煤矿采煤机电缆使用寿命的研究
煤矿井下使用现场跟踪
通过与煤矿，到矿井采煤面调研采煤机-电缆的具体使用状况。
（1）对于采煤机电缆的布置，生产现场采用的是在采煤面的中间部分设置一个电缆接头，从移动变电站来的电缆到这个地方是基本上固定不移动的，从这个接头到采煤机部分的电缆，是在生产的时候要来回往复弯曲的。对于综采而言，采煤机在整个生产过程中，只是在靠近两头的地方，即称为轨道巷和皮带巷的很短的地方内--大约8~10m的地方由于生产工艺的需要，要割三角煤，因此采煤机要比其他地方多几个来回，一般地方一个周期需要往返一次，而每个端部一般在3次往返，多得可以达到5次，这样一来，实际上在端部采煤机电缆要比其他地方多弯曲7~9个往返，而在这些地方，采煤机电缆的长度已经很少，因此弯曲的主要是靠近采煤机的部分，所以靠近采煤机的电缆zui容易损坏，为了应对这种现象，现场的工人已经把电缆在使用一段时间以后反过来使用。
（2）采煤机电缆的使用，特别是从工作面中部的接头开始，电缆被固定在电缆卡槽内使用，并不承受拉或者推的外力，不容易受到外界的物理机械损伤，主要是由于弯曲的原因造成的损坏。
（3）电缆的zui小弯曲半径，一般处在采煤机附近，一般小于300mm。在两头采煤机电缆一般弯曲称为“S”或“2”型，弯曲zui为严重，比如对于AM500采煤机zui小弯曲半径为电缆直径的2倍，大约100mm左右。
采煤机电缆弯曲断裂的原因分析
为了解决采煤机电缆导体线芯断裂，我们组织公司的技术人员经过了解采煤机电缆使用后的状况后分析认为可能存在以下的原因：（1）采煤机结构设计本身不合理。在电缆与采煤机设备的联接处，一般电缆的弯曲半径都特别小，特别对于1.14kV的采煤机而言，由于采煤机本身设备的限制，更使得电缆的弯曲半径较3.3kV为严酷。
（2）电缆导体及绝缘层和护套层的材料性能与国外材料存在差别。通过解剖分析国外进口电缆，从电缆结构、材料物理机械性能等方面进行对比分析，找出进口电缆的优点，为下一步改进本公司的采煤机电缆提供了依据。通过以上电缆数据分析，进口电缆的结构与我公司有些不同，材质上也不同。如铜材，AEI的铜材光洁度较高，且无生锈痕迹，其他厂家较差，铜材方面从现有性能检测手段还看不出较大差别（抗张强度、伸率），国外电缆的绝缘胶和护套胶材料性能较好，特别是护套抗张强度较大（德国PIRELLI）、英国AEI煤机电缆控制线芯绝缘材料强度高，伸长率较小，这是我们要改进的地方。
（3）设备的加工工艺不合适。根据我们的了解，目前国产的电缆导体加工设备，在自动化水平上与国外设备存在比较大的区别，在铜丝的退火上，国外的设备一般均采用连续退火，可以保证所有产品退火后的性能基本一致，另外一方面，在绞线设备方面，国外的设备一般可以做到每个绞笼都采用张力自动控制，以保证所有股线的张力*一致，做到电缆在使用过程中，所有的铜丝均匀受力。
对生产采煤机电缆采取如下改进建议
（1）材料方面。绝缘胶、护套胶，特别是控制线芯绝缘胶，在现有的基础上调整，增大强度，减少伸长率和*变形，增大抗撕和耐磨性。
（2）结构方面。①导体绞线方向一致；②导体外绕包聚酯薄膜，提高绝缘性能，防止铜线氧化；③控制绝缘线芯外绕包高强度布带，缆芯外挤包小护套；④动力线芯和控制线芯成缆节矩要小；⑤无填充也无垫芯，结构紧密结实。
（3）试验器材方面。模拟井下采煤设备制作弯曲试验机，电缆弯曲试验机模拟现代化生产工作面采煤机实际运行状况，主要采用机械方式换向，电机运转方向不变，能够减少采用电控频繁换向对电机的损害，延长电机使用寿命，机械部分已经能够模拟采煤机井下工作现场的使用情况，并且弯曲半径可以在一定范围内调节。它可以通过模拟试验，试验对电缆性能的检测，自动记录下弯曲次数，断线停车的时间。该设备应具有检测电缆动力线芯和控制线芯是否短路或断路的装置(简称检测装置)，发生短路或断路时能自动报警，它的试制对分析比较不同采煤机电缆使用寿命具有比较客观的参考价值。