持续创新 特色发展 领航煤机装备制造业——访煤炭科学研究总院太原研究院院长张彦禄
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安 全方 面 的技术 性 保 障 ，因此对 于 我 国当
说 ，其 自动 化 的发 展程 度都 是企 业 在真 正 置和保 护 类措 施 的真 正应 用不 够 到位 ，因 发 展建 设过 程 当 中的关 键性 环节 ，所 以就 此就 非 常容 易发 生一 系列 的事 故 ，从 而直 必 须要 对其 自动化 方 面的发 展 问题 起到 高 接影 响 了煤 矿 自动化 的发展 和运 行 。 度 的重视 。 （ ３）在煤 矿 自动 化 的发 展 过 程 中 ， １ 煤 矿 自动化 发展状 况 通常 其监 控 系统都 严 重 的缺乏 相应 的 完善 我 国煤 矿 自动化 发展 已经 取得 了一 定 性 ，因此 这就 在 一定 程度 上制 约 了 自动化 的 成效 ，不 过在 这 整个 过程 当中仍 然存 在 的发 展形 势 。而且 从 目前 的情 况来 进行 分 相应 的问题 以待 解 决 。其 主要表 现 在 以下 析 ，我 国煤矿 企业 当中 主要拥 有 了专用 的 几个 方 面 ： 工业 控 制 网 络 、ＭＣ Ｔ Ｐ 系统 以及 工 业 以太 （ １ ）煤 矿 自动化 技 术 的 应用 和发 展 网等 等 多种 高速 的监 控 网络 系统 ，虽 然这 直 接推 动 了煤矿 自动化 产 品质 量 的有效 提 些 网 络 系 统 所 具 有 的 自动 化 程 度 相 对 较 升 ，因此这 种煤 矿 自动 化产 品其 实 就是 通 高 ，但是 通 过详 细 的调查 分析 可 以发 现 ， 信 技术 、计 算机 技 术 以及 自动化 技 术等 多 在真 正 的煤 矿企 业 当中仍 然有 一部 分 的企 种 技术 在煤 矿企 业 的生 产过 程 当 中进行 相 业正 在应 用 此类 的技 术 和手段 ，因此 ，这 互融合的具体表现。而且从 目 前 的发展情 就将直接影响到煤矿企业方面的 自动化发 况来 说 ，煤 矿 自动 化发 展 的产 品仍 然有 着 展进 程 。 大 量 的类似 于机 械 手等 类 型 的执行 机构 ， ２ 煤矿 自动化发 展 的应对措 施 而 且 这 种 执 行 机 构 当 中 的质 量 也 普 遍 较 煤矿 自动 化是 如今 煤矿 企业 发展 的 主 高 ，可 以有 效 的实 现其 正 常生 产 和作业 。 要方 向 ，不 过在 真正 发展 的过程 当 中大 多 而 且 当下煤 矿 自动 化产 品也 拥 有着 通讯 模 数煤 矿 企业 所具 有 的 自动化 水平 都普 遍较 块 ，以及应 用 此类 产 品从 而有 效实 现数 据 低 ，而 且在 整个 发展 过 程 当中也 仍然 存在 的传输 。在 我 国 的大 多数煤 矿 企业 的 生产 定 的问题 。这 就需 要从 以下几 个方 面来 现 场 中 ，这 些 自动 化 的产 品所 具有 的 网络 针对 目前煤 矿企 业 自动 化发 展 的现状 来进 通 信方 式普 遍 呈现 出一 种 多样 化 的形式 ， 行分 析 ： （ １ ）强 化 和促 进 煤 矿 自动 化 产 品 的 因此就 能够 更 加深 入 的提 高煤 矿生 产作 业 当中 的效率 以及 其 自动化 的发 展水 平 。这 发展 ，并 以此来 拓展 其 主要 的发 展应 用 范 都是 如今 煤 矿 自动化发 展 的优势 所在 。 围 ， 目前我 国煤 矿 自动 化产 品 的发展 趋 势 （ ２） 在 煤 矿 自动化 的生 产 环 节 当 中 较 为不 错 ，因此 就需 要 更进 一步 的发 展 ， 仍 然存 在一 定 的缺 陷 和 问题 ，而且 从 目前 这 就 需 要 强 化 计算 机 技 术 方 面 的有 效 应 的发展 形式 来 看 ，我 国大 多数 煤矿 企业 当 用 ，并以此来将煤矿 自动化的发展作为其 中的生 产操 作 几乎 都 只是 局 限在生 产 环节 主要 的发展 核心 ，并 以此来 利用 其本 身 较 当中 的发展 趋 势上 面 。而 且从 整体 的 层 面 为强 大 的存 储及 运算 功 能来 实现 煤矿 自动 上 来看 ，我 国煤矿 企业 的 自动 化发 展 程度 化产 品的进 一 步 的发展 。其 次 ，需要 在 其 仍 然有 所欠 缺 。这 就必 须 要从 煤 矿企 业 当 真 正 的发展 过程 当中 ，尽可 能 的要保 障煤 中的安 全监 测 系统 来进 行 分析 ，并 以此来 矿 自动 化产 品所 具有 的质量 ，而且 还要 在 保 证该 系 统在 其 真正 运行 的过 程 当 中仍然 这 个 基 础 上 对 自动 化 产 品 的性 能 加 以 拓
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Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎｏ． ２ １
企 业 技 术 开 发
．
２ ０ １ ＇ ５年 ７月
Ｊ ｕ １ ． ２ ０ １ ５
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩ ＳＥ
煤 矿 机 电一体 化 技 术 的应 用与发展 趋 势
构更 为简单 ， 操作起来更为方便 ， 也就使得其使用率相对较高 ，
并且 能促进煤矿的机 电一体化置于计算机控制之下 。 通过机 电
一
体化技术在采煤机 中的应 用 ， 牵引动力更为有效 实用 ， 要 推
动煤 矿的机 电一体化发 展可以从 安全性 、 可靠性多方面着手 ， 最终创造更高 的经济效益和社会效益 。
够保证煤矿 生产 的顺利进行 。 煤矿机 电一体化技术作为一种新 型的技术 引起 了越来越多 的重视和关 注 ， 对于促 进煤 矿的生产
能 力以及提高煤矿作业的整体水平具有重要意义 。
机电一体化技术应用的成功经验 ， 并且结合好我国煤矿业 开采
的实际情况 ， 逐 步完善运输 系统 。 另外 ， 要引进先进 的内装式提 升机技术 ， 通过其 电机和滚筒一体 化的设计 ， 促使煤矿机 电一
人们生产生活水平 的提高 ，促使我 国的生产生活用煤 增
加， 也就对 于煤 矿开采提 出了更 高的要求 。 相 对于 国外 的煤 矿 生产企业 ，我 国的煤 矿企业 目前 的提升和运输系统还远远 落 后， 难 以保证正 常的生产生活需要 。 因此需要 借鉴 国外 的煤矿
电技术 以及设备 的要求极高 ， 必须要确保机电设 备安全性能能
ｌ 煤矿机电—体化技术的内涵
传 统意义上 的机 电一体 化大多数被应用在 机械制造行业 中， 并且在机械制造业 中发挥 了重要作用 。 一般说来 ， 机电一体
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根据对近年来我 国煤矿资源使用的相关数据统计 ， 可 以看
