1. 项目建设背景
随着煤矿智能化升级持续推进，智能综采工作面电液控制系统已成为井下安全生产核心装备。电液控阀组、控制器、各类传感器精密复杂，井下作业环境空间狭小、存在安全风险，现场实操培训受限，新员工上手周期长，设备故障排查、日常维保技能传承难度较大。
为解决上述痛点，双矿公司依托综采智能化电液控维保中心，搭建这套综采工作面仿真交互沙盘。将千米井下综采工作面搬至地面维保实训基地，以可视化缩比模型结合数字交互系统，把抽象的电液控制逻辑具象化，面向维保技术人员开展常态化理论教学、故障研判、检修实训，同时作为对外参观、行业交流的展示窗口。
2. 模型原型与整体布局
沙盘以矿井实际回采工作面为蓝本，还原长壁综采工作面完整空间布局，按照井下真实设备配套关系、安装间距、管线走向进行缩比制作。整体分为工作面主体段与顺槽输送段两大区域：工作面段布置连续液压支架群组、采煤机、刮板输送机；顺槽段布置转载机，完整还原工作面设备配套衔接关系，真实再现井下工作面设备安装形态、空间位置、设备联动关系。
模型兼顾机械外形、结构细节、管线标识，重点突出电液控制系统外置部件，如支架控制器、电磁先导阀、压力传感器、位移传感器、总线通讯线缆等，把深埋在井下设备内部、现场不易观察的电液控元器件直观呈现，贴合维保中心的培训定位。
3. 核心设备分项介绍
（1）智能液压支架组
液压支架是工作面支护安全核心装备，也是电液控制系统主要载体。模型完整展示支架顶梁、掩护梁、底座、立柱、推移千斤顶、护帮机构等机械结构；重点突出电液控核心组件：支架控制器、电磁先导阀、压力传感器、行程传感器、红外接收器、总线通讯接口。
在真实工况中，电液控制系统接收采煤机位置信号，自动完成降架、移架、升架、护帮自动化动作，实现跟机支护。沙盘配套多媒体动画演示：支架如何采集压力、位移数据，通过总线传输控制指令，自动完成跟机移架；同时展示各类常见故障点位，如传感器失效、阀组卡堵、通讯中断等，供维保人员学习识别。
（2）智能化采煤机
模型还原滚筒式采煤机整机结构，包含左右截割滚筒、牵引部、电控箱、行走机构、位置传感器。采煤机依靠行走机构在刮板输送机导轨上往复移动，滚筒旋转切割煤层。
在智能工作面模式下，采煤机具备记忆割煤功能，实时向支架电液控系统发送自身位置、运行速度信号，作为液压支架跟机动作的触发依据。交互系统可演示采煤机与支架、输送机三者之间的信号交互逻辑，讲解采煤机定位传感器、信号传输链路故障的排查要点。
（3）刮板输送机（工作面运输机）
刮板输送机既是煤炭运输通道，也是采煤机行走轨道。模型展示中部槽、刮板链、机头机尾传动装置、推移耳座。
液压支架推移千斤顶与输送机耳座相连，完成推溜工序。系统演示割煤后，支架电液控系统按设定时序，自动推移输送机，实现采煤、支护、推溜工序协同。同时讲解刮板链、中部槽磨损检测要点以及输送机配套传感监测装置的维保内容。
（4）顺槽转载机
布置在工作面端头位置，承接刮板输送机落煤，将煤炭转运至下一级输送系统，模型还原转载机机身、传动结构，展示工作面端头区域设备衔接关系，演示工作面煤流完整输送路径。
4. 触控交互系统功能模块
配套一体式触控查询终端，点击屏幕可切换不同功能板块，实现模型 + 数字内容联动：
工作面整体介绍：工作面概况、设备配套参数、智能化系统整体架构图文介绍。
单机设备解析：点击任意设备，弹出三维结构拆解图，查看零部件说明，重点讲解电液控元器件功能、安装位置。
工艺流程动画：播放综采工作面连续采煤全流程动画，演示割煤→跟机移架→推溜→运煤整套自动化作业循环。
电液控制系统专项教学：电液控系统组成、通讯原理、数据采集、控制指令传递原理，讲解总线通讯、控制器、传感器、阀组之间信号交互。
故障模拟与维保实训：收录电液控系统高频故障案例，如压力传感器故障、通讯线路中断、电磁先导阀卡滞、控制器通讯异常等，展示故障现象、排查步骤、检修流程、更换维保规范。
安全规程学习：综采工作面作业安全要点、设备检修安全注意事项、危险源识别科普内容。
维保中心介绍：维保中心职能、检修能力、技术成果、人才培养相关介绍。
5. 应用价值
（1）技能实训价值
突破井下现场培训限制，地面即可开展电液控系统理论学习与故障模拟训练。新维保人员可以直观看懂设备结构与控制逻辑，资深技术人员可用于故障案例研讨、技术交底，大幅降低井下实操培训安全风险，缩短人才培养周期，提升电液控设备故障快速处置能力。
（2）参观展示价值
将千米井下隐蔽复杂的综采智能化装备浓缩为可视化沙盘，把抽象的自动化采煤、电液控制技术直观呈现。用于上级调研、同行交流、科普参观，形象展示双矿公司在智能综采装备运维、矿山智能化建设方面的成果。
（3）安全宣教价值
清晰展示工作面作业危险源、设备检修风险点，结合多媒体安全案例，强化维保人员安全作业意识，规范井下检修操作行为。
（4）技术沉淀价值
作为维保中心固定技术载体，实现电液控运维知识可视化留存，方便技术经验传承，持续支撑煤矿智能化运维专业人才队伍建设。
6. 模型技术特点
定位精准：聚焦电液控维保核心方向，区别于常规综采展示沙盘，内容设计全部围绕电液控制系统检修、故障排查、维保教学，贴合维保中心业务。
细节还原：缩比模型机械结构、管线、传感器、阀组等元器件高度仿真，电液控外置部件单独突出标识，便于识别学习。
虚实融合：实体沙盘 + 多媒体触控交互结合，静态模型搭配动态动画、图文、故障案例，实现 “看实物、学原理、练维保” 一体化。
可扩展性：交互后台内容可后期更新，可新增故障案例、维保规程、新装备技术资料，满足后续维保培训迭代需求。
