本书面向战略性新兴领域“高端装备制造”卓越工程师人才培养需求，以新工科建设为中心，体现煤炭类院校机械工程专业特点，内容既包含煤矿综采装备的常规设计、感知与控制内容，也包含煤机智能化建设内容，还包含编者的近期新科研成果，可使学生在了解综采装备结构组成及工作原理的基础上，进一步掌握其智能化技术。

本书从综采工作面装备整体功能角度出发，结合煤矿综采工作面装备具体特点、煤矿智能化应用需求，综合考虑前沿性、基础性、实用性，全面系统地介绍煤矿综采装备的组成、结构、设计、感知、控制与智能化技术等。本书主要内容包括绪论、采煤机及其智能化技术、刮板输送机及其智能化技术、顺槽转载系统及其智能化技术、可伸缩带式输送机及其智能化技术、液压支架及其智能化技术、高水基液压系统及其智能化技术、综采装备数字孪生技术、综采工作面集成配套与智能化系统、采煤工作面智能化技术实践典型案例等。本书的章节顺序力求体现煤矿综采工作面装备的工作顺序与功能关系，为读者展示完整的煤矿综采装备及其智能化技术体系。 本书可作为普通高等院校机械类专业本科生和研究生的教学用书，也可作为相关领域工程技术人员的学习与参考用书。

前言 第1章绪论/1 11综采工作面简介/1 111采煤机/2 112液压支架/3 113工作面运输系统/4 114三机协同关系/6 12综采工作面智能化系统/7 121采煤机智能化系统/7 122液压支架智能支护系统/7 123综采工作面智能化运输系统/7 124综采工作面智能化支持系统/7 13综采工作面总体集成配套设计/8 131总体集成配套原则和方法/8 132能力配套关系/11 14综采装备选型原则/15 141液压支架选型/15 142采煤机选型/16 143三机选型/17 144泵站选型/18 145带式输送机选型/18 思考题/19 参考文献/19 第2章采煤机及其智能化技术/20 21概述/20 22采煤机的基本结构与原理/22 221工作原理与整体排布/22 222截割部/24 223牵引部/26 224附属装置/29 225电控系统/32 226选型、使用与维护/35 23采煤机自动化技术/36 231采煤机定位定姿技术/36 232采煤机记忆截割技术/38 24采煤机智能化技术/39 241煤岩识别技术/39 242环境感知技术/42 243采煤机远程集控技术/43 25采煤机自主导航截割技术/45 251煤层导航地图构建与更新技术/46 252智能导航截割控制技术/47 思考题/49 参考文献/50 第3章刮板输送机及其智能化技术/52 31概述/52 32刮板输送机结构与设计计算/55 321结构/55 322设计计算/62 33刮板输送机驱动与传动技术/67 331软起动技术及装置/68 332变频调速技术/70 333永磁驱动技术/72 334限矩技术及装置/75 34刮板输送机驱动系统智能化技术/77 35刮板链自动张紧及故障诊断/80 36刮板输送机煤量检测及智能调速/83 37刮板输送机状态实时监测与远程控制/85 思考题/88 参考文献/89 第4章顺槽转载系统及其智能化技术/91 41概述/91 42顺槽转载系统的组成、结构与原理/91 421转载机/92 422破碎机/97 423带式输送机自移机尾/104 43转载输送机与破碎机的监测与智能化控制/106 431链轮大排量智能注油/106 432红外防坠落系统/107 433大块煤监测与预破碎技术/108 434煤量监测技术/109 435带式输送机自移机尾的监测与智能化控制/111 思考题/112 参考文献/113 第5章可伸缩带式输送机及其智能化技术/114 51概述/114 52可伸缩带式输送机的基本结构与传动原理/115 521基本结构/115 522传动原理/122 53带式输送机自动控制技术/127 531自动控制系统构成/128 532自动控制系统功能/128 54大型带式输送机自动张紧技术/130 541液压缸自动张紧装置/130 542自动变频绞车/130 55带式输送机煤流智能感知/131 551视频图像煤流识别分析技术/131 552激光测量分析技术/131 56基于物料运量智能调速节能技术/132 57带式输送机安全保护检测技术/133 571输送带跑偏检测/133 572输送带打滑检测/134 573输送带撕裂检测/134 574堆煤检测/135 575温度及烟雾检测/135 思考题/137 参考文献/137 第6章液压支架及其智能化技术/138 61概述/138 62基本结构与原理/138 621基本组成、分类及动作原理/138 622立柱及千斤顶结构/142 623顶梁和底座/144 624掩护梁和四连杆机构/146 625推移装置/147 63液压支架电液控制系统/147 631液压支架电液控制系统组成/148 632单个液压支架电液控制系统组成/149 