出， 当前我国对煤矿 资源 的平均 回收率大致 处于 ３ ０ ％～ ５ ０ ％之 故而在实 际的操作 中这一 系统可 以利用无速 度传感 器 的矢 量 间， 其中， 只有那 些比较大型 的煤 矿企业 才能将 综合 的 回收率 控制 ， 来对“ 过压” “ 欠压 ” “ 电机缺相” 等问题进行保护。此外 ， 控制在 ５ ０ ％左右 ， 而 对 于 中小 型 煤 矿 企 业 而 言 ， 其 对 煤 矿 资 源 变频技术 的运用也实现 了提 升机 系统 的全数 字化控制 以及 高
技 术 与 市 场
２ ０ １ ５ 年第２ ２ 卷第６ 期
技术研 发
煤 矿 企 业 机 电设 备 的 节 能 降 噪 措 施 探 究
李小蓉
（ 山西焦煤 环保 部 节能减排 办 ，山 西 太 原 ０ ３ ０ ０ ５ ３ ）
摘 要： 随着我 国社会科 学技术的不断发展 ， 作为我 国工业生产基础 能源之 一的煤矿工 业也得 到 了较快 的发展 。煤 矿开
解 决 的 问题 。 １ 煤 矿 企 业 的 节 能 降 噪 现 状 和存 在 的 问题
１ 变频技术在采煤机上 的应用。现阶段 ， 在信息技术不断 发展的背景下 ， 在我国煤矿企 业的生 产 中， 采煤机 的变频 调速 系统现已发展 到“ 一拖一 ” 的水 平 ， 可见 ， 当前 在我 国煤 矿企业 中采 煤技 术 已经 处 于世 界 领 先 水 平 。 如 由 我 国 自行 研 发 ， 并 拥 有 自主知识产权 的电牵 引式采煤 机 的行 走功率在 最大 时能达 到 ２×１ ０ ｋ Ｗ， 变频 的电压为 ３ ８ ０ Ｖ， 这就 使得在实 际生产 中能 够在额定 的转速下保持转矩调速的恒定 ， 进一步促进采煤设 备 朝着 结构 简单 化 、 操作 灵 活 化 的方 向发 展 。 ２ ） 变频技术在提升机上 的应用 。变频技 术在 提升机上 的 应用 ， 不仅能够充分保 障提升机 工作 时的安 全 ， 更 能够促进 提 升机 的进 一 步 发 展 。这 里 以 Ｊ Ｋ Ｂ ２ ２ ． ５ ， ３ １ ５ Ｐ型 的 变 频 防爆 提 升 机为例 ， 这一型号的提 升机采用 的是 四象限变频 调速 的技术 ，
太原市创新转型6大标杆科技企业占得4席
龙源期刊网
太原市创新转型6大标杆科技企业占得4席作者：耿倩
来源：《科学导报》2018年第13期
2月28日，记者从太原市科技局获悉，太原市决定选树6家单位为太原市创新转型、深化改革先进典型。
其中，包括了山西钢科碳材料有限公司T800研发团队、太原锅炉集团、太重轧钢设备分公司、富士康并州研发中心等4家科技企业。
2017年，太原市经济稳中有进、进中提质，涌现出一批立志攻关、锐意改革、勇于创新
的先进典型。
山西钢科碳材料有限公司T800研发团队研发生产的T800H碳纤维在我国航天航空领域发挥着不可替代的作用，占领了技术制高点；太原锅炉集团作为太原市国企国资改革的排头兵，打造了一支国内同行业水平高、规模大、实力强的专业技术研发团队，把中国循环流化床锅炉技术推向了国际领先地位；太重轧钢设备分公司制造的地铁建设“神器”——盾构机，实现了晋材晋品晋用，在做大做强品牌方面发挥了示范效应；富士康并州研发中心将世界前沿科技与现有产业链创造性地结合，创造出高附加值、高效率、低成本的产业发展新模式。
此外，玉泉山城郊森林公园、刘家堡乡垃圾中转站2家单位也位列其中。
山西省新兴产业领军人才郭海建立符合产业发展的科技创新机制
究” 、 “ 系 列化 全 伺服 自动 安全 联 锁风 门研制 ”３ 项 均
获得 山西 省科技 进 步奖 。 同时 ， “ 现代 煤矿 资源 开发模 式 研 究 与实 践 一 塔 山 循 环 经 济 园 区建 设 ”还 获 得 中 国
煤炭 工业科 学技 术奖 特等 奖 。 此外， “ 复 杂 地 质 。２ ０ １ １ 年被 中国煤 炭工业 协会 聘 为煤炭 工业 技术 委 员会 煤矿 井工开 采 专家 委员 会委 员。荣 获 “ 山西 省劳 动
模范”、 “ 山 西省 优 秀 青 年企 业 家 ” 、 “ 煤 炭 工 业科 技进 步矿 井先进 工作 者 ” 、山西省 “ 科技 奉 献奖 ”先进 个人 一 等 奖 、山西 省 第三 届科 教 兴 晋 突 出贡 献 专 家” 等
业技 术人 员资 格评 审 ，壮 大 了集 团专业 技术 人 员队伍 。 辛勤 耕 耘 总 有 收 获 。近 年 来 ，山煤 集 团共 实 施 省
级 以上 科技 项 目２ ４ ８ 项 ，通 过 省部 级 以上科 技 成 果鉴 定 ｌ ０ 项 ，实施 的项 目 “ 矸石 砖厂 余热 循环 利 用技术 研究 ” 及 “ 重组 整合 矿井 采空 区 内掘 进 巷道 围岩 综合控 制技 术 研 究 ”分 别荣 获２ ０ １ ２ 年 中国煤 炭工 业协 会科 技进 步二 等
律及 放煤工 艺研 究 ” 、 “ 煌斑 岩侵入 下 易 自燃 特厚 煤层
核 实施 办 法 》 、 《 山煤集 团技 术创 新指 标考 核细 则 》等 多项 制度 ；推 行项 目Ｓ Ｂ Ｕ（ 战 略经营 单 位 ）管理 ，与 中 国矿业 大学 、山西大 学等 科研 院所 及 高等院 校广 泛深 入
１ ６ ０ 重 型悬 臂式 掘 进机 的研制 ”获得 国家 煤炭 工 业局 科 技 进步 奖一 等奖 ； “ 多风井 （ 六 个 ）高 瓦斯 矿井 组 合式 反 风技 术研 究 ”获得 国家安 全生 产监 督管理 总局 安全 生 产科 技 成果奖 二 等奖 ； “ 就 近管 理在 煤炭企 业 中的科 学 运用”、 “‘ 两硬 ’条件 国产综 采装 备双 高工作 面开 采
采煤机牵引系统双电机功率平衡控制策略
第40卷第1期2023年1月控制理论与应用Control Theory&ApplicationsV ol.40No.1Jan.2023采煤机牵引系统双电机功率平衡控制策略贺虎成,汪沁†,张晨阳,刘博涛,桂浩亚(西安科技大学电气与控制工程学院,陕西西安710054)摘要:随着采煤机装机功率和开采能力的提升,牵引系统控制效果及动态性能已成为影响采煤机工作稳定性的重要因素.目前,采煤机电牵引系统双电机控制策略多采用传统的主从控制,其同步性能存在滞后问题,容易导致牵引电机偏载.此外,系统在控制算法方面多采用传统PI控制,对于容易发生参数摄动及负载变化频繁的牵引系统而言,传统PI控制的控制性能不佳.为提高采煤机牵引系统驱动性能并实现牵引电机功率平衡,根据采煤机牵引系统结构,本文提出了一种基于自抗扰控制的转速主从、转矩交叉耦合控制的双电机控制策略,并对控制策略进行了仿真分析和实验研究.结果表明,本文所提出控制策略实现了牵引系统功率平衡并提升了系统的控制性能.关键词:采煤机牵引系统;双电机系统;功率平衡;自抗扰控制;交叉耦合;同步技术引用格式:贺虎成,汪沁,张晨阳,等.采煤机牵引系统双电机功率平衡控制策略.