可使用率

　　采煤机可使用率按式(6)计算：

　　η3 =

　　Σk

　　= 1

　　n Twk

　　Tzk

　　n …………………………( 6 )

　　式中：

　　η3 ——采煤机可使用率;

　　Twk ——计划外停机时间，单位为小时(h);

　　Tzk ——实际生产总时间，单位为小时(h);

　　n ——统计次数。

　　7 试验记录

　　参加试验的单位应记录试验及其结果，试验数据记录表见附录A，记录内容包括：

　　——参与试验件型号标识;

　　——环境温度(℃);

　　——相对湿度(%);

　　——大气压强(kPa);

　　——冷却水温度(℃);

　　——煤壁平均硬度;

　　——行走电机能量消耗(kW·h)、截割电机能量消耗(kW·h)、泵电机能量消耗(kW·h)、破碎电机能

　　量消耗(kW·h)、截落煤体质量(t)、用水量(m3)、用油量(m3);

　　4

　　MT/T 1237—2025

　　——截割电机能量转换效率，左、右截割电机能效，左、右截割电机输入功率(kW)，左、右摇臂截割阻

　　力(kN)，左、右摇臂惰轮分度圆半径(m)，左、右摇臂举升角度(°);

　　——行走电机能量转换效率，左、右行走电机能效，左、右行走部销轴受力(kN)，行走距离(m)，截割

　　时间(min)，左、右行走电机输入功率(kW);

　　——计划外停机时间(h)、实际生产总时间(h)。

　　5

　　MT/T 1237—2025

　　附录A

　　(资料性)

　　试验数据记录表

　　表A.1 给出了采煤机能效评价测试数据记录表格模板。

　　表A.1　采煤机能效评价试验数据记录表模板

　　采煤机型号

　　制造商

　　煤岩平均硬度

　　环境温度

　　℃

　　5.1

　　行走电机能量消耗

　　kW·h

　　截割电机能量消耗

　　kW·h

　　泵电机能量消耗

　　kW·h

　　破碎电机能量消耗

　　kW·h

　　用油量

　　m3

　　用水量

　　m3

　　截落煤体质量

　　t

　　5.2

　　左摇臂截割阻力

　　kN

　　左摇臂惰轮分度圆半径

　　m

　　左摇臂举升角度

　　(°)

　　左截割电机输入功率

　　kW

　　左截割电机能效

　　右摇臂截割阻力

　　kN

　　相对湿度

　　%

　　1

　　1

　　2

　　2

　　大气压强

　　kPa

　　3

　　3

　　冷却水温度

　　℃

　　平均吨煤能耗

　　kW·h/t

　　—

　　截割部能量转换效率

　　6

　　MT/T 1237—2025

　　表A.1　采煤机能效试验测试数据记录例表( 续)

　　右摇臂惰轮分度圆半径

　　m

　　右摇臂举升角度

　　(°)

　　右截割电机输入功率

　　kW

　　右截割电机能效

　　5.2

　　左行走部销轴受力

　　kN

　　行走距离

　　m

　　截割时间

　　min

　　左行走电机输入功率

　　kW

　　左行走电机能效

　　右行走部销轴受力

　　kN

　　右行走电机输入功率

　　kW

　　右行走电机能效

　　5.3

　　生产负荷率

　　5.4

　　采煤机可使用率

　　1

　　截落煤质量

　　t

　　计划外停机时间

　　h

　　2 3 行走部能量转换效率

　　所用时间

　　min

　　实际生产总时间

　　h

　　———————————

　　7