王云江

（山西焦煤集团有限责任公司官地煤矿， 山西 太原 030022）

引言

采煤机是实现煤矿综采工作面自动化生产、高效率生产的关键设备。对于综采工作面而言，由于工作面煤层厚度处于动态变化状态且煤层硬度也不均匀，导致采煤机在截割过程中所承受的负载也处于变化状态，直接表现为采煤机需根据煤层厚度调节截割深度、根据煤层高度调节截割高度以及根据煤层硬度调节滚筒旋转速度和牵引速度。目前，采煤机自适应变速截割主要表现为截割性能偏低以及转速不可调等问题[1]。本文将重点对机械化采煤机变速截割控制策略和调速控制方法进行研究。

1 采煤机及煤层阻抗识别概述

1.1 采煤机概述

目前，我国煤炭生产以双滚筒采煤机为主，其包括有截割部、牵引部和电气控制箱等。采煤机的截割参数与煤层的坚固性、截割阻抗、破碎性系数以及脆性系数相关。本文所研究采煤机的关键参数如表1所示。

表1 采煤机关键参数

从理论上讲，当采煤机牵引速度不变时，随着滚筒转速的增加对应滚筒所承受的负载减小，且负载的减小变化率随着滚筒转速的增加而减小；当采煤机滚筒转速不变时，随着牵引速度的增加对应滚筒所承受的负载增加，且二者之间呈线性关系。该理论为后续变速截割控制策略及调速方法的研究提供支撑[2]。

1.2 煤层截割阻抗的识别

工作面煤层的截割阻抗是实现采煤机自适应变速截割的基础。因此，为保证采煤机的截割参数完全适应于综采工作面的生产，需要准确识别煤层截割阻抗。……