点击下方图片浏览“煤炭行业卓越工程师”专题全部文章▼▼
基于掘锚一体机的快速自动铺网技术研究
胡成军1，李杰2，张坤3，潘格格1，马健3，郭刚2，毕经龙1，杜明超3
中煤(天津)地下工程智能研究院有限公司
中煤陕西榆林能源化工有限公司大海则煤矿
山东科技大学电气与自动化工程学院
传统铺网作业高度依赖人工，不仅劳动强度大、安全隐患高，而且效率低下，成为制约采掘平衡的重要因素。为实现煤矿井下机器人标准化铺网，通过引入自动化、智能化技术，提升铺网作业效率，减轻工人劳动负荷，增强作业安全性，进而促进煤矿生产的高效、绿色、可持续发展。研究采取了仿真与试验相结合的方法，基于井下特殊环境和作业特点，设计了一种辅助掘锚一体机铺网作业的遥控机械手结构。该结构采用七轴关节型机械臂，搭配顶部抓手，以实现锚网的多角度、高精度铺设。此外，利用先进的计算机仿真技术，对机械臂的动力学性能、运动轨迹规划及受力特点进行分析，通过迭代优化机械臂的结构设计和控制算法，确保其在复杂井下环境中的稳定性和可靠性。同时，针对机械臂的运动控制，开发了一套自适应调整策略，使机械臂能够根据实际工况（如巷道形状、锚网材质等）自动调整运动参数，实现精准、高效的铺网作业。结果表明：自动化铺网设备显著提高了铺网作业的效率，相较于传统人工铺网方式，效率提升超过20%。通过自动化作业，实现了减员33%以上的目标，有效缓解了煤矿井下人力资源紧张的问题。大幅降低了工人的劳动强度，减少了高难度登高作业，降低了工伤风险，劳动强度降低超过80%。同时，自动化铺网过程减少了人为操作失误的可能性，显著提升了作业安全性。未来，随着技术的不断迭代和完善，该技术有望在煤矿智能化建设中发挥更加重要的作用，推动煤矿生产向更加安全、绿色、高效的方向发展。
胡成军
高级工程师
胡成军，男，1986年6月生，河南信阳人，中共党员，高级工程师，现任中煤（天津）地下工程智能研究院有限公司智能矿山院副院长，兼任内蒙古煤矿智能化工作专家，山西省煤矿智能化委员会副主任委员，山西省“千人智库”高级专家。获第青年岗位能手、基层优秀带头人、先进个人等多项荣誉称号。
煤矿采掘智能化
主持及参与重点科技创新项目9项、中大型矿井设计项目近30项，获省部级科技进步奖2项、省部级优秀工程设计咨询奖6项，煤炭行业工程质量奖1项，“五小”创新成果奖4项；发表SCI、EI等学术论文30余篇，授权国家发明等专利20余项，软件著作权9项。提出了智能化掘进工作面“三种建设模式、四个建设阶段”的理论，研发了高精度无标定自动定位系统、基于伺服电机控制的多关节自动铺网机器人、“风尘联动”高效智能除尘系统、掘进智能管控平台等多项成果。
引用格式
胡成军，李杰，张坤，等. 基于掘锚一体机的快速自动铺网技术研究[J]. 煤炭科学技术，2024，52（9）：103−111.
HU Chengjun，LI Jie，ZHANG Kun，et al. Research on fast automatic net-laying technology based on the auxiliary drilling and anchoring integrated machine[J]. Coal Science and Technology，2024，52（9）：103−111.
