面临的挑战
人工作业风险
传统采煤工艺依赖大量人工操作，井下环境复杂危险，安全风险高。
效率瓶颈
人工操作精度和连续性受限，设备协同性差，生产效率难以提升。
设备协同难
采煤机、液压支架、输送机等设备各自独立运行，缺乏有效协同。
成本压力
劳动力成本持续上升，同时面临能源消耗高、设备维护成本大的问题。
解决方案
01
智能采煤机控制系统
开发并部署智能采煤机控制系统，实现采煤机的自动化截割与智能控制。
- 基于激光雷达和惯性导航技术，实现采煤机精确定位与导航
- 开发自适应截割算法，根据煤层变化自动调整截割参数
- 实现远程监控与控制，支持地面控制中心对采煤机的远程操作
02
液压支架群控系统
构建液压支架群控系统，实现支架的自动化控制与采煤机的协同作业。
- 开发支架电液控制系统，实现支架动作的精确控制
- 建立支架与采煤机的位置关联模型，实现支架自动跟机移动
- 开发顶板监测与支护参数优化算法，提高支护效果
采煤机位置检测
支架状态判断
支架动作计算
支架动作执行
状态反馈
异常处理
数据记录
03
输送系统智能控制
建设输送系统智能控制平台，实现刮板输送机、转载机的智能控制与协同运行。
- 开发输送系统负载监测与自适应控制算法，优化能耗
- 实现输送系统与采煤机、支架系统的联动控制
- 建立输送系统故障诊断与预测性维护功能
负载监测
速度控制
联动启停
故障诊断
能耗优化
04
工作面集成控制平台
构建工作面集成控制平台，实现对采煤机、液压支架、输送系统的统一监控与协同控制。
- 建立工作面设备数字孪生模型，实现三维可视化监控
- 开发智能决策支持系统，优化生产参数与工艺流程
- 实现地面控制中心对工作面的远程监控与控制
实施过程
3月
2022
需求分析与方案设计
深入矿井调研，分析工作面地质条件与设备情况，制定智能化改造方案。
4月
2022
设备改造与传感器部署
完成采煤机、液压支架、输送机等设备的智能化改造，部署各类传感器。
5-6月
2022
控制系统开发与测试
完成各子系统软件开发，进行单元测试与联合调试。
7月
2022
系统集成与联调
完成各子系统集成，实现设备间协同控制，进行系统联调。
8-9月
2022
系统优化与人员培训
根据试运行情况优化系统参数，开展操作与维护人员培训。
成果与影响
生产效率提升
工作面单产提升62%，达到日产1万吨以上；采煤机利用率提高45%，有效工作时间增加3.5小时/天；工作面推进速度提高50%。
安全水平提升
井下作业人员减少75%，工作面无人值守率达85%，安全事故率降低55%，实现零重大伤亡事故。
成本与能耗降低
吨煤生产成本降低32%，设备故障率降低45%，维护成本降低38%，能源消耗降低28%。
长期影响
该项目被列为省级智能化示范工作面，成为行业标杆。项目技术方案被推广至集团其他矿井，带动了区域煤矿智能化水平整体提升。
