2026年7月24日,MARCO(北京)团队赴新疆乌鲁木齐,到访国家能源集团新疆能源有限责任公司,与机电部核心负责人围绕乌东煤矿智能化工作面建设展开专项深度交流。乌东煤矿工作面条件极为特殊:仅配置十几副液压支架,采用单滚筒单向割煤工艺,放煤达 25 米,整体采煤逻辑与传统综放工作面差异显著,行业通用的智能化方案无法直接复用。本次沟通聚焦矿井现有特殊开采工艺下的智能化落地难题,精准拆解客户现场卡点、技术瓶颈与改造顾虑,给出适配性解决方案,为矿井智能化工作面落地打通技术壁垒、明确实施路径。
沟通伊始,客户便抛出了智能化推进的首要难题:该工作面采用中部进刀单向割煤的特殊工艺,完全区别于主流的双滚筒双向割煤模式。当前行业通用的跟机自动化逻辑,均基于常规长工作面、双向割煤场景开发,直接套用到该工作面会出现严重的时序错配 —— 支架移架、推溜的动作节奏与单滚筒采煤机的行进速度不匹配,要么跟机滞后拖慢作业循环,要么动作超前带来设备碰撞的安全隐患。
针对这一非标工况,我方没有沿用通用方案模板,而是结合单滚筒采煤机的运行特性与中部进刀的全流程节点,给出了定制化跟机自动化适配方案:基于工作面实际工艺路径重构跟机触发逻辑,针对单向割煤的单一行进方向,重新调整支架动作的触发阈值、执行顺序与响应时延,匹配短工作面的行程特点,确保移架、推溜、护帮等动作与采煤机位置精准联动;同时保留人工干预优先的安全机制,兼顾自动化效率与现场作业容错空间。 这套方案完全贴合乌东煤矿的特殊采煤工艺,让客户首次明确了短工作面、非传统工艺下跟机自动化的落地路径。
围绕单滚筒采煤机的截割作业,客户也道出了长期的生产痛点:传统双滚筒采煤机的截割路径规划算法完全无法适配单滚筒单向作业模式,长期面临截割路径不规整、推进精度差、人工操作误差大的问题,
我方结合该工作面的煤层赋存数据与单滚筒作业逻辑,提出了定制化规划截割解决方案:以工作面地质探测数据为基础,针对单向割煤、中部进刀的工艺路线,重构截割路径规划算法,精准匹配设备运行速度、煤层倾角、开采厚度,实现采煤机自动规划路径、自动调速、自动截割,规避人工操作误差,解决割顶割底、推进不规整的问题,实现割煤工序标准化、自动化运行。
放顶煤环节的精准控制,是本次沟通的核心讨论议题。客户首先介绍了当前的生产困境:放煤作业完全依靠工人凭经验观察判断,很容易出现两种问题 —— 要么放煤不充分,顶煤残留造成资源浪费;要么过度放煤,矸石混入降低原煤煤质,放煤效果完全取决于岗位工人的经验水平,质量与回收率都难以稳定管控。 为解决这一问题,矿方原本计划在工作面后部安装摄像头,通过视觉识别区分煤体与矸石,但实际测试后发现,井下工作面粉尘大、水雾多、光照条件差,摄像头画面极易被遮挡干扰,识别准确率远达不到生产要求。
针对矿方的技术误区与实际痛点,我方提出了“震动监测为主、视觉辅助融合” 的煤岩识别方案:建议在后溜槽上安装高精度震动传感器,通过采集落煤、落矸冲击溜槽产生的不同震动频谱特征,结合训练好的算法模型精准区分煤体与矸石。震动监测方案不受粉尘、水雾、光线等井下恶劣环境因素干扰,环境适配性与识别稳定性远优于纯视觉方案;同时可保留后部摄像头作为辅助校验手段,形成多源融合识别机制,进一步提升复杂工况下的识别准确率。
在此基础上,配套智能放煤控制逻辑,可根据煤岩识别结果自动控制放煤口的启闭与放煤时长,实现精准、自动放煤。这套方案直击纯视觉方案的环境适配短板,可彻底打破放煤环节对人工经验的依赖,既提升煤炭回收率、减少资源浪费,又能稳定控制原煤含矸率、保障产品煤质,技术路径的可行性得到了集团领导的高度认可。
沟通中,双方还针对工作面视频拼接技术展开了细节交流。客户反馈,当前工作面分散的单路摄像头存在大量视觉盲区,无法形成连续的全景监控,日常巡检、异常排查都需要人员下井现场确认,效率低且存在安全风险;而常规的长工作面视频拼接方案,应用在该短工作面中容易出现画面畸变、衔接错位的问题,全景监控效果始终达不到预期。
结合该工作面支架数量少、排布密集的特点,我方给出了“每架定焦部署 + 定制化全景拼接” 的针对性方案:为每一台液压支架配套安装一台定焦摄像头,从硬件部署层面实现工作面全区域无死角覆盖;定焦摄像头结构稳定、抗震动、环境适应性强。在此基础上,针对短工作面摄像头间距小、画面重叠度高的特点,专项优化图像拼接算法,对每一路画面的边缘畸变、重叠区域过渡、色彩一致性进行精准校准与融合处理,消除画面畸变,最终输出清晰、连贯、低畸变的工作面全景视频画面。该方案跳出了行业常规间隔布控的固化思路,完全匹配乌东煤矿短工作面的空间特征,逐架部署的方式从根源上消除了监控盲区。
整场交流始终紧扣乌东煤矿的特殊工况与实际生产痛点,所有方案均跳出行业通用方案的固化逻辑,坚持 “场景定制、问题导向”。机电部负责人对本次交流的深度与方案的适配性给予了充分肯定,表示本次沟通清晰解答了矿方在特殊工作面智能化建设中的诸多困惑,明确了短工作面、非传统采煤工艺下的智能化落地路径,为乌东煤矿智能化工作面的后续推进奠定了扎实的技术基础。双方约定将持续深化技术对接,推动定制化方案逐步落地见效。