近日碘淘，中國煤科西安研究院研發(fā)的井下瓦斯防治鉆孔及封孔機(jī)器人系統(tǒng)在河南平寶煤業(yè)完成了工業(yè)試驗失尖。試驗中蝉齐，自動開孔時間小于30秒盒蟆，開孔精度控制在0.1°以內(nèi);試驗實現(xiàn)了全自動鉆進(jìn)方式施工交豪，無卡鉆現(xiàn)象;實現(xiàn)了自動封孔捉兴，大大降低了勞動強(qiáng)度抡蛙，封孔氣密性好。

井下瓦斯防治鉆孔及封孔機(jī)器人施工現(xiàn)場

據(jù)悉莫其，該機(jī)器人系統(tǒng)是由西安研究院牽頭的國家重點研發(fā)計劃課題“井下瓦斯防治鉆孔及封孔機(jī)器人” 研發(fā)完成的癞尚。目前，課題已順利通過國家科技部驗收榜配。該技術(shù)的成功應(yīng)用將使煤礦井下瓦斯防治鉆孔工程從3到4人施工減少到僅由1人巡檢否纬，從而實現(xiàn)施工無人化。

一直以來蛋褥，我國煤礦瓦斯抽采采用的方法自動化程度低临燃，勞動強(qiáng)度大，現(xiàn)場施工人員多且靠近孔口操作烙心，一旦孔口出現(xiàn)突發(fā)事故極易造成人員傷亡膜廊。目前，雖有不同科研單位在瓦斯防治自動化的領(lǐng)域進(jìn)行了不少探索，但囿于鉆孔過程中的止振以及大角度姿態(tài)調(diào)節(jié)牡科、鉆桿的高精度識別與精確定位等問題無法解決牲耐，使瓦斯防治無人化問題成為智慧礦山建設(shè)的“卡脖子”問題。

針對這些“卡脖子”問題桂喂，西安研究院組織力量進(jìn)行攻關(guān)琐惩，先后攻克“鉆孔封孔一體化無人化技術(shù)”“基于視覺伺服的六軸鉆桿自動裝卸技術(shù)”“封注一體式自動封孔技術(shù)”等關(guān)鍵技術(shù)。

鉆孔機(jī)器人

該機(jī)器人系統(tǒng)首創(chuàng)了一種制振構(gòu)件及角度調(diào)節(jié)裝置成揍，有效抑制了振動目溶，降低了自動加桿難度;利用MEMS技術(shù)，開發(fā)了基于耦合運(yùn)動學(xué)模型的開孔定位技術(shù)冻款，將開孔精度誤差控制在了±0.1°的范圍內(nèi)咕隶。針對有限空間內(nèi)桿倉和封孔管倉容量不足、鉆桿識別精度不高以及變工況條件下鉆桿無法全自動自適應(yīng)裝卸的問題筝赶，首次將工業(yè)六軸機(jī)械手應(yīng)用于煤礦井下倚辟，創(chuàng)新設(shè)計了位姿傳感與點位引導(dǎo)相結(jié)合的機(jī)械手動態(tài)路徑規(guī)劃算法，開發(fā)了基于結(jié)構(gòu)光三維重建技術(shù)的視覺測量及定位系統(tǒng)舰桑，成功解決了系統(tǒng)智能化程度不高早假，攜桿量不夠的問題，攜桿量達(dá)150根谤绳。創(chuàng)新設(shè)計了整體多通道封孔裝置占锯，開發(fā)了基于壓力控制的坐封、注漿自動切換技術(shù)缩筛，實現(xiàn)了煤礦井下瓦斯防治無人化作業(yè)。

該機(jī)器人系統(tǒng)集智能傳感堡称、視覺伺服瞎抛、遠(yuǎn)程控制、自主導(dǎo)航却紧、鉆桿自動裝卸桐臊、全自動鉆進(jìn)以及自動封孔等功能于一體，是目前國內(nèi)智能化程度最高晓殊、攜桿量最大的鉆孔機(jī)器人系統(tǒng)断凶。圍繞該系統(tǒng)，形成了8項發(fā)明專利巫俺，3項軟件著作權(quán)认烁，1項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)了國內(nèi)煤礦鉆孔無人化施工的技術(shù)空白柿癞，大幅提升了井下鉆進(jìn)施工的智能化水平来鸟。