煤矿井下机器人研发应用现状及发展趋势研究_中国煤炭行业知识服务平台

煤矿井下机器人研发应用现状及发展趋势研究

作者

廖志伟杨真贺晓峰王再军
单位

国能神东煤炭集团有限责任公司布尔台煤矿
摘要

煤矿智能化是中国式现代化背景下驱动煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，煤矿井下机器人的研发和应用正快速推动煤矿智能化向更高水平迈进。对比了国内外煤矿井下机器人研发应用现状，并重点结合国能神东煤炭集团布尔台煤矿井下生产实际，在采煤、掘进、运输及安控类机器人应用方面分类进行了举例，指出在煤矿智能化建设少人化、无人化背景下，井下机器人的应用在替代煤矿井下简单重复重体力劳动、改善作业环境、提高作业效率和作业安全性方面具有重要意义。同时结合应用实践情况，指出当前煤矿井下机器人研发应用尚处在初级阶段，存在设备体积大、转场不灵活、动力及续航能力差、稳定性差、功能单一等问题，认为煤矿井下机器人将来应朝着小型化、多功能化、免维护方向设计，朝着高端化、数字化、网络化、智能化和人性化方面去深化研究，最后研制出可适应多场景、符合多维度、满足多条件发展的煤矿井下机器人。
关键词

井工煤矿煤矿机器人布尔台煤矿煤矿智能化建设
文章目录

0 引言
1 煤矿井下机器人研究应用的重要性及国内外现状
1.1 煤矿井下机器人研究应用的重要性
1.2 国内外煤矿机器人研究及应用现状
2 煤矿井下机器人典型应用场景
2.1 掘进类机器人应用
2.2 采煤类机器人应用
(1)升级改造采煤机器人。
(2)研制设备列车拉移机器人。
(3)研制了辅助搬运机器人。
(4)升级改造超前支护机器人。
2.3 运输类机器人应用
(1)联合研发辅助搬运机器人。
(2)应用巷道积尘清洁机器人。
(3)研发使用水仓清淤机器人。
(4)探索研究无人驾驶运输车。
2.4 安控类机器人应用
(1)应用智能管路安装机器人。
(2)应用智能开槽机器人。
(3)研发应用轮式巡检机器人。
(4)研发应用轨道巡检机器人。
3 煤矿机器人发展存在的问题及亟待攻克的难题
3.1 煤矿机器人特殊防爆要求使其设计轻量化存在极大困难
3.2 煤矿作业的连续性对机器人长续航和高能量动力提出更高要求
3.3 煤矿井下封闭环境对机器人自主精准定位导航提出更大挑战
3.4 井下复杂昏暗作业环境对机器人多参量精准感知能力提出更高要求
3.5 煤矿生产的安全至上原则对机器人动作高可靠和抗干扰性提出严苛要求
3.6 煤矿少人无人开采发展趋势对机器人群协同控制提出新的需求
4 煤矿机器人产业未来发展方向
4.1 向高端免维护、智能免巡检、低碳全绿色发展
4.2 向智能化、数字化、网络化和人性化方向发展
4.3 向适应多场景、多维度、多条件发展
4.4 机器人部件向小型化、精准化、多功能化发展
(1)机器人部件要朝着小型化方向发展。
(2)精准化是机器人部件发展的必然趋势。
(3)机器人部件的多功能性也是发展的必要条件。
5 结语
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