陕煤集团神木张家峁矿业有限公司 陕西神木 719300
摘要：煤碳是人们生产生活中的重要燃料。煤炭开采在社会经济的快速发展中起着非常重要的作用。采煤机是煤矿开采过程中的重要机械工具，其工作性能在很大程度上决定着煤矿的采掘效率和质量。在此基础上，本文阐述了综采煤机的主要内容，并对综采煤机的技术创新路径进行了研究，希望能为大家提供参考。
关键词：综采；采煤机；技术创新
随着我国经济社会的快速发展，综采煤机技术在煤矿开采中得到了广泛的应用。采煤机作为一种重要的工具，其性能、质量、安全性和运行效率直接影响着煤矿的日常发展。目前，为了使采煤机发挥更显著的作用，不受太多的技术限制，必须加大对采煤机的研究。本文的研究重点是在一定程度上改善采煤机重要部件的性能，提高其应用范围。
一、采煤机
采煤机是综采成套装备的主要设备之一，从20世纪60年代初期开始研制，由单滚筒到双滚筒采煤机，截割电机功率由60kW发展到1000kW，总装机功率由60kW发展到2550kW；采煤机总体结构形式由单电机到多电机，由纵向布置到横向布置；牵引形式由钢丝绳牵引到圆环链牵引，发展到无链牵引；牵引调速由机械牵引调速到液压无级调速，发展到直流调速和交流变频调速；系统保护由简单到完善；操作方式由单纯手动操作到兼有端头站操作和无线电携控操作；采煤工作面机械化程度由普采到高档普采到综采；适用范围由薄煤层到特厚煤层。目前我国年产600台左右的采煤机，用于支撑煤炭产业的持续发展。
二、中国采煤机技术与世界先进水平的差距
中国的采煤机技术已数十年的发展，很多采煤机生产企业可以研制出采高和功率都很高的采煤机产品，比如单摇臂截割电机运行功率可以达到1000kW[1]。与德国等制造采煤机的先进国家相比，采煤机机械设备重要部位的可靠性、应用范围等还需要进一步提高和扩大，在电液传动、总体设计方面与先进水平还有很大的差距。
（一）可靠性
中国的煤炭基础工业起步较晚，采煤机生产材料、零部件等质量还达不到发达国家的水平，这就使得中国采煤机产品可靠性较差，不具备较长的使用寿命，比如采煤机齿轮使用期限只能达到10000h，国外性能先进的采煤机齿轮使用期限可达到20000h。
（二）生产工艺
中国采煤机组装所需要的零部件仍旧利用普通的机床设备进行加工，无法达到较高的加工精度。在对零部件进行装配的过程中，还没有配套的装配工具，装配工艺也无法有效地控制。
（三）自动控制
先进的大功率电牵引采煤机都应用了自动控制技术，配套多种传感器，工作人员可以实时监测采煤机运行信息。良好的人机界面可以提供文字、图形和数据曲线，可以对数据信息进行处理[2]。中国的电牵引采煤机多利用PLC进行控制，配套的传感器数量较少，而且传感器数据采集精度也不够，无法获取到采煤机重要的运行信息，控制功能也相对较少。一些功能完善的采煤机还配置有高清摄像头，可以利用网络技术实时回传采煤机位置信息，然后经过光缆把视频信号传输到巷道监控主站。中国的采煤机自动控制技术虽然也取得很大的进步，但还没有达到利用远程控制技术建立自动工作面的能力，还需要加强该方面的研发。
（四）基础理论
国外采煤机之所以具有很高的可靠性，是因为对基础研究投入了很多的资金和精力。中国在采煤机基础研究方面还不够深入，很多采煤机企业只注重生存和经济效益，并没有对基础理论进行深入的研究；多注重新机型的研发，但不能配备功能完善的采煤机自适应控制系统，在数据信息远传系统和故障诊断系统等方面投入和研发较少。比如：在煤岩分界传感技术方面，很多国家对其进行了多年的研究，已经形成20余种煤岩分界传感识别理论，一些理论已经应用到采煤机生产当中，还有的正处于性能试验阶段，比如雷达探测、振动频谱分析、红外线等识别技术。
