1. 项目背景与建设目的

随着智慧矿山建设持续推进，厚煤层一次性采全高开采技术，成为提升煤炭资源回收率、提高矿井产能、降低井下作业人员强度的核心技术方向。10 米超大采高综采技术代表当前国内厚煤层开采顶尖水平，但井下工作面空间封闭、环境复杂，外部人员难以实地观摩整套开采系统。

本仿真沙盘项目，目的就是把地下综采工作面进行可视化复刻，将复杂的井下开采工艺、大型成套装备结构、地质空间关系搬到展厅场景。通过实体模型 + 多媒体交互的组合方式，面向客户、专家、政府及科研院校，直观讲解超大采高智能综采成套装备的工作原理、技术优势与工程应用价值，作为企业技术推介、成果展示、人员培训的专业载体。

2. 沙盘整体布局与场景结构

沙盘整体划分为两大空间场景：地面厂区场景与井下综采工作面剖面场景。

地面场景：还原煤矿工业广场，包含厂房建筑、仓储设施、道路、绿化等配套建筑模型，配合背景大屏展示矿区实景航拍画面，建立地面矿井厂区整体认知。

地下剖面地层场景：采用剖面开挖形式，分层还原表土层、岩层、厚煤层地质结构，清晰展示地层分布、煤层厚度、巷道空间位置关系，区分掘进巷道与综采作业工作面，直观体现开采作业所处地质环境。

井下工作面沿开采方向依次布置超前钻探设备、综采主机、支护系统、煤炭输送系统，按照真实工作面作业顺序排布设备，完整串联整套开采工序。

3. 核心仿真设备分项介绍

（1）移动式井钻机模型

移动式井钻机作为工作面超前探测装备，用于井下煤层超前钻探作业，可完成地质探测、瓦斯抽采钻孔施工。模型还原整机车架、钻臂、动力机构、行走底盘等结构，设备可移动，能够适应井下巷道空间，提前探明前方地质条件，排查地质灾害隐患，为综采工作面安全开采提供地质数据支撑。

（2）10 米超大采高液压支架组模型

液压支架是综采工作面的核心支护装备，也是超大采高技术标志性设备。模型按照真机结构缩比，还原支架顶梁、掩护梁、立柱、推移机构、护帮装置等构件。在采煤作业过程中，液压支架可随工作面推进自动升降、护顶、推移，支撑采空区顶板，隔离工作面与垮落区，保障采煤机与作业空间安全。10 米采高支架实现厚煤层一次性采全高，省去分层开采工序，大幅提升开采效率。装备内置智能传感单元，可实时采集支架压力、姿态数据，实现自动跟机控制。

（3）采煤机模型

采煤机为工作面落煤割煤主机，在液压支架防护空间内沿工作面往复行走，依靠滚筒切割煤层，将大块煤炭剥落。模型还原机身、牵引机构、切割滚筒、调高系统结构。智能采煤机可根据煤层厚度自动调节采高，配合工作面控制系统，实现记忆割煤，减少人工现场操作。

（4）成套智能刮板输送装备模型

刮板输送机布置于采煤工作面底部，既是煤炭输送通道，同时也是采煤机行走轨道。模型精细还原机头部、中部槽、刮板链、推移耳等结构。采煤机割落的煤炭落入刮板输送机槽内，依靠刮板链条连续输送至顺槽转载系统。整套输送装备搭载工况监测装置，实时监测链条张力、电机温度、设备负载，具备故障在线预警功能；并可配合液压支架完成整体推移，跟随工作面开采同步向前推进。

4. 配套交互展示系统

LED 大屏展示系统：沙盘背景双大屏循环播放矿山实景视频、综采工作面开采动画、装备生产试验影像，动态演示井下开采全流程，弥补静态模型无法演示动态作业的不足。

触控查询终端：配置触控一体机，访客可自主点击查询各装备详细参数、技术原理、工程应用案例、产能指标，支持图文、视频资料调取。

亚克力图文展板：多块立式亚克力说明牌，分别介绍 10 米超大采高工作面、智能刮板输送装备、移动式井钻机等设备技术简介、核心优势，附带二维码，扫码可查看更多技术文档。

纸质宣传物料：沙盘展台配套摆放企业宣传册、装备技术手册，供来访嘉宾取阅，方便会后留存资料。

5. 核心技术亮点解读

超大采高厚煤层开采技术：工作面最大采高可达 10 米，实现厚煤层一次性采全高，资源回收率高，工作面生产能力强，单井产能显著提升，减少巷道掘进工程量。

工作面智能化协同控制：整套综采装备实现采煤机、液压支架、刮板输送机三机联动控制。依托井下传感器网络，采集工作面煤层、设备工况数据，实现记忆割煤、支架自动跟机、输送机智能推移，构建工作面少人化开采模式，大幅降低井下人员安全风险。

装备高仿真还原工艺：全部设备模型依据工程图纸精准缩比制作，机械结构、外形尺寸、零部件布局、配色方案严格对标真机。设备细节表现力强，可清晰辨识各机构功能，满足专业技术人员观摩讲解需求。

地质场景一体化融合：地层剖面、巷道空间、地面厂区与井下成套装备融合设计，不只是单独设备陈列，而是完整还原矿山开采工程系统，让参观者理解地质、巷道、装备之间的相互关系。

多媒介融合展示方案：实体静态沙盘 + 动态视频动画 + 触控交互 + 图文资料多维度结合，兼顾专业技术讲解与大众科普，适配不同来访人群的参观需求。

6. 适用展示场景

行业大型展会：煤炭装备展、能源博览会、智能制造展会，作为企业核心技术成果对外展示；

企业内部展厅：放置于企业展厅、技术成果馆，用于客户接待、上级调研、专家考察；

技术交流与商务洽谈：项目投标、技术汇报、商务对接时，作为可视化演示载体；

院校科研教学科普：面向高校采矿专业学生、行业新人开展矿山开采原理教学科普。

7. 展示价值总结

传统煤矿井下工作面环境复杂，无法对外开放参观。本套仿真沙盘系统突破空间限制，将千米井下综采工作面进行可视化落地。

从工程层面，直观展现我国在厚煤层智能开采领域的技术突破，展示国产大型煤矿成套装备自主研发实力；从安全层面，诠释少人智能开采对矿山安全生产的价值；从产业层面，体现煤炭行业向着安全、高效、智能、绿色方向转型发展。沙盘既是成果展示载体，也是矿山技术科普、人才培训、商务推介一体化综合平台。

8. 可选补充（投标 / 展板备注段）

沙盘模型可根据需求，升级灯光动态演示系统，模拟采煤、输送作业动态灯光效果；也可配套语音讲解系统，访客靠近自动触发解说，进一步提升展厅沉浸式展示效果。