“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：非煤矿山智能爆破
2024-11-25
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：穿爆 |
| 场景实例：非煤矿山智能爆破 |
| 机器人产品及制造单位：非煤露天矿智能爆破系统，宏大爆破工程集团有限责任公司 |
| 应用单位：肇庆润信新材料有限公司 |
爆破是采矿作业中的一种关键作业方法，用于将矿岩从岩体中分离出来，以便后续挖掘、装载和运输，是整个露天矿山最危险、劳动力最为密集的环节之一。装药、填塞、起爆三个环节是确保爆破效果和作业安全的关键步骤。传统爆破作业劳动强度大。传统混装车依赖人工来回拖拽输药管装药，人工填塞也需要多人进行操作，工作量大、速度慢，限制了采矿作业的整体效率。传统爆破作业安全隐患高。传统的人工作业装药量和填塞质量难以控制，可能导致爆破能量不足或者过度爆破，引起飞石、塌方等事故；人工填塞容易破坏数码电子雷管导线，可能产生拒爆事故；露天矿山地形条件复杂，需要起爆的炮孔数量众多、分布范围广，在牵线时需要携带大量雷管和导线穿梭于炮区，存在误操作和意外爆炸的风险；传统的电容式起爆器充电不足可能导致拒爆或盲炮事故。传统作业无法实时监测反馈。传统的人工装药仅能通过下放测杆进行装药高度标定，炮孔填塞的数据也仅靠目测实现，数据需要依赖人工记录和后期整理，从收集到汇总、分析的过程较长，无法实现实时监控和即时反馈，不利于快速响应和调整爆破计划。非煤露天矿智能爆破系统由智能混装车、智能填塞车和无线智能起爆系统组成，部署于露天矿山爆破环节。其中，智能混装车具备单孔装药密度可调、远程遥控自动寻孔、自动计数送管及退管、装药数据实时提取与反馈功能；智能填塞车具备填塞材料制备(浓度可调节)、长距离输送、自动定位、一键式填塞等功能；无线智能起爆系统可实现远程无线起爆。非煤露天矿智能爆破系统采用无线遥控远距离智能装药技术，通过大范围长距离可伸缩长臂机构，实现一键式智能装药，减少了车辆移动次数；采用高粘度物料流量计以及位置传感器，实现了装药输送的计量；研发了一种乳胶基质的远距离输送减阻技术和末端静态快速敏化技术，通过调整敏化剂流量实现了同一炮孔装填不同密度炸药的智能调节和乳胶基质的高、中、低温度下的智能敏化。采用无人机搭载中继器的无线起爆模式，解决了单台起爆器一次起爆雷管数量的限制，扩大了爆破作业规模，解决了复杂地理环境下起爆站位置设置受限的难题。采用智能起爆控制器与工业电子雷管无线双向通讯技术，确保爆破作业现场复杂电磁环境下的可靠起爆，同时可实现工业电子雷管超低压安全检测，提高了爆破作业现场检测的本质安全性。非煤露天矿智能爆破系统已在肇庆润信新材料有限公司下属肇庆大排露天矿实现1台套应用。
应用前，装药和填塞工作均需要6人完成，装药效率仅为40kg/min，炸药单耗为0.6kg/m3，且需要安装孔外导线到起爆站数百米长的起爆线。应用后，装药和填塞人员均减少至1人，装药效率可达120kg/min，炸药单耗可达0.45kg/m3，填塞效率可达150kg/min，取消了孔外导线到起爆站的起爆线，爆后矿石块度适中，可有效提高炸药与炮孔的精准匹配能力，减少了人工干预，解决了露天矿山复杂条件下的起爆站受限的难题。
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