智能综采设备助力煤机行业迈向中国制造2025

6月26日，国家“十二五”智能制造装备发展专项“煤炭综采成套装备智能系统开发与示范应用”项目，在太原通过了山西省科技厅组织的科技成果鉴定，达到国际领先水平。它标志着在迈向“中国制造2025”进程中，中国煤机业已率先取得阶段性成果，中国向实现“无人采煤工作面”迈出了重要一步。

图为智能成套装备在地面联动试车成功

这一阶段性成果，是多方共同发力，协同攻关的结果，是煤机企业与煤炭企业自主创新、集成创新、协同创新和“两化”深度融合的典范。

创新亮点多市场前景广阔

经鉴定，该项目各项机械性能指标和智能化功能均达到了设计要求，完成了千万吨级综采工作面产煤过程的自动化控制，满足煤矿大采高厚煤层工作面的使用要求，且具有广阔的推广应用前景。该成果整体技术性能指标达到国际先进水平。

鉴定委员会对该项目给予高度评价，认为它最显著的创新亮点有：一是，研发了分布式机载监测与控制系统，实现了采煤机的数据快速处理、信息可靠传输、提高了采煤机智能化程度。二是，建立基于仿形截割的调高控制模型，研发了基于电液比例控制技术的采煤机调高装置，实现了采煤机滚筒高度自适应调节。三是，建立了基于振动加速度包络技术的采煤机摇臂传动系统故障诊断模型，研发了采煤机传动系统故障智能诊断系统，实现了井下开采工况的摇臂传动系统状态监测、故障识别。

为了完成好该科研项目的15个关键核心智能装置，太原重型机械集团煤机有限公司和西山煤电（集团）有限责任公司自承担该科研项目以来，积极组织平阳重工、山西煤机、山西科达、罗克佳华、向明机械、汾西重工等单位共同参与，并联合中国矿大、太原理工大、太原科大以及国内外知名企业协同攻关，历时三年，完成了从装备设计、关键技术研究、制造到示范应用。设备投入3.79亿元。其中，国家补贴1亿元予以支持，是“十二五”国家智能装备发展专项中，资金补贴最大的项目。

一年多的工业性试验表明：该套智能综采成套设备在“十五个关键核心智能装置的设计、制造和应用”方面，实现了自主创新，达到国际先进水平。这套智能综采成套设备在复杂地质条件下，运行正常，平稳可靠，各设备能自动协调运行，实现了采煤机、液压支架和运输系统的自动化控制，并且具有监测监控、自动诊断及故障预警能力，达到了千万吨级综采工作面产煤过程的智能化控制要求。其智能化传输网络速度达100Mbps，单点故障时网络自愈时间小于20ms，网络传输延迟小于1ms，无线网络传输速率达54Mbps；最高日产原煤3.2万吨，最高月产85万吨。通过协同攻关和集成创新，目前，已拥有自主知识产权专利52项（其中发明专利23项，实用新型专利29项），多项技术填补国际空白，而价格比同类进口产品低30%以上。

专家介绍，该套设备集成了国内外的最先进技术，形成了高产高效智能开采先进新工艺，工作面操作人员由正常的12~16人减少到4~6人，人均效率提高50%，安全生产效益和社会效益达到了国际领先水平，具有广阔的市场前景。更为重要的是，它的推广运用，可改变传统的机械采煤生产模式，完成井下跟机操作向远程遥控采煤作业的跨越，极大的提高生产安全性及集约化开采水平。

自主创新和集成创新相结合

当前，全球正在兴起新一轮工业革命：生产方式上，制造呈现出数字化、网络化、智能化、个性化、本地化、绿色化等特征；分工方式上，呈现出制造业服务化、专业化、产品链一体化、产业链分工细分化等特征。“在新一轮科技革命和产业变革中，各国都在研究如何抢占新一轮发展的制高点。”工业和信息化部部长苗圩说，“信息化与工业化的融合是我们要抢抓的制高点，主攻方向则是智能制造。推动智能制造是解决我国制造业由大变强的根本路径。”

众所周知，我国的煤机制造业与世界先进水平相比，仍有一定的差距。特别是在煤矿井下智能综采成套研制方面，由于起步晚、投资大、经验少等原因，无论是研发，还是实际运用，目前都属于起步阶段。

我国作为世界产煤大国，煤机整体技术水平和创新能力却落后于世界强国的先进水平，为此，国家发改委、财政部、工信部，根据《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》精神，决定联合组织实施“智能制造装备发展专项”，加快我国智能制造装备的创新发展和产业化。

此次由太重煤机公司与西山煤电公司牵头完成的国家智能制造装备发展专项“煤炭综采成套装备智能系统开发与示范应用”项目，对于我国智能制造装备发展来说意义不凡。

笔者认为，对一批重点领域和关键核心技术的研发，国家应发挥好政策引导和资金扶持作用，以鼓励优势企业积极自主创新和集成创新。“煤炭综采成套装备智能系统开发与示范应用”项目，设备总重量达1万多吨，设备费用投入3.79亿元，其中，国家支持1亿元。如果没有国家的政策引导和资金扶持，很难想像，这样一套庞大的井下智能成套装备，能在短时间内研发成功，并跻身世界先进水平行列。中国制造业由大变强，离不开国家的政策引导与资金支持。

在迈向“中国制造2025”进程中，优势企业要积极进取，勇于担当，发挥好引领和示范作用。在这方面，太重煤机公司与西山煤电公司，堪称煤机业与煤炭业合作的典范。“十一五”期间，两家企业就合作完成了国家科技支撑项目《年产千万吨级矿井大采高综采成套装备及关键技术》；此次再次合作，从方案讨论，到研发制造，从地面联动调试到工业性试验，都可圈可点，不仅树立了煤炭煤机企业合作的新标杆，更是对推动山西乃至全国煤炭煤机行业创新发展起到了积极作用。此外，还要有跨界思维，善于取长补短，协同攻关，积极走自主创新和集成创新相结合之路。

中国是世界第一制造业大国，但还不是制造业强国，还有一批重大技术、重大装备亟待突破，还缺少一大批具有国际竞争力的骨干企业。因此，此次我国首套智能成套综采项目，顺利通过科技成果鉴定，是中国制造业由大变强的一个重要的里程碑。