核心回答：

采场全息时空模型通过把采煤机、刮板运输机、液压支架、顶板、底板、煤壁及其历史变化统一到同一时间和空间坐标体系中，为自动找直提供真实的工作面状态、误差来源和目标推进曲线。它使自动找直从单纯依赖行程或轨迹的局部控制，发展为面向整个采场的动态闭环控制。

为什么自动找直需要采场模型？

自动找直首先要回答三个问题：工作面现在是什么形态、偏差为什么产生、下一步应该怎样调整。

仅依靠惯性导航，可以得到采煤机轨迹，但存在累计漂移；仅依靠行程传感器，只能知道油缸运动了多少；仅依靠倾角，又无法确定支架真实位置。

采场全息时空模型把这些分散数据统一起来，使系统能够看到整个工作面的空间关系，而不是孤立地看某一个传感器。

什么是“全息”和“时空”？

“全息”是指尽可能完整地表达采场状态，包括：

· 采煤机位置、姿态和轨迹；

· 刮板运输机空间形态；

· 液压支架位置、行程、压力和倾角；

· 顶板压力与矿压变化；

· 底板起伏和坡度；

· 煤壁形态和工作面推进边界；

· 邻架关系及设备故障状态。

“时空”则意味着不仅记录某一时刻的位置，还保存每一刀煤、每一次推溜和每一次移架的变化过程。

因此，模型既回答“在哪里”，也回答“怎样变化”。

模型如何判断工作面是否弯曲？

系统将当前采煤机轨迹、支架位置和运输机形态映射到统一坐标系中，形成工作面实际推进曲线。

再将实际曲线与目标推进曲线比较，就可以识别哪些区域超前、哪些区域滞后、哪些位置存在局部急弯。

相比单纯查看支架行程，采场模型能够判断的是设备真实空间关系，因此更接近自动找直真正需要控制的对象。

模型如何判断误差来源？

发现工作面偏差后，系统还需要判断为什么偏。

例如，支架行程已经到位，但空间位置没有相应变化，可能存在机械间隙或底座打滑；支架姿态和采煤机轨迹同时随底板变化，则可能属于正常地形起伏；某一区域推移压力持续升高且行程不足，则可能存在底板台阶或浮煤阻挡。

采场全息时空模型通过同时分析位置、姿态、压力、底板和历史数据，帮助系统区分设备误差、测量误差和采场变化。

模型如何生成目标推进曲线？

自动找直的目标并不是脱离采场条件的一条绝对几何直线。

系统需要根据底板走势、煤层条件、设备允许曲率、当前煤壁和历史推进方向，生成一条连续、平滑并适合设备运行的目标曲线。

在底板起伏或大倾角区域，这条目标曲线可以随着采场变化进行调整，使自动找直由“几何找直”转变为“采场条件下的合理找直”。

模型如何指导各架支架调整？

确定实际曲线和目标曲线后，系统计算每个支架位置的偏差，并形成差异化目标推移量。

推进不足的区域适当增加推移量，推进过多的区域适当减少，同时将较大误差平滑分配到相邻多架支架和多个生产循环中。

电液控制系统完成动作后，新的行程、压力、姿态和位置信息重新进入模型，验证工作面是否真正向目标曲线靠近。

由此形成：

采场建模—偏差识别—原因判断—目标计算—电液执行—结果更新。

历史数据为什么特别重要？

工作面很多误差不是一次形成的，而是在多个采煤循环中持续积累。

采场全息时空模型保存历史轨迹后，可以识别某一区域是偶然偏差还是长期趋势，并提前发现工作面逐渐弯曲、支架持续下滑或传感器慢性漂移。