控制理论与应用,2023,40(1): 121–131DOI:10.7641/CTA.2022.11122Dual motor power balance control strategy for shearer traction systemHE Hu-cheng,WANG Qin†,ZHANG Chen-yang,LIU Bo-tao,GUI Hao-ya (School of Electrical and Control Engineering,Xi’an University of Science and Technology,Xi’an Shaanxi710054,China) Abstract:With the rapid development of the installed power and mining capacity,the control effect and dynamic per-formance of the traction system have seriously influenced the working stability of the shearer.Although the traditional master-slave control is widely applied in the dual-motor traction control of the shearer,it has caused the lagging of synchro-nization performance and can lead to unbalanced state of the traction system.Besides,for traction systems of the shearer which parameters are subject to perturb and load is easily to disturb,PI(proportional-integral)control may not achieve desired performance due to the structural limitation of PI controllers.To enhance the performance of traction system of the shearer and achieve the power balance of the traction dual-motor,according to the structure of traction system,a novel dual-motor control strategy based on active disturbance rejection control is proposed in this paper,which speed control adopt master-slave mode and torque control use cross-coupling model.The proposed control strategy and the traditional PI control are compared and verified by simulation and experiment.The results of simulation and experiment demonstrate that the proposed control strategy has realized the power balance of the traction motors and improved the control performance of the system.Key words:shearer traction unit;dual-motor system;power balance;active disturbance rejection control;cross cou-pling;synchronization techniquesCitation:HE Hucheng,WANG Qin,ZHANG Chenyang,et al.Dual motor power balance control strategy for shearer traction system.Control Theory&Applications,2023,40(1):121–1311引言采煤机作为煤矿生产中最重要的设备之一,其发展不仅影响煤炭的生产和开采效率,而且决定煤矿产业的安全和未来发展.牵引系统是负责驱动采煤机行走的重要机构,其动力一般由两台大功率异步电机提供[1–3].采煤工作面工况及煤层品质多变,会导致牵引系统负载剧烈振荡等问题;由于制造工艺不同,即便采用同型号电机也很难保证参数完全一致;井下空间狭小,散热条件差,难免会引起牵引电机发热运行,导致电机机械特性发生变化.这些原因均会造成牵引系统负载分配失衡,进而引发电机欠载或过载.欠载电机甚至会成为另一台电机的负载,致使两机功率差值更大,严重可能导致电机烧毁,整机运行效率及可靠性得不到保障,影响采煤机安全运行[4–6].收稿日期:2021−11−16;录用日期:2022−04−21.†通信作者.E-mail:*****************;Tel.:+86181****4350.本文责任编委:赵千川.陕西省自然科学基础研究计划–陕煤联合基金项目(2019JLM–51)资助.Supported by the Natural Science Basic Research Program of Shaanxi-Shanmei Joint Fund(2019JLM–51).122控制理论与应用第40卷牵引系统中,电机与轨道之间通过多级齿轮组实现传动,类似于双电机刚性联接系统.目前已有很多学者对于双、多电机系统进行了大量研究.文献[7]介绍了目前多电机的主流控制策略,包括并行控制、主从控制、交叉耦合控制.文献[8]解决了正常情况下双永磁同步电机刚性齿轮传动的功率平衡问题,但未研究电机参数摄动造成功率失衡的问题.文献[9]中Chen 等人提出了二阶滑模双永磁同步电机同步控制策略,实现了系统的速度同步.文献[10]对文献[9]的策略进行了改进,控制效果更好,但同样基于永磁同步电机展开研究.文献[11–12]研究了弹性连接的双电机系统因电机机械特性及负载随机变化而造成的功率失衡问题,但该方法不适用于刚性传动系统.目前,在控制算法方面,牵引系统多采用传统PI 控制方式,无法解决参数摄动带来的影响.自抗扰控制技术[13–14]是韩京清教授提出的一种新型控制方法,其核心思想是利用扩张状态观测器(extended state observer,ESO)观测和补偿系统的内外干扰,以克服系统因内部参数和外部环境变化带来的影响.文献[15–16]将该技术应用于异步电机矢量控制系统,在一定程度上解决了参数造成的影响.文献[17]将该技术应用于三电机速度同步控制系统中并获得了优秀的控制效果,但未详细讨论电机的功率平衡问题.文献[18]提出了一种基于二阶自抗扰控制器的三电机同步系统控制方案,一定程度上提高了系统的抗干扰能力,但该方案主要用于解决电机之间张力耦合引起的问题.文献[19]提出了一种自校正速度补偿器与改进型自抗扰控制器结合的新型控制策略,该方法改善了多电机协同控制系统的滞后、抗干扰能力弱等问题,但未在实验中验证可行性.鉴于此,本文提出了一种基于自抗扰控制的牵引系统双异步电机转矩交叉耦合控制策略,图1为采煤机牵引系统控制策略原理框图.针对参数摄动及负载扰动造成的功率失衡问题,从控制策略和控制算法两方面研究.