葛树林
淮沪煤电有限公司丁集煤矿，安徽淮南 232001
摘要：我国作为世界第一的产煤大国，对高性能的煤机有着巨大的需求。然而我国的煤炭装备制造工厂没有技术研发中心，企业规模普遍小而分散，制造工艺落后，缺乏产业巨头的支持。同时由于煤矿行业的特殊性，对煤机的耐热、耐腐蚀、防爆、抗冲击载荷的性能要求较高，行业内优秀人才较为稀缺等原因造成我国的煤机行业较为落后。
关键词：采煤机；历史；发展趋势
随着我国易采煤区的不断枯竭，采煤的难度不断加大。为了保证我国煤炭能源的安全，同时也为了保证在难度大的采煤区机械保障较高的效率，就必须要在采煤机械上下功夫，提高采煤机械化设备的使用效率，以保证我国煤炭资源的战略安全。要想达到这个目标，就必须在煤机数字化、智能化方面实现突破。
1 国内外采煤机的发展历史
在20世纪70年代初期，国外部分厂商开始在煤矿机械上使用电气调速技术，用于改进采机械设备的牵引方式。美国JOY公司研制成功了1LS多电机横向布置直流电牵引采煤机，此后又陆续研制了2LS-6LS等型多电机横向布置电牵引采煤机。德国Eickhoff公司于1976 年研制成功直流电牵引采煤机,并基本停止了液压牵引采煤机的研发,此后又陆续开发了多种形式电牵引采煤机。
从上世纪八十年代开始，我国进入了采煤机发展的兴旺时期，在 广泛吸取国外先进技术的同时，不断的实践创新，锐意进取，重视采煤机成系列的开发，不断矿大使用范围，同时推广使用无连牵引，是采煤机工作更平稳，使用更更安全。在九十年代，电牵引技术逐渐成熟，多电机驱动横向布置的总体结构成为电牵引采煤机发展的主流，为提高生产效率立下了汗马功劳。
随着科技的进步，开发高产高效矿井综合配套设备已成为我国煤炭科技发展的主流：大功率、大截深电牵引采煤机被广泛的开发和使用，一些世界前沿的先进技术也被用到了采煤机的开发应用中，如变频技术，远程监控、无线遥控等等，为更好的服务我国煤矿事业奠定了坚实的基础。
2 我国采煤装备与国外差距
我国采煤机械技术经历了近半个世纪的发展，已在国际采煤机械领域占领一席之地，形成了自主产权的开采范围1.1～5.5 的滚筒式采煤机系列产品，我国采煤机械部分技术已处于国际领先水平，但是与当前国外先进采煤机械制造厂商相比，我国采煤机械在各方面还存在一定的差距。差距主要表现在以下几方面：
2.1 产品可靠性差距大
主机用原材料、关键零部件、轴承、密封件、电动机、电器元件、液压元部件等都存在较大差距。这些问题造成了我们产品的可靠性不高，寿命较低。如采煤机齿轮寿命国内5000h，国外2万h 。
2.2产品制造工艺、检测手段落后
例如：液压支架阀类元件的加工，除少数工厂采用数控设备外，大部分仍然使用普通设备加工阀类元件，很难保证阀类元件的几何精度和相互位置精度。
2.3主要产品的核心技术没有完全掌握
我国产品的开发主要是从仿制开始，缺少自主知识产权。如支架电液阀技术靠国外公司提供；交流电气调速采煤机用的变频器，我们只能从国外购买地面上通用的变频器，经过拆卸改造，重新装配，来满足抗震、抗凝雾、抗干扰的要求。而国外是专门为采煤机研制的专用变频器。我们改造的变频器抗震等性能较低。
2.4产品的设计理论差距较大
国外非常重视基础元部件德理论研究，同时强调产品设计必须有较好的设计理论支持。而我国目前无论是科研院所还是制造厂，只单纯追求技术应用，忽视基础理论的研究。
引进的只注重仿形而较少深入研究相应的理论问题和保证手段，结果造成国产的基础元部件不过关，严重影响产品的可靠性。
3 采煤机的发展趋势
3.1 提高可靠性
采用现代设计和分析方法是提升采煤机设计可靠性的必要手段。重点完善和提高系统装置的抗振、散热和防潮等性能，研究可靠的微机电气控制系统，重点提高采煤机电控系统的抗干扰、抗热效应的能力。随着计算机技术的飞速发展，虚拟样机技术也得到了快速发展。通过三维造型 , 对产品进行虚拟装配、制造、试验、有限元仿真技术。虚拟样机技术的应用提高了产品的设计质量，优化工艺过程，缩短了新产品的研制周期，开发出长寿命、高可靠性产品。
3.2 采煤机智能化
实现采煤机截割滚筒的自动调高，利用记忆切割实现采煤机工作路径的记忆，采煤机利用记忆的相应位置的切割参数自动工作；当煤层地质条件发生变化，采煤机记忆的相应参数与实际参数不一致时，利用人工免疫理论进行数据处理和工作状态判断，实现采煤机截割滚筒的自适应调高。
3.3 增大功率和能力
为了适应综采工作面高产、高效和在不同地质条件下快速截割煤岩的需要，不论厚、中厚和薄煤层的采煤机均在不断增大装机功率和生产能力。
3.4 机器的结构布置有新的发展
近年来不断发展和研制出了多机横向布置、部件可侧面拉装的整机箱式机身、纵向布置采煤机的牵引部和截割部合为一个部件、破碎机采用单独电动机传动、改进挡煤板传动装置、无底托架或不用整体底托架等新的结构布置方式。
3.5 截割滚筒的革新和改进
截割滚筒的改进是围绕增大截深、减低煤尘、增大块煤率和提高寿命等目标进行的其主要改进有增大截深、采用强力截齿、增大块煤率和减少煤尘生成、滚筒设计、高压水射流喷雾降尘和助切、加固滚筒结构等方面。
3.6 采用微电子技术，实现自动控制
现代采煤机均装有功能完善的用微处理器控制的数据采集、工况监测、故障诊断和自动控制，这是代表采煤机水平的重要标志。现代采煤机的微处理系统除了工况监测，还可以对其采集信息进行分析处理，再输出显示、存储、控制和传输等，以实现检测、预警、保护、健康诊断、事故查询、维修指导和调度分析等多种功能。
3.7 开发适合不同地质条件的新机型
目前各主要采煤机生产厂家都十分重视三化原则，将采煤机各主要部件制定标准，作为适合不同条件的通用部件，各部件间的连接尺寸一致。这样，就可以根据不同的地质条件的要求，很容易用积木式方法将各部件组合成新机型，以扩大采煤机的系列和加速研制过程。
4 结束语
几十年来,依靠科技进步，推进技术创新，特别是采用综采技术后的发展,我国采煤机技术已取得巨大进步,并研制出了适应不同开采条件的综采成套设备相配套的系列采煤机产品。但是我国目前高端采掘设备在可靠性、自动化监测监控和生产效率等方面与国外产品还存在较大的差距。为了缩短这些差距，我们需要在采煤机产品的设计和理论方法、材料、制造工艺、检测方法、计算机应用技术等方面加强投入开发和试验研究。
参考文献
[1] 刘军，王忠宾，牛可等.采煤机远程监控系统关键技术研究 [J]煤炭科学技术， 2010， 38(6)：67-69.
[2] 张军辉．我国煤矿采煤机的研制回顾、现状以及发展 [J]煤矿机械，2008（3） .
[3] 张世洪．我国综采采煤机技术的创新研究 [J]煤炭学报， 2010，35（11）： 1898-1902 ．