633电液控制系统主要元部件及技术指标/149 64液压支架自动跟机移架技术/153 641采煤机位置检测/153 642自动推移刮板输送机/154 643自动跟机拉架/155 644护帮板自动控制/155 65综采工作面自动调直技术/155 651基于测距仪的工作面直线度控制方法/155 652基于相对位移的工作面直线度控制方法/156 653LASC技术/156 66液压支架智能感知及控制策略/157 661液压支架的姿态模型及姿态感知/158 662液压支架的承载载荷模型及承载载荷感知/162 663液压支架支护状态分析及智能控制策略/164 思考题/168 参考文献/168 第7章高水基液压系统及其智能化技术/169 71高水基液压系统及其概述/169 711构成及作用/169 712主要工作流程/170 72高水基液压系统的传动介质/171 73高水基液压泵站/172 731乳化液泵站的构成/173 732乳化液泵的工作原理与结构/175 74高水基电液控制阀/179 741电磁铁/181 742先导阀/181 743主阀/183 75泵站自动卸荷技术/185 751自动卸荷原理/186 752自动卸荷装置/186 76流量自适应调控技术/187 761液压支架运行过程供液特征及模型/187 762自适应智能供液理论与技术实现/193 思考题/201 参考文献/201 第8章综采装备数字孪生技术/202 81数字孪生技术概述/202 82虚拟模型与场景构建技术/204 821装备虚拟模型构建技术/205 822煤层虚拟构建技术/209 823场景虚拟构建技术/211 83综采工作面虚拟仿真技术/214 831装备虚拟仿真技术与父子关系建立/215 832关节组件添加/216 833综采装备动作仿真技术/217 834三机协同虚拟仿真技术/218 84综采工作面虚拟监测技术/219 841综采装备虚拟监测技术/219 842煤层虚拟监测技术/222 85综采工作面虚实双向交互技术/222 851由虚到实的交互技术/223 852由实到虚的交互技术/226 86综采工作面数字孪生系统构建与测试/227 861系统构建/227 862系统测试/231 思考题/232 参考文献/232 第9章综采工作面集成配套与智能化系统/233 91综采工作面装备配套关系/233 911综采工作面中部装备配套关系/233 912综采工作面两端头装备布置/236 92综采工作面装备集成配套实例/237 921薄煤层综采装备集成配套实例/237 922中厚煤层综采装备集成配套实例/238 923大采高综采装备集成配套实例/238 924放顶煤综采装备集成配套实例/239 93综采工作面及装备智能化系统/239 931智能化供液、供电系统/239 932智能化通信系统/241 933智能化视频监控系统/242 934地质保障系统/243 935顺槽远程集中控制系统/244 936智能化地面调度中心/245 937智能化人员定位系统/246 938智能化机器人巡视系统/247 939综采工作面智能化三维重现系统/248 思考题/249 参考文献/249 第10章采煤工作面智能化技术实践典型案例/250 101煤矿综采装备山西省重点实验室智能化升级实践/250 1011综采成套装备实验系统装备的情况/250 1012液压支架电液控制系统改造/251 1013综采成套装备实验系统智能化改造/251 102黄陵煤矿中厚煤层综采工作面智能化技术实践示范/253 1021黄陵一号煤矿基本情况/253 1022黄陵一号煤矿综采工作面设备情况/254 1023黄陵一号煤矿综采工作面智能化实践/254 103榆家梁煤矿薄煤层综采工作面智能化技术实践示范/256 1031榆家梁煤矿基本情况/256 1032榆家梁煤矿43101综采工作面情况/256 1033榆家梁煤矿43101综采工作面智能化实践/257 104塔山煤矿特厚煤层综采工作面智能化技术实践示范/259 1041塔山煤矿基本情况/259 1042塔山煤矿8125综采工作面情况/259 1043塔山煤矿8125综采工作面智能化实践/260 105上湾煤矿特厚煤层综采工作面智能化技术实践示范/261 1051上湾煤矿基本情况/261 1052上湾煤矿12401综采工作面基本情况/261 1053上湾煤矿12401综采工作面智能化实践/263 106正利煤业综采工作面智能化技术实践示范/266 1061正利煤业基本情况/266 1062正利煤业14-1104综采工作面情况/266 1063正利煤业14-1104综采工作面智能化实践/266 107金辛达煤业综采工作面智能化技术实践示范/268 1071金辛达煤业基本情况/268 1072金辛达煤业203综采工作面情况/268 1073金辛达煤业203综采工作面智能化实践/270 参考文献/271