首先基于交叉耦合控制思想设计了转矩同步控制器,将两电机转矩差乘以耦合同步系数K 再补偿到各台电机电流环,提高系统受负载或参数变化扰动后的同步性和系统快速恢复性.在此基础上设计了自抗扰速度、转矩、电流和磁链控制器.最后,对本文提出的控制策略结合实际工况进行了仿真和实验验证,结果证实了该控制策略的有效性.图1采煤机牵引系统控制策略原理框图Fig.1The principle block diagram of the control strategy of the shearer traction system由于两台电机的转速被强制同步,因此设计两电机共用一个转速环,速度采用主从控制[20].电机M1对应回路1,磁链和转速采用外环控制,电流采用内环控制.电机M2回路不设转速环,将M1转速环输出的给定转矩T ∗e 送给M2,再通过转矩调节器调节系统转矩在稳态输出时达到平衡.为使系统对转矩响应更加迅速,控制策略将交叉耦合控制思想[21]应用于转矩环,K 1、K 2为转矩的补偿系数.将两台电机的转矩差经转矩补偿系数K 1和K 2输入到两电机的转矩调节器,其中电机M1为负反馈,电机M2为正反馈.转矩补偿器可防止一台电机因故障而停机时,另一台电机单独承担系统的全部负载而过载运行,导致电机烧毁引起更大的损失.2牵引系统模型2.1牵引系统双电机数学模型建立牵引系统数学模型时,做如下假设:1)假设电机与连接齿轮之间的耦合轴较短;2)忽略旋转结构的弹性力矩;3)忽略齿轮传动中的齿隙及传输功率损耗.将齿轮与电机视为一个整体,则牵引电机通过销轮齿轮把驱动转矩传递给销轨齿轮,进而驱动负载运动,图2为牵引系统双电机驱动结构图[22],齿轮和负载的主要参数见表1.第1期贺虎成等:采煤机牵引系统双电机功率平衡控制策略123图2牵引系统双电机驱动结构Fig.2Double-motor drive structure of traction system表1齿轮和负载的主要参数Table1The main parameters of gear and load符号符号含义单位k g,k g1,k g2销轨,销轮齿轮刚度系数N/mB g,B g1,B g2销轨,销轮齿轮阻尼系数(N·s)/mT g,T L销轨齿轮转矩,总负载转矩N·mJ g负载转动惯量kg·m2T l1,T l2电机M1,M2负载转矩N·mr g,R g销轨,销轮齿轮半径mωg,ω1,ω2销轨,电机M1,M2转速r/minθ1,θ2,θg销轮1,销轮2,销轨齿轮位置rad由图中所示传动系统原理,根据功率守恒原理,推导出销轨和负载系统的运动方程为T g=B gωg+T L+J Ln pdωgd t.(1)结合式(1),根据齿轮间转矩传递关系和电机运动方程,可得牵引系统双电机驱动运动方程为J1n pdω1d t=T e1−T l1−B1ω1,J2n pdω2d t=T e2−T l2−B2ω2,J Ln pdωgd t=T g−T L−B gωg,T g=R gr g(T l1+T l2),(2)式中:T l1=K g1r g(r gθ1−R gθg)−B g1r g(r g˙θ1−R g˙θg), T l2=K g2r g(r gθ2−R gθg)−B g2r g(r g˙θ2−R g˙θg).刚性联接条件下,两台电机的转速强制相等,则两电机的角速度和销轨齿轮的角速度满足以下关系式:ω1=ω2=R gr gωg.(3)根据式(3),可得J1 n p dω1d t=T e1+T e2−B1ω1−B2ω2−J2n pdω2d t−r g R g (J Ln pdωgd t+T L+B gωg).(4)将上式改写为J1n pdω1d t=T e1+T e2−(B1+B2)ω1−J2n pdω1d t−r gR g(J Ln pr gR gdω1d t+T L+B gr gR gω1).(5)则刚性传动条件下牵引系统运动方程简化为dω1d t=[1g1(T e1+T e2)−g2g1ω1−r gg1R gT L]n p.(6)式中:g1=J1+J2+J Lr2gR2g,g2=B1+B2+B gr2gR2g.取销轮、销轨齿轮半径相同来简化系统,则g1=J1+J2+J L,g2=B1+B2+B g.(7)同时忽略阻尼系数,则式(6)可进一步简化为dω1d t=[1g1(T e1+T e2−T L)−g2g1ω1]n p.(8)转矩与功率的关系为{T e1=P1/ω1,T e2=P2/ω2,T L=P L/ωr=(P1+P2)/ωg.(9)据前文所述,ω1=ω2,又由于等效的销轮齿轮与销轨齿轮半径相同,则结合式(9)可得T L=T e1+T e2.(10)由上式可知,系统功率平衡问题即转化为电机转矩平衡问题.根据式(10)简化后的三相异步电机在d–q 坐标系下的动态数学模型[23]以及带转矩闭环的控制方式,得牵引系统的数学模型为˙ω1=[1g1(T e1+T e2−T L)−g2g1ω1]n p,˙ψrd1=L m1T r1i sd1−1T r1ψrd1,˙isd1=−k M11i sd1+k M12ψrd1+ω1i sq1+1σ1u sd1,˙isq1=−k M11i sq1−L m1σ1L r1ψrd1ωr1−ω1i sd1+1σ1u sq1,T e1=n p L m1L r1i sq1ψrd1,˙ψrd2=L m2T r2i sd2−1T r2ψrd2,˙isd2=−k M21i sd2+k M22ψrd2+ω1i sq2+1σ2u sd2,˙isq2=−k M21i sq2−L m2σ2L r2ψrd2ωr2−ω1i sd2+1σ2u sq2,T e2=n p L m2L r2i sq2ψrd2,(11)124控制理论与应用第40卷式中:k 1=(R s L 2r +R r L 2m )/(σL 2r ),k 3=(n 2p L m )/(JL r ),T r =L r /R r ,σ=L s −L 2m /L r .2.2牵引系统机械负载动力学模型由于牵引系统近似为刚性联接,根据牵引系统数学模型,忽略弹性力矩联接结构的数学方程可表述为d ωrd t =1g 1(T 1+T 2−T L ),(12)即T 1+T 2−T L =(J 1+J 2+J m )d ωrd t,(13)式中:T 1,T 2为两台电机输出转矩;T L 为负载转矩,单位N ·m;J m 为两台电机转动惯量;J 1,J 2为负载转动惯量,单位kg ·m 2;ωr 为系统旋转角速度,单位r/min.上式进行Laplace 变换,可得ωr (s )=T 1(s )+T 2(s )−T Ls (J 1+J 2+J m ).(14)3牵引系统自抗扰控制器设计3.1速度环设计考虑传动轴较短,忽略牵引系统电气传动中的扭转弹性转矩.由牵引系统数学模型得到速度环的数学方程为˙ωr =[1g 1(T e1+T e2−T L )−g 2g 1ωr ]n p ,(15)式中:T L 为总负载、g 1为转动惯量、g 2为阻尼系数,其值均随工况的不同而变化,形成未知扰动.根据自抗扰控制器的特点,将式(15)所示的速度环数学模型改写为˙ωr =n p g 1T ∗e −n pg 1(T L +g 2ωr ),(16)式中速度环的输出为电磁转矩给定值T ∗e .