“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：硬岩矿床短流程非爆开采
2024-10-12
来源：IntelMining智能矿业
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：非煤矿山 |
| 应用场景：非爆开采 |
| 场景实例：硬岩矿床短流程非爆开采 |
| 机器人产品及制造单位：悬臂式采矿机器人，长沙有色冶金设计研究院有限公司、中铁工程装备集团有限公司 |
| 应用单位：云南驰宏锌锗股份有限公司会泽矿业分公司 |
非煤矿山硬岩矿床开采是采矿工业的重要组成部分，整体作业特点表现为环境差、地质多变以及生产工艺复杂，开采工艺分为凿岩爆破法和非爆采矿法。
传统凿岩爆破开采安全风险高，生产效率低。凿岩爆破开采过程中会产生震动、冲击波、飞石、粉尘以及有毒有害气体等，对人员和环境产生极大危害，而炸药的不当存储、运输、使用也容易导致事故发生，安全生产难以保障。此外，凿岩爆破开采方式涉及钻孔、装药、爆破、通风、出矿等工序环节，需要较长的准备和间歇时间，作业流程连续性差，且存在爆破后断面不规整、矿石破碎程度不均匀的情况，增加了支护和二次破碎工作量，采矿效率低下。传统悬臂式采矿机功能单一，多机协同作业管控难。非爆采矿法使用的传统悬臂式采矿机只具备基本的切割和破碎功能，对不同的岩石类型和地质条件适应性较差，实际作业时需要频繁调整切割参数或更换专用工具，难以达到预期的破岩效果。同时，钻探、运输、喷浆和除尘等作业需要钻机、铲运机、喷浆台车、除尘机等设备配套执行，各设备之间存在时间和空间上的相互影响和制约，现场管理和协调难度大。传统悬臂式采矿机智能化程度低。非爆采矿法中，传统悬臂式采矿机通常依赖操作人员的直接控制，缺乏先进的监测系统，无法实时监测设备状态和作业环境并自动调整作业参数以实时适应变化。同时，缺乏自主预警功能，无法基于数据分析进行预测性维护，智能化水平较低。悬臂式采矿机器人是用于地下硬岩矿山的智能化采掘设备，具有超前钻探、采矿、运输、喷浆、除尘、智能截割、无人驾驶和远程遥控等功能，可实现一机多工序协同作业。
悬臂式采矿机器人采用硬岩矿床非爆连续采矿技术，革新了硬岩矿床传统凿岩爆破采矿工艺，实现了硬岩矿山的短流程、不间断连续回采，并基于硬岩矿床超前钻孔分级预裂技术，实现了待采矿体分级超前预裂及连续截割效率提升。集成超前钻探系统、分采分运系统、辅助支护系统、喷浆系统、机载除尘系统等，实现了60m范围内的超前钻探、矿岩的分采分运、自动喷浆、高效除尘一体化作业。同时，构建了数字孪生系统、位姿监测系统、设备健康管理系统以及智能控制系统，实现了巷道数字孪生、采矿机位姿监测、设备状态监测与预测性维护以及截割路径自主规划及自适应截割。悬臂式采矿机器人于2021年在云南驰宏锌锗股份有限公司会泽矿业分公司矿山厂上实现1台应用。应用前，采矿工艺流程繁杂，开采连续性差，采场生产能力低，碳排放量水平高，采场综合生产能力100吨/天。应用后，工艺流程缩短70%，采场综合生产能力提高到1000吨/天，采矿直接成本降低约22%，水量和胶管材料等用量降低30%，维护成本降低30%。
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。
