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1 近十年以来，煤炭开采技术及装备发展迅速，综采工作面经历了机械化→自动化→智能化开采。我国煤矿采煤机械化程度达到75%以上，大型煤矿机械化程度已达到了95%，并且我国在工作面三机国产装备上发展较快。 2 综采智能化系统是以液压支架电液控制系统为基础，通过提升感知、传输与智能控制能力，实现自适应控制目标。 液压支架电液控制控制系统通过配置压力、行程等传感器，按照采煤机工艺，依据采煤机位置实现跟机自动控制。 综采智能化控制系统发展阶段划分如下。 1.第一阶段：2012-2014年 提出了“智能控制 远程干预”的智能化开采模式，开发了我国首套液压支架智能控制系统，开发了智能化远程操作技术平台。 （1）实现液压支架智能感知与智能控制功能。液压支架姿态感知-倾角传感器、护帮板收回感知-接近传感器、工作面采高测量-高度传感器；煤壁智能支撑控制、护帮板姿态控制、大采高支架防倾倒控制、采煤机防碰撞控制、放煤机构位姿控制、充填捣实机构位姿控制。 （2）建立工作面高速工业以太网。 （3）建立工作面视频系统。将人的视听感官延伸到工作面，通过在工作面安装摄像仪，实时跟踪采煤机，自动完成视频跟机推送、视频拼接等功能，为工作面可视化远程监控提供“身临其境”的视觉感受，指导远程生产。 （4）实现工作面远程控制。在顺槽监控中心/地面调度室配置远程操作台，通过数据通讯方式实现工作面液压支架的远程控制。 （5）采煤机记忆截割技术 按照示范刀所记录的工作参数、姿态参数、滚筒高度轨迹，进行智能化运算，形成记忆截割模板，在自动截割过程中不断修正误差，实现自动调高、卧底、加速和减速等功能。同时，研制了一种防止采煤机电缆脱槽装置，解决了采煤机电缆需专人看护的难题。 （6）典型工程 阳煤、陕煤、神华、中煤、同煤、兖煤、晋煤、平煤、冀中能源、国投新集等15个矿区70多个工作面，实现了在顺槽监控中心对综采设备的自动化控制和远程干预、采煤机工作面中部记忆割煤、支架工作面中部跟机拉架推溜、工作面视频监控功能。
自动化 局部干预（液压支架跟机操作、采煤机机载视频远程干预）
分段接力 遥控（采煤机分段遥控、液压支架就地远程操作）
可视化 远程操作（液压支架、采煤机可视化远程操作控制）
瓦斯浓度高，煤机速度与瓦斯浓度的联动控制。以中部跟机自动化为主。
每个班生产10刀煤，其中自动化（中部跟机）生产2-3刀。
工作面内1人巡视、远程2人操作”的常态化生产模式：工作面中部跟机、采煤机远程干预、三角煤人为就地干预、监控中心/地面2人远程干预控制。 2.第二阶段：2015-2016年（1）工作面直线度控制系统 采用惯导级的航空激光陀螺仪，研发了工作面高精度惯性导航系统；研制了高精度磁致伸缩行程传感器和双速控制阀实现液压支架自动精确推溜拉架，解决了工作面直线度控制难题。 （2）工作面高清视频系统 研制了本安型自除尘高清云台摄像仪，实现高清视频。 研制了矿用红外热成像装置：主要功能：透尘，采煤机诊断（温度）。
首次在综采工作面实现了全景视频拼接，全工作面视频拼接延时为1.5s。摄像头图像分辨力不低于720×576；视频图像绝对时间延迟≤300ms，相机间的重叠视域在20%以上，4≤视频路数≤10路以内的多路视频拼接算法耗时≤200ms。
（3）地面控制中心
（4）工作面自动找直应用（转龙湾煤矿） 2016年，首次在我国兖矿集团转龙湾煤矿进行井下工业性试验，应用效果良好，满足工作面连续高效推进的要求。
3.第三阶段：2017-2020年依托国家重点研发计划项目“煤矿智能开采安全技术与装备研发”，开展基于“透明工作面”的智能开采技术研究与装备的研制，实现“透明采煤”。
（1）研发工作面轨道巡检机器人 （2）解决基于云计算远程智能服务中心的问题 （3）全智能（人工智能）自适应开采技术
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4 无论是目前的“可视远程干预式”综采智能化，还是基于工作面直线度控制的综采智能化，两者只是实现智能化无人开采一种有效的技术路径，从严格意义上讲，这两种方式还不能完全离开人的智慧，需要发挥机器和人各自的特长，规避人机各自的短处。 1.智能自适应 借鉴国内航天、航空和航海中普遍应用的惯性导航技术，将其引入到煤矿井下的精确定位系统中，在全面应用惯导技术的基础上，逐步实现开采装备的自主导航功能。 2.机器人采煤 增加视觉、听觉、振动和雷达等智能传感器功能来达到机器人的控制作用，进一步提高无人工作面的智能化程度，实现机器人采煤。 |
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