采煤机数字化技术发展及展望

赵友军，赵亦辉，张旭辉

(1.西安煤矿机械有限公司，陕西 西安 710200; 2.西安科技大学机械工程学院，陕西 西安 710054)

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采煤机作为煤矿井下开采中实现落煤、装煤功能的重要设备，其运行情况直接影响煤矿整体生产的推进。国内从20世纪60年代初期开始研制采煤机，期间经历了由引进、消化、仿制到自主研制，目前无论薄煤层，还是大采高特厚煤层开采方面都取得了长远发展[1][2]，不仅本体设计制造技术、牵引变频、整机模块化、液压密封等方面，系统保护和控制功能也由简单到完善。国际上煤矿综采装备制造商经过了市场激烈竞争的优胜劣汰和多轮兼并重组，形成了JOY、Eickhoff等高端设备制造商，其产品在自动化、智能化方面达到了较高水平[3]。国内采煤机工况监测、特殊部位故障预警等方面还与国外存在着一定的差距。近年来高产高效矿井的发展，对采煤机的开机率要求越来越高，采煤机运行可靠性成为煤矿生产的关键因素。

采煤机运行可靠性不仅在于需要提高设计和制造水平，还体现在通过数字化的手段实时监控采煤机的运行状态，采用现代技术手段对采煤机运行进行实时干预，从而确保采煤机等设备的可靠稳定运行。采煤机数字化是实现采煤机自动化、智能化以及安全运行的基础，也是实现数字化矿山的重要部分[4]。

本文在分析和总结国内采煤机数字化技术发展现状的基础上，研究工业设备数字化技术的构成和技术路线，以采煤机为数字化目标，研究采煤机模型，运行环境监测，状态监测，电机管理与控制和位姿监测等数字化理念及使能技术，并对以全面感知、智能决策与健康预测等特征的采煤机智能化发展技术进行展望。……