榆家梁煤礦無人化工作面建設(shè)過程中，相關(guān)單位在目前國內(nèi)外自動(dòng)化工作面“采煤機(jī)記憶割煤、支架自動(dòng)跟機(jī)拉架、遠(yuǎn)程干預(yù)”的常規(guī)模式基礎(chǔ)上，協(xié)同攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)創(chuàng)新。一是突破了基于精確三維地質(zhì)模型和掃描構(gòu)建工作面絕對坐標(biāo)數(shù)字模型的自主智能割煤技術(shù)，通過對比工作面精確三維地質(zhì)模型和高精度實(shí)測模型，在綜合分析煤層變化趨勢、工作面平直度、當(dāng)前割頂?shù)浊闆r、采煤機(jī)運(yùn)行等大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化算法制定后續(xù)10刀的割煤策略，并實(shí)時(shí)優(yōu)化采煤機(jī)下一刀滾筒調(diào)整曲線，實(shí)現(xiàn)自主智能割煤。二是構(gòu)建了可動(dòng)態(tài)自優(yōu)化的工作面精確三維地質(zhì)模型，通過定向鉆孔勘探工作面的頂?shù)装迕簬r分界線技術(shù)，獲取工作面頂?shù)装鍞?shù)據(jù)，在綜合礦井地質(zhì)勘探鉆孔和切眼、回撤通道及兩順槽巷道等實(shí)測地質(zhì)信息的基礎(chǔ)上，預(yù)先構(gòu)建了可動(dòng)態(tài)自優(yōu)化的工作面精確三維地質(zhì)模型，精度達(dá)0.2米，實(shí)現(xiàn)前方預(yù)采“黑匣子煤層”的透明化。三是成功研制了軌道巡檢機(jī)器人，該機(jī)器人最大巡檢速度60米/分鐘，搭載了三維激光掃描儀、紅外及可見光雙視攝像儀、拾音器等設(shè)備，能夠?qū)θぷ髅孢M(jìn)行三維掃描，構(gòu)建出工作面高精度實(shí)測模型；同時(shí)還能夠自動(dòng)識別工作面設(shè)備發(fā)熱、異響等問題，實(shí)現(xiàn)代人巡查，為遠(yuǎn)程干預(yù)控制提供支撐。四是成功研制了采煤機(jī)電纜自動(dòng)拖拽裝置，該裝置實(shí)現(xiàn)了電纜沿采煤機(jī)牽引方向、與采煤機(jī)同步自動(dòng)收放控制，解決了薄煤層采煤機(jī)電纜多層疊加長期制約自動(dòng)化運(yùn)行的難題，有效保證了無人化割煤過程中采煤機(jī)的高效自主運(yùn)行。
該項(xiàng)目投產(chǎn)后，解決了長期困擾煤礦智能開采過程中煤巖無法識別的難題，真正實(shí)現(xiàn)支架區(qū)域內(nèi)無人化，對建設(shè)安全智能、綠色高效礦井具有重要意義。
煤礦綜采是指用采煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)和自移液壓支架等主要設(shè)備組合配套，進(jìn)行煤炭生產(chǎn)的機(jī)械化采煤工藝。采用綜采工藝，采煤工作面中采煤的全部生產(chǎn)工序，如破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和管理頂板等過程都實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，順槽中的運(yùn)輸也實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)地機(jī)械化，以便充分發(fā)揮綜采設(shè)備的生產(chǎn)效能。
