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煤矿智能化建设:矿井机器人时代的来临

煤矿智能化建设:矿井机器人时代的来临

发布日期:2019-01-25
作者:华科电气
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按照近日公布的《煤矿机器人重点研发目录》分类,煤矿机器人可分为五大类、38种井下机器人,主要为掘进类、采煤类、运输类和安控类、救援类五大类,其中有一些机器人在一定程度上得到应用。


井下10种作业类型中,采掘、运输、电气、放炮作业岗位发生的煤矿事故死亡人数占煤矿事故总死亡人数的70%,高危岗位急需机器人。我国煤矿机器人潜力空间较大,可替代井下高危岗位,实现无人作业、有人监控的工位分布。

,采矿机器人化是机器拟人化生产,自动执行采矿作业的机器装置。机器人开采源自仿生,走向拟人。比如,掘进机模仿了穿山甲,采煤机挖掘很像地鼠在打洞,带式输送机就像蚂蚁搬家,每个托辊相当于一只蚂蚁。防爆计算机厂家华科电气认为,很多机器人都能从现实中找到参考。


对于煤矿来说,机器人化是智能矿山的核心架构。机器人化的核心就是计算的智能化、感知的智能化和认知的自动化。多机器人协同作业,实现自主定位、自动感知、自适运行,过程数字化、设备物联化、运行可视化。仿生之后,就要赋予机器人智能化。如何智能化?我们不放心地面,搞个监控中心,把装备互联网化,也就是生产设备物联网。接下来,导航技术、监控技术都少不了,而且必须有智能感知和大数据系统支撑。这些大数据不就是我们大脑里的记忆信息吗?感知就是我们的触觉、视觉、听觉,可视化就是我们大脑里的建模。从脑子里就能看到反馈系统,这就是我们做煤矿机器人仿生的思路。


实现煤矿机器人化开采的关键技术系统为地面监控中心通过矿井物联网,联接机器人化采矿设备,利用井下定位导航技术、虚拟采矿与仿真控制技术和生产工况动态监控技术,建成可视化与建模系统、智能感知与大数据系统。以井下采煤机器人为例,目前的采煤机智能水平与人的采煤智力还存在一些差距。采煤机可以替代体力,但在替代智力方面,怎么采、怎么纠偏、怎么适应复杂煤层、怎么感知,它还不具备这些能力,还无法替代人的大脑。现在的采煤机器人还处于简单感知的二代机器人的水平。只有把感知、纠偏、自适应的功能全部附加上去,才可以说它是采煤机器人。


对于机器人化采煤来说,关键要实现“五调控”,这是机器人化采煤的核心技术,即截割滚筒自动调转以调控切煤速度,截割滚筒自主调高以调控截割轨迹,采煤机自适推进以调控截割厚度,刮板机自主检测弯曲度并自动调直,液压支架自主检测支撑状态并自动调姿调力。


五调控”关键技术的落实,在于井下精准定位导航技术、煤层界面自动识别截割、液压支架自动感知调控。中国矿业大学主持的国家“973”计划项目的研究目标,即为研制“五调控”的第四代采煤机器人提供基础理论支持:自主调高、自主调速、自主推进、自主调直、自主纠偏。防爆计算机厂家。


如今,我国机器人化采煤已在一些矿区进行了推广应用。目前,我国已建成“有人巡视、无人值守”智能化开采工作面50多个,以黄陵一号煤矿、同煤同忻煤矿、枣矿付煤公司、神东锦界煤矿、兖矿转龙湾煤矿为代表的典型智能化工作面,可实现综采工作面减人50%以上。


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