放顶煤技术是我国厚煤层开采的核心方法，年产量占全国煤炭总产量的25%以上，达10亿吨。放煤作为该技术的核心工艺，其效率与回收率直接影响经济效益。近年来，我国煤矿智能化技术取得显著进展，但在放顶煤工作面智能化方面仍面临独特挑战——智能放煤成为实现全面自动化的关键瓶颈。

相较于综采工作面，放顶煤工艺增加了放煤环节，其作业环境恶劣（粉尘大、能见度低），且需精准控制煤矸分离。传统人工放煤依赖工人经验，易导致顶煤丢失或含矸率过高。王家臣教授团队自1998年起探索自动化放煤技术，历经红外、声波等多路径试验后，最终锁定图像识别技术作为突破口。2009年，团队研发的“煤矸识别与自动化放煤控制系统”获国内外首项相关发明专利（ZL200910152006.X），奠定了技术基础。

智能放煤需实现两大功能：

1.煤矸实时识别：通过摄像头捕捉煤流图像，结合动态增强与去噪算法，提取煤与矸石的纹理、颜色特征，快速计算含矸率。

2.工艺自动化：支持顺序放煤、间隔放煤等多模式组合，根据预设含矸阈值自动关闭放煤口，避免夹矸误判导致的资源浪费。

2020年起，该技术已在淮北、陕煤化等企业落地，成为目前唯一实现工业应用的智能放煤方案。试验表明，其回收率较人工操作提升显著，且能适应复杂地质条件。2025年出版的《图像识别智能放煤基础与应用》系统总结了团队20年研究成果，为行业提供了首个技术范本。