一、基本信息
礦山種類：煤礦
應(yīng)用場景：鉆孔鉆進(jìn)
場景實例：井工煤礦智能探測鉆孔
機(jī)器人產(chǎn)品及制造單位：防突防沖鉆孔機(jī)器人，翼凱河北機(jī)電科技有限公司
應(yīng)用單位：淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司顧橋煤礦、榆林神華能源有限責(zé)任公司青龍寺煤礦、山東濟(jì)寧運(yùn)河煤礦有限責(zé)任公司、棗莊礦業(yè)(集團(tuán))濟(jì)寧七五煤業(yè)有限公司
二、詳細(xì)介紹
1.重點解決的痛點難點問題
煤與瓦斯突出、沖擊地壓是導(dǎo)致煤礦事故的主要原因之一，通過鉆孔手段對煤體內(nèi)部高應(yīng)力區(qū)進(jìn)行超前抽采卸壓，使煤體內(nèi)部能量有效耗散，是治理煤與瓦斯突出、沖擊地壓最有效的手段。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，鉆進(jìn)難度大。復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造導(dǎo)致普通鉆機(jī)在鉆進(jìn)過程中存在成孔性差、塌孔嚴(yán)重、無法獲得孔底情況，以及卡鉆、丟鉆頻繁等問題，目前鉆進(jìn)地質(zhì)分析以理論研究為主，實際應(yīng)用隨鉆參數(shù)與巖石強(qiáng)度參數(shù)關(guān)系的離散性與經(jīng)驗性較大，打鉆效率低。打鉆作業(yè)勞動強(qiáng)度大、安全隱患高。普通鉆車操作方式為人工控制手柄實現(xiàn)鉆車的鉆進(jìn)，需要手動加桿和擰卸水便，勞動強(qiáng)度大、作業(yè)效率低;作業(yè)環(huán)境惡劣，粉塵大、瓦斯易突出，人工作業(yè)存在較高的安全風(fēng)險。
2.解決方案介紹
防突防沖鉆孔機(jī)器人由底盤總成、主機(jī)總成、泵站總成、智能控制監(jiān)測系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、防噴裝置、煤粉收集裝備、防卡鉆桿和擴(kuò)孔鉆具等組成，具備一鍵全自動鉆孔、自適應(yīng)鉆進(jìn)、遠(yuǎn)程控制、正反轉(zhuǎn)、遠(yuǎn)程音視頻雙向同步傳輸、鉆孔參數(shù)實時采集及存儲、鉆桿庫自動巡航、故障在線診斷、自動流程監(jiān)管、AI視覺分析等功能。防突防沖鉆孔機(jī)器人采用自適應(yīng)鉆進(jìn)技術(shù)，通過對不同地質(zhì)條件煤巖層回轉(zhuǎn)和推進(jìn)速度數(shù)據(jù)的采集分析，計算給進(jìn)力、鉆孔速度的關(guān)系，得出不同工況和硬度下的最優(yōu)鉆進(jìn)參數(shù)，實現(xiàn)高效鉆孔;配備防卡鉆反轉(zhuǎn)技術(shù)，確保正反轉(zhuǎn)傳遞扭矩的高可靠性;利用PLC自動控制系統(tǒng)，結(jié)合位移、壓力和開關(guān)量傳感器，實現(xiàn)速度與位置的雙調(diào)控，達(dá)到機(jī)構(gòu)動作精準(zhǔn)執(zhí)行的目的。鉆孔施工過程簡化為一鍵操作，無線控制距離可達(dá)50米，有線控制距離可達(dá)300米;通過礦方環(huán)網(wǎng)地面集控中心遠(yuǎn)程控制，實現(xiàn)人機(jī)分離;通過智能監(jiān)測系統(tǒng)對鉆機(jī)設(shè)備管理和施工全流程進(jìn)行監(jiān)控及預(yù)警，包括實時檢測預(yù)報警、音視頻錄像，以及對打鉆方位、深度等數(shù)據(jù)的備份。此外，應(yīng)用電子圍欄系統(tǒng)，利用AI視覺分析技術(shù)，對人員違章作業(yè)進(jìn)行識別檢測，實現(xiàn)聯(lián)動語音報警，記錄違章情況，實現(xiàn)鉆場全流程人員管理。
3.應(yīng)用推廣情況及應(yīng)用效果
防突防沖鉆孔機(jī)器人在淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司顧橋煤礦實現(xiàn)6臺應(yīng)用，在榆林神華能源有限責(zé)任公司青龍寺煤礦、山東濟(jì)寧運(yùn)河煤礦有限責(zé)任公司、棗莊礦業(yè)(集團(tuán))濟(jì)寧七五煤業(yè)有限公司分別實現(xiàn)1臺應(yīng)用，累計運(yùn)行20個多月。
應(yīng)用前，單臺普通鉆車每班至少需要3人操作，每天投入3個班次，年投入人工成本270萬元以上;普通鉆車在鉆進(jìn)過程中容易發(fā)生鉆桿埋鉆、抱鉆等故障，人工處理效果差，導(dǎo)致大量的鉆桿丟失，單礦每年平均丟失鉆桿價值約80萬元。應(yīng)用后，單臺防突防沖鉆孔機(jī)器人每班需1人操作，每天投入3個班次，每年可節(jié)約人工成本約180萬元;操作方式為遠(yuǎn)程操作，一鍵全自動鉆孔，勞動強(qiáng)度低、作業(yè)效率高、危險系數(shù)小;應(yīng)用反轉(zhuǎn)技術(shù)，避免了因埋鉆、抱鉆導(dǎo)致的鉆桿損壞，應(yīng)用期間每年平均節(jié)省約80萬元丟失鉆桿費(fèi)用，并消除回采時截割到鉆桿產(chǎn)生火花等安全風(fēng)險。
內(nèi)容來源：中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會機(jī)器人分會
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