自抗扰速度控制器由扩张状态观测器、跟踪微分器(tracking differentiator,TD)和非线性状态误差反馈控制律(nonlinear states error feedback control laws,N-LSEF)组成.3.1.1跟踪微分器离散系统TD 的状态方程为{x 1(k +1)=x 1(k )+T x 2(k ),x 2(k +1)=x 2(k )+T u,(17)式中T 为采样时间.u =Fst(x 1(k )−v (k ),x 2(k ),r,h )=−{ra /d,|a | d,r sgn(a ),|a |>d,(18)式中:r 为跟踪因子,其值越大跟踪速度越快,但过大会导致超调量增大;h 为滤波参数,其值越大滤波效果越好,但过大会导致系统振荡.将式(18)代入状态方程,可得x 1(k +1)=x 1(k )+T x 2(k ),x 2(k +1)=x 2(k )+T Fst[x 1(k )−v (k ),x 2(k ),r,h ].(19)3.1.2扩张状态观测器基于原系统状态变量,(x 1,x 2)将外扰表现量作为新的未知变量扩展出新状态,(x 3)则原系统可转为如下线性系统˙x 1=x 2,˙x 2=x 3+bu,˙x 3=˙f (x 1,x 2,w (t ),t )=w 0(t ),y =x 1.(20)根据上式建立非线性扩张状态观测器为ε=z 1−y,˙z 1=z 2−β01ε,˙z 2=z 3−β02Fal(ε,1/2,δ)+bu,˙z 3=−β03Fal(ε,1/4,δ),(21)式中:δ为线性区间,误差小时可避免高增益引起的高频震颤;β01、β02正比于估计收敛速度,但取值过大会导致ESO 的输出振荡发散,同时产生高频噪声信号.取非线性组合函数Fal 为Fal(ε(t ),α,δ)={|ε(t )|αsgn(ε(k )),|ε(t )|>δ,ε(t )/δα−1,|ε(t )| δ,(22)式中:α∈(0,1),α越小,Fal 函数非线性越强.若式(21)中b 已知,则ESO 的输出可以跟踪系统的状态变量输入,并且具有较大的适应范围.则扩张状态观测器离散表达式可表示为ε(k )=z 1(k )−y (k ),z 1(k +1)=z 1(k )−T β01Fal(ε(k ),α,δ),z 2(k +1)=z 2(k )+T [z 3(k )−β02Fal(ε(k ),α,δ)+bu (k )],z 3(k +1)=z 3(k )−T β03Fal(ε(k ),α,δ).(23)3.1.3非线性误差反馈控制律根据TD 和ESO 的输出,将NLSEF 构造为e 1(k )=x 1(k )−z 1(k ),u 0(k )=β1Fal(e 1(k ),α1,δ1),u (k )=u 0(k )−z 2(k )/b,(24)式中:取0<α1<1,δ1=1,其与ESO 中的α和δ作用相似.β1越大系统响应速度越快,同样,若取值过大会导致系统振荡.图3所示为自抗扰速度控制器的结构框图.由牵引系统数学模型知,环路采用一阶自抗扰控制器即可满足要求,扩张状态观测器则采用二阶模型.式(16)中,w 0(t )=−n p /g 1(T L +g 2ωr )为扰动,ωr 为耦合项,该项可能是受到另一电机,负载或机械结第1期贺虎成等:采煤机牵引系统双电机功率平衡控制策略125构影响而产生.采用ESO 估计和补偿扰动[24],为减轻ESO 负担,将f 0(ˆωr (k ))=−g 2ωr n p /g 1视为控制对象的已知模型.仅估计未知模型,重新构造ESO 可得如下表达式:ε0(k )=ˆωr (k )−ωr (k ),ˆωr (k +1)=ˆωr (k )+T [z 0(k )−β01Fal(ε0(k ),α,δ)+f 0(ˆωr (k ))+b 0T ∗e (k )],z 0(k +1)=z 0(k )+β02Fal(ε0(k ),α,δ),(25)式中:b 0=n p /g 1,ωr 为实际转速,ˆωr 为ωr 跟踪值.经ESO 处理,实现输出z 0跟踪系统的未知扰动.设计相应跟踪微分器,速度环安排过渡过程的表达式为¯ωr (k +1)=¯ωr (k )+T x 02(k ),x 02(k +1)=x 02(k )+T Fst[¯ωr (k )−ω∗r (k ),x 02(k ),r,h ],(26)式中:ω∗r 为给定转速,¯ωr 为给定转速跟踪值.通过TD 的输出和ESO 的估计,可得系统状态变量误差.将误差输入NLSEF,将其输出与扩张状态观测器的补偿相加,得到被控对象的控制量.最后,将NL-SEF 重构并设计为e 0(k )=¯ωr (k )−ˆωr (k ),u 0(k )=β1Fal(e 0(k ),α1,δ1),T ∗e(k )=u 0(k )−[z 0(k )+f 0(ˆωr (k ))]/b 0.(27)图3ADRC 速度控制器结构框图Fig.3Structure block diagram of ADRC speed controller3.2转矩环设计转子磁场定向的同步旋转正交坐标系下,牵引电机的电磁转矩表达式为T e =n p L mL ri sq ψrd .(28)令b 1=n p L m ψrd /L r ,可将式(28)改写为T e =b 1i sq .(29)恒转矩矢量控制系统中,转子磁链通常取为常数,用给定磁链值ψ∗rd代替实际值ψrd 来简化计算.取b 1为常数,可通过离线计算得到具体值.转矩环设计与速度环类似,详细过程不再赘述.3.3电流环设计d,q 轴电流环设计与速度环设计类似,详细设计过程不赘述.由牵引电机数学模型可得转矩电流与磁链电流方程为 ˙isd =−k 1i sd +k 2ψrd +ωr i sq +1σu sd ,˙i sq =−k 1i sq −L m σL r ψrd ωr −ω1i sd +1σu sq .(30)令w 1(t )=−L m ψrd /(σL r )−ω1i sd 为q 轴电流环的系统扰动,ψrd 和i sd 构成耦合项.改写上式为˙isq =−k 1i sq +w 1(t )+b 2u sq ,(31)式中:b 2=1/σ,ESO 用于实时估计和补偿w 1(t ),可得到系统未建模的动态观测值.为降低ESO 的负担,取f 1(ˆi sq (k ))=−k 1i sq 作为已知模型.令w 2(t )=R r L m ψrd /(σL 2r )+ωr i sd 为d 轴电流环的系统扰动.ωr ,i sq 和转子电阻R r 构成耦合项,当电机温度升高、频率变化时,这些参数会发生变化,且影响磁链闭环子系统的控制效果,造成整个系统控制性能变差.用ESO 对w 2(t )实时估计和补偿,则上式中磁链电流方程改写为˙isd =−k 1i sd +w 2(t )+b 3u sd .(32)式中:b 3=1/σ,取f 2(ˆi sd (k ))=−k 1i sd 为已知模型.3.4磁链环设计将磁链方程改写为˙ψrd =b 4i sd −1T rψrd ,(33)式中:b 4=L m /T r ,取f 3(ˆψrd (k ))=−ψrd /T r 为已知模型.