NB/T 10531.1-2021 标准解读

一、标准适用范围与执行边界

• 悬臂式纵轴掘进机研发制造商、煤矿与非煤矿山设备采购方及井下运维企业。

• 巷道掘进作业中的整机选型、节能技术升级、出厂性能测试与在用设备能效评价。

• 横轴式掘进机、全断面盾构机及连续采煤机不在本标准约束范围内。仅涉及局部照明或辅助电气改造而无截割、装载、行走核心传动系统优化的项目，不作为能效评级的有效依据。

二、核心实操技术要求

1. 截割头自适应调速：必须配置变频截割控制系统，根据岩石硬度（f≤4、48）自动匹配截割电机转速，杜绝恒速空载运行导致的高耗能。
2. 液压系统节能控制：主泵需标配负载敏感控制或恒功率变量系统，非作业待机工况下系统压力须自动卸载至2MPa以下，液压回路容积效率不得低于90%。
3. 行走功率匹配：履带行走驱动应具备功率自适应分配功能，直线行驶或转弯时双侧液压马达流量分配误差控制在±2%以内，减少履带滑转造成的能量损耗。

• 整机空载连续运转2小时，液压油箱温升不得超过25℃。
• 额定负载截割工况下，截割电机有功功率波动范围须控制在设定值的±10%以内。

三、典型业务场景应用案例

某大型煤矿半煤岩巷道（普氏系数f=6）掘进工作面节能改造项目

• 采用传统定量齿轮泵液压系统，溢流阀发热损失极大；截割电机长期处于高负荷低效运行区，月均单机耗电量超过12万度。

• 机械传动升级：将截割部行星减速器齿轮精度由8级提升至6级，采用强制飞溅复合润滑与独立水冷，整机传动效率由82%提升至89%。
• 智能工况匹配：加装基于岩性识别的变频截割控制模块，遇硬岩自动降速增扭，遇软岩提速增效，实现截割功率与负载的实时匹配。

• 改造后吨煤截割比能耗下降18.5%，系统综合能效经第三方检测达到标准2级要求，液压油最高工作温度稳定在55℃以内。

四、实操难点与解决方案