煤礦井下瓦斯防治無人化關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破

　　中國煤科西安研究院牽頭完成的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題井下瓦斯防治鉆孔及封孔機(jī)器人近日順利通過科技部驗(yàn)收。該技術(shù)的成功應(yīng)用可使煤礦井下瓦斯防治鉆孔工程從3人到4 人施工減少到1 人巡檢，逐步實(shí)現(xiàn)煤礦井下瓦斯防治鉆孔施工無人化。

　　相關(guān)專家表示，此前，我國煤礦瓦斯抽采自動化程度低，勞動強(qiáng)度大，現(xiàn)場施工人員多且靠近孔口操作，一旦孔口發(fā)生突發(fā)事故，極易造成人員傷亡。雖有不同科研單位在瓦斯防治自動化領(lǐng)域進(jìn)行了積極探索，但由于鉆孔過程中的止振及大角度姿態(tài)調(diào)節(jié)、鉆桿的高精度識別與精確定位等問題無法解決，瓦斯防治無人化問題成為智慧礦山建設(shè)的“卡脖子”問題。為此，西安研究院組織力量進(jìn)行攻關(guān)，先后研發(fā)鉆孔封孔一體化無人化、基于視覺伺服的六軸鉆桿自動裝卸、封注一體式自動封孔等關(guān)鍵技術(shù)。

　　井下瓦斯防治鉆孔及封孔機(jī)器人系統(tǒng)首創(chuàng)了一種制振構(gòu)件及角度調(diào)節(jié)裝置，有效抑制了振動，降低了自動加桿難度；開發(fā)了基于耦合運(yùn)動學(xué)模型的開孔定位技術(shù)，將開孔精度控制在了±0.1°范圍內(nèi)；首次將工業(yè)六軸機(jī)械手應(yīng)用于煤礦井下，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了位置傳感與點(diǎn)位引導(dǎo)相結(jié)合的機(jī)械手動態(tài)路徑規(guī)劃算法，開發(fā)了基于結(jié)構(gòu)光三維重建技術(shù)的視覺測量及定位系統(tǒng)，成功解決了系統(tǒng)智能化程度不高、攜桿量不夠的問題；設(shè)計(jì)了整體多通道封孔裝置，開發(fā)了基于壓力控制的坐封、注漿自動切換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了煤礦井下瓦斯防治無人化作業(yè)。圍繞該系統(tǒng)，形成了8項(xiàng)發(fā)明專利、3項(xiàng)軟件著作權(quán)和1項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了國內(nèi)煤礦鉆孔無人化施工的技術(shù)空白，大幅提升了井下鉆進(jìn)施工智能化水平。

　　據(jù)悉，該系統(tǒng)研發(fā)成功后在河南平寶煤業(yè)進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn)。試驗(yàn)中，自動開孔時間小于30秒，開孔精度控制在0.1°以內(nèi)，試驗(yàn)效果良好。（記者 劉曉慧 通訊員 李德山）

　　轉(zhuǎn)自：中國礦業(yè)報

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