“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：井下喷浆作业
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：喷浆 |
| 场景实例：井下喷浆作业 |
| 机器人产品及制造单位：矿用喷浆机器人，山东天河科技股份有限公司 |
| 应用单位：陕西彬长矿业集团有限公司 |
在煤矿开采过程中，为保证生产安全，通常对掘进巷道进行锚护作业，锚护作业一般采用锚杆将工字钢的拱形梁和锚网进行固定以保证巷道的安全。通过对锚护完的巷道进行喷浆作业，使用混凝土对裸露的拱形梁和锚网进行覆盖，隔绝井下水气侵蚀，避免拱形梁、锚网等因长期裸露在外导致生锈，从而延长拱形梁和锚网的使用寿命。
喷浆作业环境恶劣、劳动强度大、作业效率低。喷浆作业过程中会产生大量粉尘，增加工人患尘肺病的风险，而且骨料反弹可能对作业人员造成人身伤害。另外，传统煤矿喷浆作业需要工人手持喷枪，长时间站立、持续移动以调整喷浆角度，劳动强度大；受工人体力和作业环境影响，连续作业时间受限，存在作业速度慢、效率低等问题。人工喷浆质量难以控制，易造成资源浪费。人工喷浆难以精准控制喷枪与巷道表面的距离、喷浆角度以及材料配比，易导致巷道覆盖不全、喷浆厚度不均匀、喷浆层粘结力弱、混凝土回弹率高等问题，影响支护效果，造成资源浪费。
矿用喷浆机器人由智能化施工管理系统、操作室、智能化喷浆机械手本体等三部分组成，具备混凝土喷浆料机械化提取、远距离运输、遥控自动化喷浆等功能。矿用喷浆机器人采用路径自主规划与可靠避障技术，通过三维激光扫描仪对作业对象进行自动定位、自动扫描、自动提取和自动识别，利用串联多关节臂架控制策略和轨迹规划算法，实现自动化喷浆；配有遥控操作及手动操作两种控制模式，可实现50m内遥控控制作业，操作方式灵活。矿用喷浆机器人从2022年开始，已在陕西彬长矿业集团有限公司实现7台应用。应用前，井下喷浆作业每班作业人数为6人，混凝土回弹率为30%～50%，粉尘浓度在15mg/m³左右。应用后，依靠机器人的自主喷浆能力，每班作业人员缩减至2人，混凝土平均回弹率降低至15%，粉尘浓度降至10mg/m³以下，有效降低了人力成本与施工强度，减少了井下作业的粉尘危害。
特别声明：
本文转载仅仅是出于传播信息的需要，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用，须保留本网站注明的“来源”，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，请与我们接洽。
更多精彩内容，关注“传煤”微信公众号，或点击“期刊群”免费获取科研论文
用微信扫描左侧二维码，关注“传煤”公众号，第一时间获取煤炭行业新鲜资讯，享全方位煤炭科技知识信息服务。