国内对煤岩分界传感技术的研究始于20世纪80年代，很多煤炭科研机构对自动调高控制技术进行了大量的研究，曾开展过记忆截割自动调高方面的试验，还针对调高油缸产生的液压振动进行性能方面的测试，从而对煤岩进行分析和识别，只开展过理论方面的试验。一些院校还应用天然Y射线进行过工业试验，受到多方面因素的制约，很多理论并没有应用到实践中。近些年来，学术杂志上没有发现对煤岩分界和自动调高方面的研究。加强采煤机核心技术方面的研究，达到先进水平，是摆在科研人员面前的一项紧迫任务。
三、综采采煤机技术的创新路径
（一）应用自动化技术
自动化技术的使用，不仅能够对设备进行有效地控制，还能够节省人力，提高采煤的安全性能以及采煤的效率和质量。在进行综采采煤机技术的创新时，要科学合理地投入自动化技术的使用，利用无线极速信号的传输装备、采煤机工作影像的传输设备、专业性的远程控制设备等来投入自动化技术的应用[3]。利用自动化的控制，科学合理地设计和计划煤矿的开采，同时也可以根据开采的难易程度进行设计。
在实现采煤机远程控制技术的过程中，需要有一套完整的信号传输系统，与此同时，还要对影像传输的相关技术进行开发与研究，通过计算机建立相应的控制系统，使采煤机实现远程控制。这一控制系统必须具备很强的可靠性，很高的使用性能，可以有效地抵挡外界的干扰。综采采煤机的自动化的实现，需要采煤机自身与输送机、液压支架的互相配合，三者与控制系统建立起一个完整的工作体系，通过这个工作体系加快综采采煤机的技术创新的步伐，提高综采采煤机的工作质量和工作效率。
第一，综采采煤机的记忆割煤技术，综采采煤机对控制系统的适应是全面实现采煤无人化管理的关键所在，而记忆割煤正是实现这一突破的重中之重，是采煤机实现远程控制首先要解决的问题；第二，综采采煤机液压支架之间的联动技术，液压支架是采集综采采煤机所处位置与方向信息的重要组成部分，通过采集到的信息可以实现支架的自动控制，达到信息传递的效果；第三，综采采煤机与输送系统之间的协调与控制，采煤机的输送系统是影响综采采煤机工作速度的重要因素，直接影响着煤矿采煤工作进度和煤矿开采工作的顺利进行。
（二）应用信息时代的网络技术
在社会现代化发展的今日，各行各业都渗透了网络技术的运用，网络技术能够对各类程序进行良好地控制。当然，在综采采煤机技术中网络也投入了大范围的应用，主要应用在处理器、通讯方面。但是，在目前的使用过程中，依然有许多的缺陷需要不断地创新改进，使其能够达到使用的指标范围。煤矿的技术人员也应该结合综采技术的特点，利用网络技术不断地探索更加安全、可靠的适用技术，促进发展。
（三）加强销轨和电气控制系统的应用
随着我国煤矿行业的深入发展以及先进的技术水平的提高，我国在综采采煤机的技术上应该不断地创新，加强销轨技术的研究力度和使用范围，使得煤矿能够得到大规模的投入生产，在保证安全和效率的前提下，加大力度研发创新。电气控制系统是综采采煤机的重要组成部分，在技术的创新路径中，应该朝着网络时代投入发展。根据不同样的功能特点进行划分类别，同时也可以根据自身的使用要求进行划分，这也能够在一定程度上为煤矿采煤的远程控制技术提供技术的发展平台。
结语
综上所述，随着经济水平的发展，煤炭开采技术得到了一定程度的提高，已经能够满足不同类型煤炭开采的需要。但客观地说，无论是服务年限还是自动化程度，我国煤炭开采技术还有很大的提升空间。我国煤炭工业要注重理论与实践的有机结合，加强煤炭开采技术的研发和创新，加大技术和材料的开发力度，加大煤矿产业创新路径的延伸，帮助我国煤炭开采技术再上新台阶。
参考文献：
[1]郭顺新，路福生.浅析我国综采采煤机技术的创新[J].区域治理，2018，000（049）：120.
[2]孙建波，张川.我国综采采煤机技术的创新研究[J].商品与质量，2019，000（031）：71.
[3]杨旭.综采采煤技术创新研究[J].中国设备工程，2019，No.432（20）：214-216.