“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：煤矿巷道管路安装
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：管路安装 |
| 场景实例：煤矿巷道管路安装 |
| 机器人产品及制造单位：煤矿井下管道安装机器人，中煤科工机器人科技有限公司、杭州海康威视数字技术股份有限公司 |
| 应用单位：陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司 |
煤矿管道主要用于井下通风、供排水、瓦斯抽放等关键功能，是煤矿生产中不可或缺的重要物资之一。
煤矿管道类型多，安装与维护工程量大，人员效率低。煤矿管道包括压风管、排水管、吸水管、给水管及瓦斯管。煤矿行业每年新铺设管道长度超过40000km，管道维护长度超过20000km，安装及维护人员数量多，且管径较大的管道安装需要大量辅助设备，人员劳动强度大。人工安装管道难度大、风险高。煤矿空间狭窄，管道安装工人施工难度大，其中，给水管和瓦斯管较重，尤其在顺槽回风巷管道需频繁安装、拆卸，存在裂层掉落、管道断裂等潜在危险，易砸伤施工人员，存在煤矿生产应急性停产甚至经济财产损失等连锁性隐患。
煤矿井下管道安装机器人采用液压驱动方式，集成了液压履带底盘、抓管机械臂、控制、电气和无线通信系统，实现管道的智能识别和抓取，并举升至指定的高度和方位，操作工人拧紧螺栓后，机器人松开管道并复位，完成管道的安装。煤矿井下管道安装机器人采用多关节防爆液压重载机械臂自适应控制技术，实现自主抓举，抓取管道直径范围覆盖Φ120mm～Φ250mm，最高举升高度为4.5m，最大抓举重量0.5t；采用多源传感融合的低可视空间管道测量技术，建立巷道中多设备完整三维模型，实现机器人对管道位姿多信息环境的感知。煤矿井下管道安装机器人在陕煤集团神木柠条塔煤矿实现1台套应用。应用前，柠条塔煤矿主要采用人工管道安装方式，工人举升搬运管道，需要抬管作业人员4-6人，拧螺栓作业人员1-2人，共计5-8人，劳动强度大，管道砸伤事故频发。应用后，以行走、举升管道、拧螺栓为一个节拍，每个节拍8-10分钟，一小时可以安装6-8根管道，按照每天2班,每班安装50根管道计算，每天可安装100根管道，效率提升50%左右，减少作业人员4-5人，节约矿山建设成本300万元。
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