编者按：众所周知，采煤机是井工煤矿“三大机”之首，但详细了解其创新发展历程的人并不多。目前智慧煤矿建设正如火如荼地进行着，而采煤机的智能化是关键中的关键。从本期开始，我刊将连续刊登行业知名专家学者、中国矿业大学(北京)校长葛世荣教授“采煤机技术发展历程”系列特稿，为读者全面展示采煤机技术研发的不凡历程，科学系统地梳理和研究采煤机的创新脉络，以求对稳健推进智能开采和研发煤矿开采机器人提供智力支撑。
该系列特稿有着近200张珍贵的采煤机研发制造的历史照片，它将带您走进采煤机技术发展的历史长河，探秘和见证采煤机一个个重大技术创新、技术跨越的历史瞬间。要想对采煤机技术的发展历程有一个准确而全面的认知，敬请持续关注《中国煤炭》杂志。
采煤机技术发展历程(一)——截煤机、刨煤机、钻煤机
论文概要
为全面了解采煤机技术创新过程，深刻认识采煤机对煤炭开采技术变革的作用，笔者把采煤机的创新脉络归纳为：基于4类切削机具、4种行走机构、6个控制能力，来满足５项采煤功能。由此，建立了采煤机切削机具、行走机构和控制能力3个维度、64种构型的采煤机集合库。以时间轴为主线，梳理出截煤机、刨煤机、钻煤机、滚筒采煤机、连续采煤机、露天采煤机、电牵引采煤机，以及采煤机可靠性、煤岩界面探测、采煤机自动化的发展历程，本篇介绍截煤机、刨煤机、钻煤机的发展。
作者简介
葛世荣(1963-)，男，汉族，浙江天台人，教授，中国矿业大学(北京) 校长，党委副书记，从事智能采矿装备、摩擦可靠性工程研究。俄罗斯工程院外籍院士。主持完成了国家“973 计划”项目“深部危险煤层无人采掘装备关键基础研究”，发明了基于煤层地质信息融合的采煤机自动定位、纠偏及控制方法。主持国家自然科学基金重点项目“煤矿井下无人化综采机组的智能感知与协同控制基础研究”，探索井下无人驾驶采煤机的自主定位及调控新原理和新技术。曾获国家技术发明二等奖2项和国家科技进步二等奖1项、三等奖1项。并且曾获得“国家杰出青年科学基金” 资助，荣获“中国青年科技奖”、“国家有突出贡献的中青年技术专家”、“全国优秀科技工作者”、“何梁何利基金科技进步奖”、“世界能源论坛技术创新奖”、“孙越崎能源科技大奖”。2020年5月30日，荣获全国“第二届创新争先奖”。E-mail: gesr＠cumtb.edu.cn。
主要内容
首先，笔者开创性地总结出采煤机技术创新脉络。认为，采煤机技术的创新遵循了功能→机构→结构的思维范式，功能是采煤机针对不同形态煤层所需具备的截割能力，机构是形成所需截割能力的机械装置，结构是多个机械装置集成起来的机器整体形式。将采煤机技术归纳为5项采煤功能、4类切削机具、4种行走机构、6个控制能力。并建立了以截割维度、牵引维度、控制维度为坐标轴的三维构型集合，理论上可以创制出64种采煤机构型。
其次，笔者针对本篇叙述的截煤机、刨煤机、钻煤机，以它们的研发制造始点及时间历程为顺序，依次介绍了锯削式截煤机、刨削式刨煤机、钻削式采煤机的国内外发展历程，尤其是对采煤机技术发展前期做出突出贡献的苏联、德国的采煤机发展历程做了比较详尽的挖掘，对我国早期截煤机、刨煤机、钻煤机的引进和研制历程和时间节点做了权威性汇总。
最后，笔者对刨煤机和钻煤机的适用范围进行了总结分析，指出：截煤机、钻煤机是这些构型中的初级采煤机，它们为早期的煤炭机械化开采做出主要贡献。无链牵引的自动化刨煤机属于中高级采煤机，在当今煤炭开采仍有较大的作为空间。
主要图表
图1 采煤机切削煤层的4种方式
图2 采煤机行走机构的４种形式
图3 采煤机6个自由度及控制功能
图4 采煤机构型三维集合模式
图5 截煤机、刨煤机、钻煤机的创始时间轴
图18 顿巴斯－１型康拜因
图21 1952年双鸭山矿工在井下操作截煤机
图34 BSHK－2DM 型螺旋钻采煤机
图36 刨煤机和钻煤机的适用范围
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