磁链环设计也类似速度环,详细过程不赘述.4采煤机牵引系统仿真研究以MATLAB/Simulink 为平台搭建仿真.采用两台参数如表2所示的三相鼠笼式异步电机,通过矢量控制来控制电机转速,模拟采煤机牵引工况.表2仿真用异步电机参数Table 2Asynchronous motor parameters for sim-ulation参数/单位数值参数/单位数值P N /kW 37.3J/(kg ·m 2)1.662U N /V 380T eN /(N ·m)310f N /Hz 50n p2R s /Ω0.087n N /(r ·min −1)1146R r /Ω0.228L s /mH 35.5L m /mH34.7−−4.1正常牵引工况仿真分析采煤机负载随煤层品质及销轮与销轨配合情况变化,正常情况下波动范围为±5.53%.因采煤机机身重量可达数十吨,系统相当于带载起动,因此起动时施加50N ·m 的恒定负载模拟.工况一煤层品质好,系统轻载起动,系统以额定转速驱动采煤机运行.假设:1.5s 遇到煤层,施加200126控制理论与应用第40卷±5.53%(N·m)的负载信号;2s 遇到采空区减载运行.图4(a)–(b)为PI 和ADRC 控制系统下两电机转矩波形,图4(c)–(d)为转速与转矩差波形.由图4(c)知,达到额定转速前ADRC 系统几乎无超调,PI 系统有一定超调.1.5s 遇到煤层时PI 系统无法达到给定转速,而ADRC 系统仅在给定转速附近有小波动.由图4(d)知,系统起动及加减载时ADRC 系统转矩平衡效果优于PI 系统.(a)PI系统转矩(b)ADRC系统转矩(c)转速对比(d)转矩差对比图4工作在工况一的系统响应Fig.4System response in working condition 1工况二煤层品质较差,采煤机起动时截割系统立即割煤,系统重载起动.牵引电机先低于额定转速驱动采煤机,待较差煤层采空后加至额定转速.假设系统负载400±10%(N ·m)起动.图5(a)–(d)分别为PI,ADRC 系统下两台电机转矩,两种系统转速和转矩同步误差.ADRC 控制下,采煤机0.93s 达给定转速746r/min;PI 系统1.4s 近似到达;2s 时负载减小,采煤机持续负载较小,即遇到空煤层.3s 时给定转速提至额定值,采煤机加速运行.ADRC 系统无超调达到额定转速,PI 系统经一定超调后达到额定值.说明重载起动时ADRC 系统比PI 系统的动态性能更好,误差更小,高、低速下都能很好的保持系统平稳运行.(a)PI系统转矩(b)ADRC 系统转矩(c)转速对比(d)转矩差对比图5工作在工况二的系统响应Fig.5System response in working condition 2第1期贺虎成等:采煤机牵引系统双电机功率平衡控制策略1274.2电机参数摄动仿真分析采煤机长时间运行,散热条件差,常导致电机发热.情况严重会使电机转子电阻增至1.5倍.4.2.1电机M1转子电阻变为1.5倍图6(a)–(b)为M1转子电阻变化时系统转速波形,图6(c)–(d)为转矩差值波形.系统轻载起动,2s 时施加200N ·m 负载,3s 时将负载减至50N ·m.(a)PI系统转矩(b)ADRC系统转矩(c)PI系统转矩差(d)ADRC 系统转矩差图6电机M1转子电阻变为1.5倍的系统响应Fig.6System response when the rotor resistance of the motorM1becomes 1.5times显然ADRC 动态性能更好,转速几乎无变化,转矩差在起动及加减载时较小波动.但PI 方式下,转速在2s 加载后无法达到给定值,与正常工况相比转速差值和电磁转矩差值更大,无法满足功率平衡要求.4.2.2电机M2转子电阻变为1.5倍图7(a)–(b)为电机M2转子电阻变化时系统转速波形.PI 系统转速变化较大,施加负载时转速偏离严重,ADRC 控制性能较为理想.图7(c)–(d)为转矩差值波形,ADRC 系统在起动和加减载时有较小波动,但PI 系统下,起动阶段M2承担较大负载,0.6s 时波动剧烈,转矩差变化量达150N ·m,可能会导致传动机构损坏;加载时M1明显会多承担40N ·m 负载,不满足对功率平衡的要求.5实验研究5.1实验平台设计与实现本文所搭建采煤机牵引系统实验平台的硬件结构如图8所示.由于实验室条件限制,采用两台功率均为1.1KW 的异步电机搭建实验平台,两台电机用同轴相连的方式模拟牵引系统,电机引出轴连接处安装磁粉制动器.电机详细参数如表3所示,实物图如图9所示.(a)PI系统转速(b)ADRC系统转速(c)PI 系统转矩差128控制理论与应用第40卷(d)ADRC 系统转矩差图7电机M2转子电阻变为1.5倍的系统响应Fig.7System response when the rotor resistance of the motorM2becomes 1.5times5.2验证系统性能实验5.2.1矢量控制解耦性能验证将两台电机的联轴器断开,图10为其中一台电机在矢量控制方式下的转矩电流和励磁电流的波形,当电机从空载起动并以864r/min 的给定转速平稳运行后,分别在t 1,t 3,t 5时刻向系统施加负载,并在t 2,t 4,t 6时刻卸去负载.转矩电流在负载增大和减小时的变化明显,而励磁电流在负载变化时的波动较小,说明实现了电流解耦.图8牵引系统实验平台的硬件结构Fig.8The hardware structure of the traction system experimental platform表3异步电机参数Table 3Parameters of asynchronous motor参数/单位数值参数/单位数值P N /kW 1.1J/(kg ·m 2)0.0087U N /V 380T eN /(N ·m)7.5f N /Hz 50n p2R s /Ω6.75n N /(r ·min −1)1400R r /Ω5.82L s /mH 223L m /mH223I N /A2.75.2.2系统起动实验设置电机空载起动,且给定转速为864r/min,图11(a)–(b)分别为PI,ADRC 控制方式下的起动转速波形对比.采用PI 控制起动时转速有超调,而采用自抗扰控制策略后,达到给定转速前几乎无超调,且纹波较小,说明自抗扰控制具有更好的性能.5.2.3系统加减载实验当两个系统达到给定转速后,设在t 1时刻突加10N ·m 负载,并在t 2时刻卸去该负载,图11(c)–(d)所示为此时系统转速响应.采用PI 控制时,在加减载瞬间转速受到的影响较大;而采用ADRC 控制时,在加减载时转速基本不受影响,说明其具有较好的抗干扰能力.图9小功率牵引系统实验平台Fig.9Experimental platform of low-power traction systemexperimental platform第1期贺虎成等:采煤机牵引系统双电机功率平衡控制策略129图10转矩电流与励磁电流Fig.10Torque current and excitation current experimental platform5.3牵引工况模拟实验5.3.1系统转速响应图12(a)为ADRC系统转速波形,系统在小负载下起动,给定转速为600r/min.