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内蒙古掘进系统|煤矿现代“黑科技”,来一波

2021-12-23 11:54:51

以“百年再出发,迈向高水平科技自立自强”为主题的2021年全国科普日活动正在全国各地如火如荼地开展。内蒙古掘进系统为了集中展现煤炭行业近年来取得的科技成就,展示煤矿的科技创新风貌,本报特刊发煤矿前沿科技成果,并走进部分国家重点实验室,了解煤矿未来的研发方向。

陕煤集团榆北煤业:煤矿掘进向智能化飞跃,近年来,陕煤集团榆北煤业通过理念创新、科技创新、装备提升,使掘进工作从机械化、自动化向智能化飞跃,达到长时间支护紧跟迎头月进2600米的国内发达水平,彻底解决了困扰千万吨级矿井采掘失衡、接替紧张的难题。2019年,针对小保当公司一号矿夹矸与片帮并存的复杂地质条件,陕煤集团会同榆北煤业及所属小保当公司,联合西安科技大学、西煤机公司等单位,研发了适用于矿区复杂地质条件、具有自主知识产权的护盾式掘进机器人系统。

该系统由护盾式截割机器人、钻锚机器人、锚网运输机器人、电液控平台等组成,适用于矩形大断面煤巷掘进,具备掘进定位导航、位姿自动纠偏、自适应截割、轨迹跟踪、环境多参数智能感知、设备状态在线监测与故障诊断等特点。“护盾式掘进机器人系统虽然对巷道围岩及顶底板的要求比较高,但在掘进过程中一次成巷的快掘快支,可有效保证巷道成型质量。”在小保当公司一号矿112204智能快掘工作面远程操作室内,技术员李佳鑫说,“不仅如此,地面生产调度指挥中心还可以远程控制300米外的井下智能快掘设备。”

目前,榆北煤业通过优化掘锚同步、立体交叉、平行作业、快速推进的掘进工艺技术,构建了集感知、互联、分析、自学习、预测、决策、控制于一体的智能化快掘体系,并针对特厚煤层、结构复杂的厚煤层及中厚煤层快速掘进难题,率先提出四类掘进成套装备技术,即智能快掘成套装备(3.0版)、护盾式掘进机器人系统、快速掘进成套装备、岩巷快速掘进成套装备,内蒙古掘进系统价格在大幅提升掘进速度的同时,进一步提高了迎头施工人员的安全系数,降低了职工的劳动强度。

神东煤炭集团:机械外骨骼让矿工秒变“大力士”,近日,在国家能源集团神东煤炭集团榆家梁矿周转材料库内,一名身着奇异装备的装卸工吸引了笔者注意。只见他将长2.5米、重60斤的槽钢抬起、搬走,看似并不费力。原来,这套装备是由神东煤炭集团特别好的设备研发中心联合国内知名机械外骨骼助力企业,针对矿井作业特点,设计研发制造的第二代机械外骨骼产品。榆家梁矿正在对这套装备进行测试。

据介绍,机械外骨骼是利用特殊的合金材质模拟人类骨骼,辅助人的行动、增强人的四肢力量的可穿戴设备,目前广泛用于军事、救援、医疗等领域。本次现场测试的这套装备为主动型外骨骼,可在不影响人本身动作的前提下,在有助力需求的位置增加点击,在没有助力需求的位置使用欠驱动或耦合驱动等技术增加人的力量和耐力。这套装备能够检测人的运动状态、外部环境等,判断出人的运动意图,继而由外骨骼进行跟随,并在需要的时候提供助力。

榆家梁矿机电队副队长刘秋堂在井下使用这套装备后说:“它提供的辅助力非常棒,但是前臂往起拿东西的时候还是比较吃力,如果这套设备给前臂适当增加辅助力,我想会更好用。”目前,神东煤炭集团高端设备研发中心与联合团队一起开发的机械外骨骼产品共有3款,分别是上肢外骨骼机器人、腰部外骨骼机器人以及下肢外骨骼机器人,主要用于井下安装、生产、搬运和地面单位制造、生产、维修等场景。

在未来很长一段时间内,内蒙古掘进系统机械外骨骼装备将和神东煤炭集团同时部署的各类矿井智能机器人、全自动设备进行互补,为各矿井和部门提供更多更优的智能化保障。

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