煤礦是人類在富含煤炭的礦區(qū)開采煤炭資源的區(qū)域,一般分為井工煤礦和露天煤礦。我國絕大部分煤礦屬于井工煤礦。煤礦范圍包括地上地下以及相關(guān)設(shè)施的很大區(qū)域。
煤礦是人類在開掘富含有煤炭的地質(zhì)層時所挖掘的合理空間,通常包括巷道、井硐和采掘面等等。采煤系統(tǒng),掘進(jìn)系統(tǒng),機電系統(tǒng),運輸系統(tǒng),通風(fēng)系統(tǒng),排水系統(tǒng),簡稱“采掘機運通”+排水系統(tǒng)。另外,我國將在全國煤礦建立完善監(jiān)測監(jiān)控、人員定位、緊急避險、壓風(fēng)自救、供水施救和通信聯(lián)絡(luò)等井下安全避險六大系統(tǒng)。
科技部發(fā)布了國家重點研發(fā)計劃“智能機器人”重點專項2020年度項目申報指南,其中應(yīng)用示范類項目“復(fù)雜地質(zhì)條件煤礦輔助運輸機器人”由貴州省科技廳組織申報。
項目提出面向煤礦輔助運輸連續(xù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化、少人化需求,研究煤礦井下輔助運輸系統(tǒng)高精度導(dǎo)航定位、深部地下受限空間內(nèi)防爆運輸設(shè)備無人駕駛、全礦井人員及物資智能調(diào)度等關(guān)鍵技術(shù),根據(jù)不同井型研制煤礦輔助運輸機器人系統(tǒng),實現(xiàn)煤礦物料標(biāo)準(zhǔn)化裝載、智能化配送、自動化轉(zhuǎn)運、無人化運輸,并針對運輸條件復(fù)雜礦井開展應(yīng)用驗證。
貴州省黔西縣青龍煤礦在礦井生產(chǎn)輔助系統(tǒng)無人值守、采煤工作面智能化、安全生產(chǎn)風(fēng)險智能監(jiān)測預(yù)警等方面,取得一定成效。新田煤礦在三區(qū)聯(lián)動瓦斯抽查、自動化掘進(jìn)、智能化采煤等方面,具備一定基礎(chǔ);在智能化煤礦建設(shè)方面,擬定了發(fā)展規(guī)劃,從三維建模和可視化平臺、采礦協(xié)同涉及等方面搭建智慧化管控平臺。
貴州省煤炭智能化水平的提升,引起國家部委高度重視,將通過國家項目支持貴州省煤礦智能化水平再上新臺階。選擇貴州省智能化水平較高的煤礦作為應(yīng)用場景,聯(lián)合貴州省內(nèi)外科研力量和團隊集智攻關(guān),開展西南地區(qū)復(fù)雜地質(zhì)條件下煤礦井下輔助運輸機器人示范應(yīng)用,并向全國輻射推廣。
貴州省科學(xué)技術(shù)廳發(fā)布《關(guān)于發(fā)布貴州省煤炭智能采掘技術(shù)榜單的通知》
傳統(tǒng)礦井輔助運輸系統(tǒng)
輔助運輸系統(tǒng)按大巷運煤的不同方式有兩種情況;一種是用電機車運輸,另一種是用膠帶輸送機。當(dāng)采用電機車牽引各種礦車運輸煤炭,巷道坡度保持3‰左右,一般開拓底板巖石運輸大巷,輔助運輸分大巷和采區(qū)兩部分,即構(gòu)成大巷(電機車)—采區(qū)兩段運輸,將出現(xiàn)井底車場和采區(qū)下部車場。由于采區(qū)尺寸的加大,并要求設(shè)立較大的采區(qū)煤倉,因此,在大巷和煤層之間會有較大的高差。此時采區(qū)下部車場可以作成頂板繞道式,使上山與大巷間不出現(xiàn)大傾角的巷道。這樣,有利于選用齒軌車牽引列車進(jìn)入采區(qū),即為直達(dá)運輸。另外,可以選用柴油機的卡軌車或單軌吊,在采區(qū)下部車場。
傳統(tǒng)防爆運輸設(shè)備
防爆運輸車,廂體為雙層金屬骨架結(jié)構(gòu),外部為冷扎鋼板,內(nèi)壁采用鋁合金板蒙面,夾層為隔熱阻燃材料填充。設(shè)置對開門,如需安裝抗爆容器罐則增開側(cè)門,側(cè)壁設(shè)有防雨功能自然通風(fēng)窗口,底部鋪有阻燃導(dǎo)靜電膠板,保證安全。廂體內(nèi)部前面和側(cè)面裝有固定拉環(huán),與捆綁帶使用捆綁貨物以避免移動。感煙報警器是感測車廂內(nèi)火情的專用裝置,安裝在車廂頂部,當(dāng)有火情煙霧出現(xiàn),在駕駛室進(jìn)行蜂鳴報警,保證及時消除險情。防盜報警器
在門框上方裝有防盜報警器(根據(jù)用戶要求選裝防盜監(jiān)視器)當(dāng)廂門被打開時,駕駛室內(nèi)的蜂鳴器發(fā)出報警聲音,不使用時可將駕駛室內(nèi)的控制開關(guān)關(guān)閉??勺C在行駛過程中,整車始終處于受控狀態(tài)。
無人駕駛系統(tǒng)
是一項成熟的技術(shù), 在設(shè)計、施工和設(shè)備制造等方面已經(jīng)取得了豐富的經(jīng)驗, 作為先進(jìn)的客運交通系統(tǒng), 正引導(dǎo)城市軌道交通的發(fā)展趨勢。無人駕駛系統(tǒng)涉及車輛、信號、通信、綜合自動化等多個專業(yè), 所有專業(yè)均應(yīng)按照無人駕駛系統(tǒng)要求設(shè)計, 提高系統(tǒng)的安全性和可靠性, 加速各專業(yè)技術(shù)水平發(fā)展, 達(dá)到降低投資運營成本, 提高軌道交通運營管理水平, 優(yōu)化對乘客的服務(wù)質(zhì)量。與有人監(jiān)督自動駕駛系統(tǒng)相比。
智能配送機器人
配送機器人的感知系統(tǒng)十分發(fā)達(dá),除裝有激光雷達(dá)、GPS定位外,還配備了全景視覺監(jiān)控系統(tǒng),前后的防撞系統(tǒng)以及超聲波感應(yīng)系統(tǒng),以便配送機器人能準(zhǔn)確感觸周邊的環(huán)境變化。配送機器人所具備的高負(fù)荷、全天候工作、智能等優(yōu)點。