隐患无处藏身

——神东煤炭AI视觉识别为安全生产装上“智能安全阀”
来源:国家能源集团报 2026年01月09日 通讯员:刘晓婷 李德春 版次:03

■ 本报通讯员 刘晓婷 李德春

“以前盯着监控屏看支架状态,眼睛瞪酸了还怕漏过异常;现在有了AI‘慧眼’,支架一举一动都逃不过它的视线,安全又省心!”1月6日,在神东煤炭锦界煤矿31304综采工作面,综采三队检修班煤机司机闫雄飞指着屏幕上跳动的数据感慨地说。

2025年10月中旬,神东煤炭“综采面液压支架AI视觉识别”研发团队传来捷报——该技术在液压支架位姿及设备运行状态监控领域取得突破性进展,并在锦界煤矿落地应用,为矿井安全生产装上“智能安全阀”。

液压支架是综采工作面的“顶梁柱”,如同煤矿井下的“钢铁卫士”,既要抵御顶板压力、保护作业空间,又要配合采煤机完成推进、支护等作业,其运行稳定性直接决定着采煤效率与人员安全。

“传统监测靠人工巡检+传感器采集,不仅耗时耗力,还存在监测盲区。”综采三队副队长刘艳东介绍说,以往工人需要定期深入工作面,逐架检查支架的支护角度、推移距离、护帮板状态,由于井下空间狭窄,长时间作业容易出现疲劳漏检,而传感器监测又难以全面覆盖支架动态运行的所有关键指标,一旦出现支架歪架、护帮板未收回等异常情况,可能产生顶板坍塌、设备碰撞等安全隐患。

破解这一难题成为研发团队的核心目标。2025年初,由刘艳东等技术骨干组成的研发小组正式成立,开启了AI视觉识别技术与液压支架监控的跨界融合探索。

“刚开始就是‘摸着石头过河’,AI算法如何适配井下复杂环境,是我们遇到的第一个拦路虎。”综采三队检修班支架检修工刘保卫回忆说,井下粉尘大、光线不稳定,支架运动过程中会产生振动,这些都给视频图像识别造成干扰。为获取精准数据,团队成员带着设备扎根井下,连续一个月跟班作业,在不同时段、不同工况下采集上万个液压支架运行视频素材。

接下来,刘艳东和同事们在办公室开启了“连轴转”模式。他们将采集到的视频素材进行标注、筛选、优化,针对粉尘遮挡、光线变化等问题反复调整算法模型,创新性加入动态模糊校正、目标特征强化等技术。

“最难忘的是2025年7月,我们优化的模型在现场测试时,对护帮板伸缩状态的识别准确率始终达不到预期。”刘保卫说,团队连夜开展“头脑风暴”,从图像采集角度、特征提取维度等方面逐一排查,最终发现是井下光线反射导致目标特征不明显。他们随即调整摄像头安装位置,并在算法中增加光线补偿模块,经过三天三夜奋战,终于将识别准确率提升至70%以上。

如今的锦界煤矿31304综采工作面,AI视觉智能监控系统已全面“上岗”。在地面集控中心屏幕上,每一架液压支架的支护位置、推移距离、护帮板收护状态等数据实时更新,一旦出现异常,系统立即发出声光报警,精准定位问题支架编号。

“以前一个工作面需要3人专职巡检支架,现在只需1人在集控中心监控,系统每秒钟就能完成工作面支架状态分析。”该矿运维队副队长于在川语气里难掩兴奋。自系统投用以来,已累计预警支架异常状态112次,有效避免了设备损坏和安全事故发生,工作面开机率提升4.1%,单班生产效率提高7.7%。

截至目前,该AI视觉识别系统已在神东集团多家矿井的综采工作面成功部署,在智能化验收中表现突出、成效显著。

“接下来,我们将继续优化算法模型,拓展AI视觉识别系统在液压支架故障预测、寿命评估等方面的应用,让智能技术为煤矿安全生产注入更多动能,为公司高质量发展筑牢安全根基。”刘艳东语气坚定。

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