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摘要：现如今我国的自主研发大型机械设备正在不断登上国际舞台。液压支架相关专利成果在我国层出不穷，体现出各领域各阶段研究者的创新精神和研究热忱。但我国与国际成熟水平仍有明显的差距。在目前的人工智能发展模式下，液压支架的远程控制，自动化作业等发展方向尤为明显。液压支架作为煤炭行业核心的大型机械设备，涉及到的力学，材料学，计算机科学等不同层面，需要各方研究人员广泛关注，全面推进我国液压支架的发展水平，勇于追赶国际最先进成熟的技术要求。
国内液压支架现状分析
从20世纪60年代末期起，液压支架开始起步发展。在70年代初期，处于研发目的，我国从欧洲和前苏联进口多套液压支架，反复研究其制作工艺和原理。直到20世纪80年代我国的技术突飞猛进，TD，ZY，ZZ等不同系列不同品种的液压支架相继问世。如今，大中型煤矿企业在适合条件下都纷纷采用液压支架。随着液压支架的普遍推广，重点研究所又进一步联合研制了ZFS，ZFD系列的产品，使得厚煤层分层得以有效开展，后又研制了ZZP，ZZPL，ZYP等。液压支架的科研成果明显，研制出的产品可以适用于目前我国煤炭矿井环境，例如0.6cm的支撑高度，12~16S的移架速度等。印度，土耳其等国先后引进了我国的液压支架，支撑掩护式，放顶煤铺网等模式下的产品更是备受好评。1991年，BMJ－I型支架电液控制系统成功研制，并进行了工业性测试，并于1992年通过。第二代的支架电液控制系统也于1995年5月试验成功。DYZK-II型支架电液控制系统于1993年9月进行了工业性测试，并通过了相关鉴定。而两年后，高产高效的薄煤层工作面液压支架——ZZ5200/11/18也成功通过了鉴定与工业测试。从现阶段的研发情况来看，单架和支撑程序控制的相关研究发展仍然处于起步发展阶段，虽然满足了国内众多煤炭制造企业的实际需求，但与国外先进水平仍有一定的距离。全面自动化，人工智能化领域正等待着研发人员进行探索。
外国液压支架发展情况总览
早在20世纪70年代，欧洲强国英国便研制出电液控制液压支架，澳洲则研究出长壁工作面环境下的工作支架。1981年，工作面支架成功进入生产流程，但相关的技能技术不配套，各方面水平处于初级阶段。1995年，全工作面的电液控制系统成功问世，支架外接收器投入使用，利用红外发射原理进行位置确定，进行指令操作。德国也是液压支架重要的发展国，Panzermatic-E系统便是德国的两家公司研制完成的。该产品的本安型微系统对于故障处理和位置定位有着更精确的把握，并支持了键盘输入，大大提高了人机交互水平。
计算机技术作为促进液压支架发展的重要因素，在国外有着更深远的影响。早在1986年，拥有编程功能的液压支架研制成功，其性能高，运行快，人机交互更加流畅便捷。1987年，德国进一步完善了相关发展，植入辅助功能，操作面板可控制支架，使支架拥有4个不同的功能。面板中可以任意添加删除辅助功能。1990年，PM3型支架系统在技术层面得以突破，在行业内成功推广。随后而来的PM4系统，PM31系统进一步将液压支架推向更高的水准。目前，国外的整体水平相当成熟，拥有一整套完善的计算机体系和物理原理理论基础，美国，澳大利亚，南非等相关领域强国的矿山机械均全面推广使用最先进的电液控制液压支架。
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3.我国发展趋势预测
随着人工智能的不断进步和国外成熟体系的不断引进，我国的液压支架发展方向相对明确，需要突破的核心技术也正在研究状态。不过，现阶段的人工智能液压支架电液系统已有不少申请专利和研究成果，各个研究所也在如下领域不断进行探索，增加支护强度和阻力，简化结构和提升可靠性，增加液压支架宽度，开发多用型高强度新型材料，以及引入人工智能计算机系统等。
支护强度与阻力增大
支护强度作为液压支架的核心指标，需要时刻被关注和重视。1100Pa的支护强度在当今液压支架的应用中并不能完全满足不同工作面的需求，最高超过10000Kn的工作阻力和不同地质条件的不断探索，使得支护强度和阻力指标的提升拥有着不可替代的重要性，也为减少事故发生率，保障人员安全增加可靠系数。
简化结构，可靠性提升
冗杂的结构使得现阶段的液压支架适应性差，对于复杂地质条件和遭遇突发状况的应变模式有着冲击和挑战。简化控制系统，增加可靠性，提升支护范围，降低安全隐患。例如薄煤层支架，就有着更多于普通煤层不需要的灵活性要求；大倾角支架等复杂地形用途支架也需要在支架结构方面大幅度简化。系统控制层面也需借鉴国外先进水平和发展模式，减少电液控制装置总量，不断优化操作方式方法，使得整体效率和稳定性得以发展。
增加液压支架宽度。
现如今，2m的支架已经投入使用多年，实践证明其稳定性安全性相对较好，经得起各个不同地区不同条件下作业的考验。进一步提升阻力后的稳定性问题和安全问题，在增加宽度后仍需要时刻重视。谨防支架倾倒等安全隐患，需进一步争取其拓展性，控制功能和及时通讯的可能性。液压支架宽度作为一项重要指标，始终在研究领域被重视和不断探索，希望开发出宽度更具有竞争力的产品设备。
高强度多用型钢材的研制和投入
钢材作为最基础最基本的液压支架材料，需要材料科学相关领域不断探索，研制出更优质的钢材板。现如今的优质板屈服强度达标，加载循环总量大，且总重量较轻，使用寿命长，得到了各界的好评。仍需进一步研究，将材料的各个指标进行一系列的提升，为进一步提升液压支架的应用水平提供更多可能性。
引入人机交互模式，提升使用体验
人机交互作为现代社会的热词，也可应用于液压支架的革新换代。人机交互追求的简化流程，用户体验流畅清晰等特点若被应用于液压支架领域，则可大幅度节约人力成本，降低机械操作门槛，使得人工操作失误率大幅降低，同时机械的半自动、自动化模式的不断开发，使得液压支架的应用模式拥有无限潜力。例如在硬件层，系统层，数据仓库等领域进行通讯，使得专家团队能够直接接收各个层面的信息，从而下达指令，加快整体操作效率，提升操作准确性。
结语
液压支架领域的研究尚在不断完善和攻坚阶段。老一辈研究人员砥砺前行，不断追赶国际先进水平，已经在目前完成了多项技术指标突破，使得我国煤炭产业的总体技术水平和工作效率大幅度提升。近年来煤炭行业事故率不断降低，也得益于液压支架等大型机械设备安全系数的不断提升，对于细节技术的不断探索，以及对不同地质条件和煤层深度的不同的发展方向。我国大力发展人工智能，相信人工智能的引入会使得电液操作系统得以突飞猛进，拥有更加轻量便捷的操作系统，更加高效快捷的指令传导，以及更加智能化半自动化的操作模式。
参考文献
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论文作者:任小平
论文发表刊物:《科技新时代》2018年9期
论文发表时间:2018/11/16
标签：支架论文; 液压论文; 工作面论文; 我国论文; 人工智能论文; 煤层论文; 煤炭论文; 《科技新时代》2018年9期论文;