煤矿开采从来不是单一设备的孤立运作。地下数百米的采煤工作面如同精密交响乐团,液压支架、采煤机、刮板输送机必须保持完美协调。任何环节的延迟或错位都会导致生产效率下降,甚至引发安全隐患。
晋矿智造研发的综采协同调整技术,正是为解决这一行业痛点而生。这项技术让整个采煤系统具备了自主感知、智能决策和协同执行的能力。
传统采煤工作面的设备往往各自为政。采煤机在前面切割煤壁,后面的液压支架需要人工操作跟进支护,刮板输送机也要相应调整位置。这种分段式作业模式存在明显的效率瓶颈。
综采协同调整技术的核心在于“感知-决策-执行”闭环控制。通过在工作面布置多维传感器网络,系统能实时采集设备姿态、运行状态、地质条件等上百个参数。这些数据经过边缘计算节点处理,生成协同控制指令,驱动各设备自动调整运行参数。
我记得在山西某煤矿调研时,矿长指着旧设备说:“以前每个班需要8个支架工跟着采煤机跑,现在只需要1个人在控制室监控。”这种变化正是协同调整技术带来的直接体现。
技术突破主要体现在三个方面: - 多源异构数据融合算法,解决了不同设备、不同制式传感器的数据互通难题 - 基于深度学习的预测性调整模型,能提前3-5秒预判设备需要的调整动作 - 分布式智能控制架构,确保单点故障不影响整个系统运行
晋矿智造并非行业内最早涉足智能化开采的企业,但他们在综采协同调整领域确实形成了独特的技术壁垒。
他们的优势首先体现在工程化能力上。煤矿井下环境极端复杂,粉尘、潮湿、震动对设备可靠性要求极高。晋矿智造的硬件模块都经过严格的矿用产品认证,防护等级达到IP68,能在恶劣环境下稳定运行。
软件平台的兼容性同样出色。不同于一些厂商的封闭系统,晋矿智造的协同调整平台支持与主流采煤机、支架、输送机厂商的设备对接。这种开放性设计让现有煤矿能在不更换核心设备的前提下实现智能化升级。

数据处理能力是另一个亮点。工作面传感器每分钟产生数万条数据,传统系统往往存在处理延迟。晋矿智造采用了轻量化边缘计算方案,将关键计算任务下放到工作面附近的控制节点,确保调整指令的实时性。
综采协同调整系统可以理解为煤矿工作面的“智能中枢”,由四个关键模块有机组成。
感知层如同系统的眼睛和耳朵。包括安装在液压支架上的倾角传感器、采煤机上的位置编码器、输送机上的载荷检测装置等。这些传感器以毫秒级频率采集设备状态数据。
前年我在一个示范工作面看到,单台液压支架就安装了7个不同类型的传感器。这种密集感知网络为协同控制提供了数据基础。
控制层是系统的大脑。采用分布式计算架构,在每个采煤段设置边缘控制器。这些控制器既能独立处理本区域的控制逻辑,又能通过工业以太网与中央控制系统协同。这种设计避免了传统集中控制存在的单点故障风险。
执行层负责将控制指令转化为设备动作。晋矿智造开发了专用的电液控制系统,能精确控制液压支架的升降、推移动作,同步调整采煤机速度和输送机运力。
平台层提供人机交互界面和数据分析功能。操作人员可以通过触摸屏直观查看工作面所有设备的实时状态,系统也会自动生成运行报表和预警信息。

整个架构最巧妙的地方在于它的自适应能力。当地质条件发生变化时,系统能自动调整协同参数,确保开采过程始终保持在最优状态。
技术从实验室走向井下工作面,需要跨越理论与实践的鸿沟。晋矿智造的综采协同调整技术已经在多个煤矿完成了这一跨越,将智能化开采从概念变成了日常操作。
山西焦煤集团下属的某大型煤矿去年完成了智能化改造。这个矿的地质条件相当复杂,工作面存在断层和煤层厚度变化。传统开采方式在这里遇到了瓶颈——设备配合不默契导致生产效率始终上不去。
引入晋矿智造的综采协同调整系统后,变化确实明显。工作面配备了128台智能液压支架、3台采煤机和2套刮板输送机,全部接入协同控制网络。系统运行第一个月,工作面推进速度就提高了18%,操作人员减少了40%。
有个细节我记得很清楚。矿上的老技术员最初对这套系统持怀疑态度,总觉得“机器不如人可靠”。直到有一次工作面遇到一个小断层,系统提前调整了采煤机速度和支架支护强度,平稳通过了地质变化带。这位老师傅后来成了系统的忠实拥护者,还主动参与了操作流程的优化。
另一个案例在陕西某煤矿更加典型。这个矿采用放顶煤工艺,对支架和放煤机构的协调性要求极高。安装协同调整系统前,放顶煤回收率一直徘徊在82%左右。系统运行三个月后,回收率提升到88%,仅此一项每年就能多回收煤炭资源约5万吨。
协同调整技术给煤矿带来的不只是效率提升。从安全角度看,系统能实时监测设备状态和围岩条件,提前预警潜在风险。传统开采中常见的支架倾倒、输送机过载等问题,现在都能在萌芽阶段被发现和处理。

生产效率的提升体现在多个维度。设备空转时间减少了,工艺衔接更加流畅,检修安排更加合理。有个矿长给我算过一笔账:他们的工作面因为减少了设备等待时间,每天能多推进两个循环,相当于每月增加产量约1.5万吨。
人力配置的优化同样重要。过去一个工作面需要十几个技术工人现场操作,现在只需要三到五人在控制室监控。这不仅降低了劳动强度,还让经验丰富的工人能够专注于异常情况处理和工艺优化。
设备寿命的延长常常被忽视。协同控制避免了设备的粗暴操作和过度磨损。某矿的采煤机大修周期从原来的8个月延长到了14个月,维护成本下降了30%以上。这种隐性收益在长期运营中累积起来相当可观。
从实际运行数据看,采用综采协同调整技术的煤矿普遍实现了“两升两降”:生产效率提升15-25%,资源回收率提升3-8个百分点;人工成本下降30-50%,设备故障率下降40-60%。
这些数字背后是开采模式的根本转变。煤矿开采正在从依赖工人经验的“手艺活”,转变为基于数据驱动的工业化生产。这种转变对行业的影响可能比我们想象的更深远。
行业标准正在悄然改变。国家能源局去年发布的《智能化示范煤矿建设指南》中,设备协同控制已经成为评价智能化水平的核心指标之一。晋矿智造的技术方案被多个省份列为推荐方案,这在五年前是不可想象的。
人才结构也在调整。传统煤矿需要大量熟练操作工,现在更需要懂设备、懂数据的复合型人才。有个有趣的现象:一些煤矿开始从制造业招聘自动化工程师,这在过去很少见。
技术扩散效应开始显现。晋矿智造的协同调整理念正在被其他矿区借鉴,虽然具体实现方式各有不同,但追求设备协同、智能控制的方向已经成为行业共识。这种良性竞争对推动整个行业的技术进步很有好处。
我接触过的一位行业专家说得挺实在:“煤矿智能化不是要不要做的问题,是怎么做得更好的问题。”综采协同调整技术恰好提供了这样一个“做得更好”的可行路径。
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