“机器人+”典型应用场景案例集--矿山领域机器人典型应用场景：立井摩擦提升扁尾绳更换
编者按：为加快矿山领域机器人应用推广，更好服务矿山安全高质量发展，国家矿山安全监察局安全基础司、工业和信息化部装备工业一司联合开展了矿山领域机器人典型应用场景遴选工作，确定推广31个典型应用场景、66个场景实例。现组织中国软件评测中心梳理66个场景实例的先进经验及应用成效，在“机器人+”供需对接与应用推广公共服务平台及相关微信公众号开展持续宣传，以更好推动典型应用场景的复制与推广。
| 矿山种类：煤矿 |
| 应用场景：立井尾绳更换 |
| 场景实例：立井摩擦提升扁尾绳更换 |
| 机器人产品及制造单位：扁尾绳换绳机器人，徐州市三森威尔矿山科技有限公司 |
| 应用单位：沈阳焦煤股份有限公司红阳三矿、河南能源焦煤集团赵固一矿 |
立井摩擦提升是矿井生产过程中的重要环节，承担人员、设备、材料的提升运送任务，扁尾绳长期磨损可导致纬绳断裂，使扁尾绳受力不均而加剧断绳断股，进而引发安全事故，因此定期更换立井摩擦提升系统的扁尾绳具有重要安全意义。传统扁尾绳更换方式作业效率低。井下作业空间有限，对大型立井摩擦提升用扁尾绳更换作业时，新绳下放和旧绳回收均较困难，传统扁尾绳更换方式需数十人花费数十小时在井口、井底、井筒中协同作业才能完成，耗人耗时。传统扁尾绳更换方式安全风险高。立井摩擦提升用扁尾绳更换作业过程中，地面放绳处扁尾绳受力达上百千牛量级，不当操作将导致扁尾绳侧扭而报废，进而引发安全事故。
扁尾绳换绳机器人由持绳输送系统、井口多功能机器手以及动力系统、行走系统等部件组成，具有扁尾绳自动双面整形、安全监测与控制、扁尾绳无损柔性夹持及受力状态下的连续输送功能。扁尾绳换绳机器人采用多轮摩擦连续直线输送技术，可持续输出300kN以上持绳力，实现对扁尾绳的无损柔性夹持及受力状态下的连续输送功能；采用双面整形技术，通过向扁尾绳各经线柔性施加压力和张力，实现对扁尾绳编织经线捻距、紧密度、均匀度的整形功能，延长扁尾绳使用寿命；采用运行状态智能安全控制技术和多工位安全适应持绳技术，实现换绳状态参数监测与评估功能，并在发生滑绳事故时快速预警与响应，保障换绳安全性。扁尾绳换绳机器人自2022年5月起，已在沈阳焦煤红阳三矿、河南能源焦煤集团赵固一矿、晋能控股长平矿、鄂托克前旗长城三号矿业有限公司、塔然高勒煤矿、泊江海子煤矿等30余个矿井开展应用。
应用前，矿山立井提升扁尾绳更换作业需数十人耗时3-5天完成。应用后，仅需操作人员在井口连接绳头，而危险作业部分由机器人完成，整个作业过程仅由10人耗时10小时左右即可完成，降低了劳动强度，并消除了人员井筒作业的安全隐患。按年产量800万吨的矿井计算，平均每天可生产原煤2.2万吨，若每次换绳节省2天，以原煤价格500元/吨计算，每次换绳可以创效2200万元，经济效益显著。
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