智能礦用井下機器人巡檢系統(tǒng)在煤礦中的應用研究

1、智能礦用井下機器人巡檢系統(tǒng)在煤礦中的應用為了實現井下帶式輸送機安全生產和無故障運行的目標，曹家灘煤礦設計了一套智能礦用井下機器人巡檢系統(tǒng)。利用智能化技術，通過數據采集，對影響輸煤系統(tǒng)的數據進行特征抓取，并對抓取的數據進行融合與關聯分析，最終將主煤流特征信息轉化后進入規(guī)則庫。曹家灘井田地界處在陜西省榆林市北部，設計生產能力為1500萬t/a，井下輸煤系統(tǒng)由3條帶式輸送機組成，分別為大巷帶式輸送機、二煤帶式輸送機和工作面順槽帶式輸送機。礦井井下傾角平緩，地質構造比較單一，容易開采。但傳統(tǒng)帶式輸送機人工巡檢存在以下劣勢：1) 輸煤系統(tǒng)與環(huán)境監(jiān)測、人員定位、設備管理、視頻等系統(tǒng)相對獨立，不能夠實現跨系

2、統(tǒng)的指揮與調度，指揮效率有很大的提升空間。2) 管理人員不能及時掌握現場的環(huán)境條件和突發(fā)狀況，發(fā)出的指令滯后，不能迅速得知故障原因。輸煤系統(tǒng)沿線人工巡檢有誤報或漏報的現象發(fā)生。輸煤系統(tǒng)距離長、環(huán)節(jié)多，當流程中的一個設備出現停機故障時，會對整個煤流系統(tǒng)造成停機的影響。3) 外部環(huán)境復雜，井下大巷照度較低，煤塵較高，容易受到外來人員或重物的碰觸，影響帶式輸送機的正常運行，從而發(fā)生重大安全事故。4) 礦井組織人員按照計劃對輸煤系統(tǒng)進行定期點檢與檢修。由于沒有很好地利用輸煤系統(tǒng)的過程數據，所以不容易發(fā)現設備的輕微異常，無法進行預知維修。近年來，井下礦用長距離帶式輸送機以其輸送速度快、輸送量大的特點，被

3、大量用于煤炭輸送工程。但井下帶式輸送機地處巷道環(huán)境，周圍情況復雜，安全隱患大，一旦遭到破壞損失就較為嚴重。曹家灘煤礦秉承“少人則安，無人則安”的安全管理理念，按照國家智能化、現代化煤礦的要求，設計了一套KRXJ38型智能礦用井下機器人巡檢系統(tǒng)。1智能礦用井下機器人巡檢系統(tǒng)KRXJ38型智能礦用井下機器人巡檢系統(tǒng)是一套井下礦用帶式輸送機綜合智能化巡檢系統(tǒng)。它主要由3個子系統(tǒng)組成：托輥磨損實時監(jiān)測子系統(tǒng)、沿線機器人報警子系統(tǒng)、主電動機軸承振動監(jiān)測子系統(tǒng)。為了保障井下帶式輸送機的安全生產和無故障運行，設計采用先進的智能化技術，通過異構數據采集網關，對影響輸煤系統(tǒng)的數據進行特征抓取，并對抓取的數據進行

4、融合與相性分析，最終把主煤流特征信息轉化后進入規(guī)則庫。此系統(tǒng)主要由機器人本體、基站、軌道和地面工作站組成巡檢機器人搭載多種傳感器，實時采集現場的圖像、聲音、紅外熱像、溫度及多種氣體濃度等參數。該系統(tǒng)協(xié)同監(jiān)控帶式輸送機的整體工況和運行狀態(tài)，分析主煤流系統(tǒng)的綜合效率，并給出提效措施，可大大降低設備的故障率并減少人工成本，及時反映現場實際情況及設備運轉狀況，從而消除安全隱患，使輸煤系統(tǒng)長期處于良好的連續(xù)運轉狀態(tài)，創(chuàng)造更大的經濟效益。帶式輸送機參數見表1。2 智能礦用井下機器人巡檢系統(tǒng)的優(yōu)勢井下礦用帶式輸送機的安全生產和無故障運行是非常重要的，實現不間斷的安全運營，可確切了解設備的所有參數，預知性地了解設備的異常故障、磨損狀況及壽命預測，使管理人員可以提前預知機電設備可能產生的各種情況，預先做好應急預案，以達到合理安排生產和使用計劃、減少設備非計劃停機、降低維護成本的目的。智能礦用井下機器人巡檢系統(tǒng)的優(yōu)勢為：1) 該系統(tǒng)是一套綜合智能化巡檢系統(tǒng)，涉及到檢測、通訊等多種現代科學技術的融合。2) 該系統(tǒng)協(xié)同帶式輸送機監(jiān)控系統(tǒng)的整體工況和運行狀態(tài)，可通過數據變化的提前預警降低設備的故障率和人工成本，反映現場實際情況及設備運轉狀況，使帶式輸送機長期處于良好的連續(xù)運轉狀態(tài)。3) 該系統(tǒng)可以使設備檢修的針對性更強，變故障修為狀態(tài)修，變人工巡檢為自動故障監(jiān)視，減輕維護人員的工作強度，