在t1时刻给系统施加10N·m附近变化的随机负载,并在t2时刻减载;在t3时刻将给定转速调整至864r/min;系统再次达到给定转速后,在t4时刻施加平均为5N·m的随机负载.可以看出ADRC系统达到给定转速无超调,加减载过程平滑,速度没有明显变化,满足控制要求.5.3.2系统起动时电流响应为了验证系统运行时能否实现两台电机输出功率平衡,可以通过对比转矩电流来判断.图12(b)–(c)为电机起动时的电流波形,其中图12(b)为空载起动,图12(c)为加载起动.在电机由起动达到给定转速的过程中,转矩电流差距不大,表明该系统在运行时实现了功率平衡.图11系统转速响应Fig.11Speed response of thesystem130控制理论与应用第40卷图12模拟牵引工况实验Fig.12The experimental of simulated traction conditions5.3.3加减载及提速时电流响应实验中,通过控制磁粉制动器供电电流在一定范围内随机变化来模拟随机负载.系统在给定转速600r/min 下起动,运行平稳后,在t 1时刻施加10N ·m 附近随机变化的负载,并在t 2时刻卸载.在t 3时刻,将给定转速提升至864r/min.如图12(d)所示,无论是加载还是加速时,两台电机的转矩电流基本相等.通过对比转矩电流,说明两电机输出转矩相同,实现了系统的功率平衡.图13(a)为施加随机负载并减载时两台电机的A 相电流情况;图13(b)为加载区域放大图,图13(c)为减载区域放大图.可以看出电流基本相等.图13(d)为加载起动时两台电机的A 相电流值,放大后如图13(e)所示.由图可知,在加载起动下A 相电流值相等,通过相电流波形,侧面验证了两电机的功率平衡.(a)加减载A相电流(b)局部放大区域1(c)局部放大区域2(d)加载启动A相电流值(e)局部放大图图13随机负载时,两台电机A 相电流波形Fig.13A-phase current waveform of two motors underrandom load6结论本文针对采煤机牵引系统由于负载突变,参数摄动及参数不一致而造成双电机功率失衡的问题,提出了一种基于自抗扰控制的牵引系统双电机转矩交叉耦合控制策略.与传统的PI 控制策略相比,本文所提出的控制策略在保证控制性能良好的基础上,有效降低了系统负载扰动对速度控制效果的影响,且提高了系统的鲁棒性和动态响应能力,降低了系统偏载的风险.根据采煤机的实际工况进行了仿真分析和实验研究,结果验证了所提控制策略,实现了采煤机牵引系统的功率平衡,并具有较强的抗扰性能.参考文献:[1]ZHAO Lijuan,TIAN Zhen,LIU Xunan,et al.Simulation analysisof load characteristics of thin seam shearer drum.Journal of System Simulation ,2015,27(12):3102–3108.(赵丽娟,田震,刘旭南,等.薄煤层采煤机滚筒载荷特性仿真分析.系统仿真学报,2015,27(12):3102–3108.)[2]GE Shirong.The development history of coal shearer technology(Part three)–electrical motor driven shearer.China Coal ,2020,46(8):1–15.(葛世荣.采煤机技术发展历程(三)–—电牵引采煤机.中国煤炭,2020,46(8):1–15.)第1期贺虎成等:采煤机牵引系统双电机功率平衡控制策略131[3]WANG Duo.Development of high adaptability haulage system forhigh-power 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**************;张晨阳硕士研究生,目前研究方向为电力电子技术,E-mail:zcy **************;刘博涛硕士研究生,目前研究方向为电力电子技术,E-mail:183 ****************;桂浩亚硕士研究生,目前研究方向为电力电子技术,E-mail:814 *************.Copyright©博看网. 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2010年度中国煤炭工业协会科学技术奖获奖项目
宁 宇 刘东才 毛德兵 王庭臣
王 建 张东升 陈 宇 郑家林 钱建钢 陈荣德 刘国柱 王 杰
8
煤矿岩巷机械化高效掘进的关键 河北金牛能源股份有限公司 应用集成技术研究 中国矿业大学（北京）
白忠胜 马 利 郭东明 岳中文 孙玉宁 王东飞 李运宏 王会堂
赵兵文 窦晓峰 张志国
李 清 张振芳 王文清
9
郭金刚 山西潞安环保能源开发股份有限公 张文平 松软煤层瓦斯抽采钻进关键技术 司 马建宏 研究 河南理工大学 吴 娟 李会玲 中煤平朔煤业有限责任公司 露井联合开采关键技术研究与应 中国矿业大学 用 北京航空航天大学 中国矿业大学（北京） 西安科技大学 长安大学 陕西省煤炭地质测量技术中心 榆神府区煤炭资源开采与生态水 榆林市杨伙盘煤矿 榆阳区煤炭工 位保护研究 业局 榆阳区金牛煤矿 榆阳区 榆卜界煤矿 榆阳区三台界煤矿 中国矿业大学（北京） 山西潞安 矿业集团有限责任公司 淮北矿业 集团有限责任公司 中煤平朔煤业 有限责任公司 大同煤矿集团有限 责任公司 吴吉南 徐金海 周保精 王双明 石平五 侯恩科 张晓团 康 勇 王家臣 冯学武 肖亚宁 赵洪宝 张 辉 王建国 纪玉石 尚文凯 赵二夫 刘宪权
冯光明 李风凯 孟杏莽 赵玉泉
刘尚林 胡海江 王春耕 李占涛
张建公 马民乐 卢志敏 高天明
3
煤矿瓦斯地质规律与应用研究
河南理工大学 中国平煤神马能源 化工集团有限公司 郑州煤炭工业 （集团）有限责任公司 河南煤业 化工集团有限责任公司 皖北煤电 集团有限责任公司 山西晋城无烟 煤矿业集团有限责任公司
张喜武 翟桂武 崔洪明 马贵来 贺安民
凌 文 赵永峰 胡振琪 兰 毅
顾大钊 马 军 南清安 于瑞雪
张建民 郭昭华 李全生 王宁波
山西省煤炭地质局副局长张胤彬：创新做统领 企业赢转型
山西省煤炭地质局副局长张胤彬：创新做统领企业赢转型作者：来源：《科学导报》2019年第52期地勘行业作为社会发展的基础性行业，具有战略性、先行性、基础性、开创性等特征。
如今地勘行业发展既面临机遇，也存在挑战。
从机遇角度看，“两山论”“人与自然和谐共生”等国家政策理念的推行表明生态文明建设已提高到国家战略层面。
与此同时，当前国家经济下行压力大，经济韧性强，发展的路途需要矿产资源作为支撑。
从挑战角度看，随着矿山企业开采机械化、现代化、治理化的发展趋势，对地勘行业提出更高要求。
同时，地勘行业存在体制机制差异化，当前地勘行业绝大多数戴着“事业”的帽子，因此更需要走好“企业”的路子。
地勘行业转型发展需要从固本、科技创新、拓宽服务领域三方面进行统筹规划。
