“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：煤矿井下智能湿式喷浆
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：煤矿井下智能湿式喷浆 |
| 机器人产品及制造单位：智能喷浆机器人，中煤陕西榆林能源化工有限公司、中煤电气有限公司 |
| 应用单位：中煤大海则煤矿 |
巷道喷浆作业是地下巷道或隧道施工中至关重要的一环，旨在加固和强化地质结构，提升巷道的稳定性和支护能力，确保工程安全推进。在地质不稳、防灾需求、支护修复或新建工程时通常需要喷浆作业，可有效强化巷道结构，为工程顺利进行奠定基础。巷道喷浆作业环境恶劣，威害工人身体健康。在巷道喷浆作业中，工人经常暴露于尘土、烟尘以及潜在的有害化学物质中，可对呼吸系统和皮肤造成伤害，对工人的健康产生长期影响。人员作业劳动强度大，成本高且质量难以保证。传统喷浆主要依靠人工作业，占用人工多、劳动强度大，另外作业质量受操作者技能水平制约，喷浆均匀性与质量难以保证。
智能喷浆机器人由回转式机械臂、三缸式泵送机构、控制系统、驱动系统等组成，具备复杂有限空间巷道快速扫描及地图构建、混凝土喷射无脉冲控制、自主运动与远程协同操作等功能，实现煤矿井下半自主湿式喷浆作业。智能喷浆机器人采用三缸式新型结构，确保喷射均匀连续，减小机械臂抖动；采用三维激光雷达技术，实现巷道内三维环境地图构建，施工表面拱架、防护网、超欠挖等特征结构识别；采用5G通讯技术，将机器人实时状态上传至云平台并进行监测，实现半自主喷浆作业。智能喷浆机器人在中煤大海则煤矿井下运输大巷、总回风大巷、掘进工作面机头硐室及开口处实现1台应用，累计完成5000余米巷道喷浆工作。应用前，采用传统转子式喷浆机，喷浆工艺需要1人指挥，2人上料、2人喷浆轮替作业；同时喷浆机处及巷道内存在大量粉尘，工人面临职业病危害；喷射回弹率30%左右，资源浪费。应用后，作业人员减少3人，仅需1人上料、1人指挥，同时消除了传统泵送式湿喷作业的喷头脉冲现象，喷浆机处呼吸尘降率大于90%，喷射回弹降率至10%左右，实现了喷浆半自主作业，降低了喷浆人员数量和劳动强度，提高了喷浆工作效率。
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