第一方面为固本，随着生产技术标准的愈加严格化，从自然中找资源向为矿山生产服务转型，从原始开采向机械化、自动化开采转变，并对地质构造、灾害、水治等方面提出更高要求。
同时注重提升技术水平与服务能力，将制造资源变为生产服务是地勘行业今后努力生存的方向。
第二方面为科技创新。
通过提高科技创新能力，寻找国家稀有矿业矿产资源，引导传统煤炭向清洁能源方向转换。
第三方面为拓宽服务领域，在当前倡导生态文明、智慧城市、新农村建设的大背景下，从生产技术、农业地质、旅游地质、灾害地质、监测预警以及抢险救援等方面找寻转型出口。
中科盛联环境工程总工程师金跃群：八字献良策创新新模式矿产资源是不可再生资源。
随着矿业的迅速发展，环境问题日渐突出，要实现矿山环境根本好转，不仅政府要重视，企业与公众均需重视。
矿山企业在担负更多社会责任之时，需形成良好机制与运营模式。
首先需要表明的是，矿山修复并无标准化，我们需要从地球医生的角度去修复，创新需要打破常规。
从“开发、保护、治理、修复”的理念出发，是实现“绿水青山即为金山银山”过程中最关键一步，从这一角度来看，需要从生态环境部场地修复经验来学习。
同时做好风险评估工作，风险评估需要考虑何处有风险，何处适用，适用度为多少。
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边制造 ， 先后 研 制成 功 了具 有 自主 知识 产 权 的 国 内第 台短 壁 采煤 设 备—— 履带 行走 式 液压 支 架 、 具有 革
一
命 意 义 的 第 一 台 防 爆 胶 轮 车 — — ＴＹ ０ １ Ｂ型 井 下 防 ３６ Ｆ 爆 低 污 染 轻 型 自卸 车 ， 后 很 快 就 有 了 给 料 破 碎 机 、 随 连
我院 主要 从 事 煤 及 半煤 岩 巷 道 掘进 技 术 与 装 备 、 短壁机械化 开 采技 术 与 装 备 、 轨 辅 助运 输 关 键 技 术 无
功率 ５ Ｗ ～３ ５ｋ 的 ｌ 种 型 号 ， ０ｋ １ ｗ ０余 能够 满 足各 种 煤巷 、 半煤 岩巷及 岩巷 的掘进需要 ， 占到 了国内 ２ ％以 ５
文献标识码： Ｃ 文 章编 号 ： １ ７ —９ ７ （ ０ ０ ０ —０ ２ ０ ６ ４ ３ ９ 一２ １ ） ３０ ９ —２
中图 分类 号 ： Ｆ ０ ． １ ４ ７２
Ｌｅ ｄ ｎ ｈ ａ ａ ｈ ｎ ａ ｉ ｇ ｔ ｅ Ｃｏ ｌＭ ｃ ｉ ｅ Ｅｑｕ ｐ ｅ ｔＭ ａ ｕ ａ ｔ ｒ ｔ ｎ ｏ ａ ｉｅ Ｄｅ ｅｏ ｉ ｇ ｉ ｍ ｎ ｎ ｆ ｃ ｕ ｅ ｗｉｈ Ｉ ｎ ｖ ｔｖ ｖ ｌ ｐ ｎ
上的市场 份额 。
与装备 、 压支架 和液压元 部件 技术 与装备 、 板输送 液 刮 机械及其元 部 件技 术 与 装备 、 矿 电气技 术 与 装 备 为 煤 主的六大专 业领域 的技 术创新 及产业化 。
建院 ４ ０多年 来 ， 围绕 以上 专 业 ， 承担 国家 和省 共 部级科研 项 目 ６ ０余 项 ， 得 达 到 国 内或 国 际 领先 水 ０ 取 平 的科研 成果 ４ ８ ， 得 国家 和省 部级 奖励 １ ８项 ， ６ 项 获 ７ 批准授权 专利 １ ３项 。 ２ ２０ ０ ４年 ， 我院被 国务院 国资委授予 “ 中央 企业先 进 集体” 荣誉称 号 ；０ ５年 ， ２０ 通过 山西省科技 厅认 证 ， 为 成 国家级高新 技术 产 业开 发 区外 高新 技 术企 业 ，０ ６年 ２０ 被山西省人 民政府 认 定 为 “ 山西 省经 济结 构 调 整 先进 单位 ”２ ０ ，０ ７年我 院掘进机研究 所被 国务院 国资 委授予 “ 中央企业 学 习型红 旗 班组 （ 室 ） 杆 ” 我 院 神东 创 科 标 ， 新基地被 国家人 事部 、 中国煤炭 工 业协会 授 予 “ 国煤 全 炭工业 先 进 集 体 ” 荣誉 称 号 。 目前 ， 院总 资产 达 到 我
２０ ０ ４年 ， 山西省计 委调研 高新技术项 目时 ， 了我 给
们 三句评价 ： 没想 到技术 这么 先进 ； 想到 产业 化速 度 没 这 么快 ； 没想 到高端 技术产 品这 么快就 能 被市 场接受 。 这是 对我 院成绩 的极 好褒奖 。
２ １ 年 第 ３期 （ 第 ６ ００ 总 ０期 ）
Ｓ Ａ Ｘ ＮＥ Ｇ ＮＤＣ Ｓ Ｒ Ａ Ｉ Ｈ Ｎ Ｉ Ｒ ＹＡ ＯＮ Ｅ Ｖ ＴＯＮ Ｅ
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２ ０年 ６月 Ｏｌ
持续 创新 特 色发展 领 航煤 机 装备 制造 业
— —
访煤 炭科 学研 究 总院太原研 究院 院长张彦禄
一
省政府 根据煤 炭 工 业 发展 与 改 革 的 内外 部 影 响 因素 ，
做 出“ 济结构 调整” 经 的战 略决策 之 时 。根 据新 的煤 炭 工业发展 思路 ， 院科研 人员 走 出研究 室 ， 我 以市 场 为导 向， 寻求企 业的发 展 。凭 着深 厚 的技术 底蕴 ， 锐地 看 敏 到了短壁采煤 机 械和井下 无轨 辅 助运输 设 备 的市场 空 档， 在消化 吸收 国 外 同类 先 进 技术 的基 础 上 ， 设 计 ， 边
个 曾经 的科研机构 如何在 众 多 的科 研 型企 业 中脱颖
而 出， 进而抢 占了煤 机装 备研 发与 制造 的 高地 ？近 日， 记者 就这个 问题 ， 访 了煤 炭 科 学 研究 总 院太 原研 究 采 院院长张彦禄 。
记 者 ： 院 长 ， 好 ！ 能 简 单 介 绍 一 下 煤 科 院 太 张 您 原研究 院吗？ 张 彦 禄 ： 炭 科 学 研 究 总 院 太 原 研 究 院 创 建 于 煤
１ ６ 年 ， 中国专 门从 事煤 矿采 掘 设 备研 制 的大 型科 ９４ 是
续 运输 系统 、 锚杆 钻车等 短壁设备 ， 以及载重 ６ｔ８ｔ ， 等 的系列新 型无轨 车辆 ， 并迅 速产业化 ， 效益不 断增长 。 同时 ， 院是 中国煤 炭行 业 掘 进 机 械专 业 技 术 的 我 归 口单 位 ， 矿 用 设 备标 准 化 委 员会 掘 进 机 分会 。 我 是 院在此 领域 一 直有 深 厚 的研 究 功底 ， 已研 发 出 了截 割
研 机构 。１９ ９ ９年 ７月 ， 随煤 炭科 学研 究 总 院一 起 转 制 为 中央直属科 技型企业 。全 院现有职工 １ ０ 余 名 ， ０ ５ 其 中专业 技术人员 ６ ０余 名 ， ０ 具有 高级 职称 人员 ２ ３名 ， ５
具 有 较 强 的 科 技 创 新 能力 和 技 术 实 力 。
— —
Ｉ ｅ ｖｅ Ｚｈ ｎ ｎｔｒ ｉｗ ａ ｇＹａ ｌ ｎ ｖ．Ｄｅ ｎ ｏ ａ ｘ ｓ ａ ｃ ｎ ｔｔ ｔ ｆＧｏ ｌＲｅ ｅ ｒ ｈ Ｉ ｓ ｉ ｔ ａ ｆＳｈ ｎ ｉＲｅ ｅ ｒ ｈ Ｉ ｓ ｉｕ ｅ ｏ ａ ｓ ａ ｃ ｎ ｔｔ ｅ ｕ
山西 向来 以煤 炭大 省著称 。依 托 于 山西煤 炭产 业 优势 和 自身 的科研 背 景 ， 炭科 学 研 究 总 院太 原 研 究 煤 院在煤炭 机械 的研 发 和 制 造方 面 都 有着 不 俗 的 表 现 。