动动手指,智能巡检机器人自动对39台设备进行巡检;敲一敲键盘,智能钻机机器人自动抓取钻杆、钻进、识别钻孔进尺;点点鼠标,智能化煤质检验机器人自动完成煤炭水分、灰分、挥发分等指标的检测……在陕煤集团黄陵矿业公司一号煤矿井下巷道、辅助运输巷、地面化验室,一批机器人“新工友”,接过了设备巡检、瓦斯抽采钻孔施工、煤质检测等重任。这些机器人以“零疲劳、高精度、强效能”的特点,逐步替代了过去依赖人工奔波、高强度体力劳动的传统作业模式。
从人盯屏到“智判险”
走进一号煤矿三号中央变电所,一台通体呈蓝色的5G矿用智能巡检机器人,正沿空中轨道缓缓移动。它头顶的高清摄像头,如一双警惕的眼睛,扫视着每一台设备。机身搭载的多种传感器,则同步捕捉着电机的细微震颤与仪表的参数变化。远方的运维人员,只需看着电脑终端的实时画面,便能精准掌握设备状态,分析排查隐患。这彻底改变了过去依赖人员“盯屏”的被动监控模式。
“过去靠‘铁脚板’和‘火眼金睛’,每天步行十几趟,难免有疏漏。”一号煤矿机电队队长王宏伟介绍道。
如今,这台防爆轨道式巡检机器人,集云台、红外热像仪和可见光摄像机于一体,能精准检测设备表面温度,同步生成热成像图。全像声学相机则负责捕捉设备运行噪声。一旦发现异常,定位系统会立即自动报警,实现故障的超前预判,检测率大幅提升。
“更厉害的是,它能不吃不喝连续工作48小时,故障识别率比老师傅还高!”王宏伟笑着说道。他现在也转行做起了“指尖活儿”。
智能巡检机器人按“定时巡检+随机补检”模式,每日完成6次全覆盖巡检,单次仅需35分钟,预警准确率达100%。
如今,变电所、水泵房已实现“无人值守、无人巡检”,每年可减少岗位人员4人至5人,维护成本仅为人工巡检的30%,实现了安全、效率与效益“三丰收”。
从人扛钻到“遥控钻”
“智能钻机机器人太牛了!手握遥控器就能操控机械手抓取钻杆、打钻孔,像操作遥控玩具一样轻松。一个遥控器管全程,节省了我们的力气,彻底告别了过去‘人扛钻杆、手调角度’的作业模式。”一号煤矿钻机司机樊会军谈起这位“新工友”,满脸自豪。
智能钻机机器人正在工作
“瓦斯防治是煤矿安全生产的头等大事。”一号煤矿通风部部长钱竹响介绍,“近年来,我们在瓦斯防治各环节优先推动信息化、智能化。”
这款智能钻机机器人具备自动上下钻杆、无线遥控、一键启动、数据自动记录、智能防卡钻等功能。操作人员通过遥控器调节涡轮蜗杆回转减速器,智能钻机机器人即可在容纳70根钻杆的箱内自主夹持钻杆。
由此,单台钻机操作人员从3人减至1人,并能远程控制钻机行走、打钻,实时监控角度定位,实现“遥控钻”高效作业。“操作简单,下井人数少了,劳动强度低了,安全系数也大大提高了。”钱竹响说。
“有它在,干活更踏实!”瓦斯抽放钻孔工陈亚军是队里的“台柱子”,他最认可机器人的“智能识别”能力——利用人工智能机器视觉技术,机器人能自动识别钻进钻杆数量以确定钻孔深度,直观展示终孔位置、抽采空白带、精细地质地貌、瓦斯赋存与通风情况,结合可视化抽采数据统计,实时监测各区域抽采情况,使打钻记录的实时性、准确性、可靠性大幅提升。
人工测到自动测
一号煤矿选煤厂车间里,机器轰鸣声依旧、煤流输送不停,但不见曾经在采样点往返忙碌、手持仪器手动检测的检验员身影。
在检验中心内,一只看似粗犷的机械手臂,正稳稳抓起煤样送入破碎机,研磨声落,均匀煤粉精准落入检测模块;水分检测模块自动控温烘干,发热量检测模块用绝热式量热仪精准测算能量……短短20分钟,煤炭的水分、灰分、挥发分、发热量等关键指标便清晰呈现在屏幕上,数据精确到小数点后两位,精度堪比人工“匠心之作”。
“别看这个机械手臂外形粗犷,‘心思’却很细密。”一号煤矿选煤厂煤质化验员张洁说起机器人底气十足,“它能把粒度6毫米的煤样一步步破碎、摊平、烘干、研磨,最终制成粒度0.2毫米的检测样品,全程不用人插手,实现自感知、自判断、自适应、自执行。以前需耗时1.5小时的活儿,现在动动鼠标就能完成,不仅省了力,更守住了‘黄陵煤’的金字招牌。”
今年以来,一号煤矿商品煤质量显著提升:混煤平均发热量突破6000大卡,精煤发热量达到6600大卡,创下历史最高水平;精煤灰分基本控制在8.0%以内,商品煤质量合格率100%,原煤平均灰分约17.5%,为历史最低。
优异的品质,助力该矿在西南区域开发了7个新精煤用户,进一步扩大了市场份额。
“目前,一号煤矿应用智能机器人32套,减少人员60余人,每年可节约成本1300万元以上。我们正在建立机器人集群,开发机器人集控平台,打破多台机器人、机器人与人之间的协同作业壁垒,实现全矿井智能化生产决策控制+机器人集群的协同监管,让智慧矿山从单个场景的单点智能走向全域智能。”一号煤矿副总经理张玉良表示。
来源丨中国煤炭报
煤炭科学研究总院期刊出版公司拥有科技期刊21种。其中,SCI收录1种,Ei收录5种、CSCD收录6种、Scopus收录8种、中文核心期刊9种、中国科技核心期刊11种、中国科技期刊卓越行动计划入选期刊4种,是煤炭行业最重要的科技窗口与学术交流阵地,也是行业最大最权威的期刊集群。
期刊简介
《智能矿山》(月刊,CN 10-1709/TN,ISSN 2096-9139)是由中国煤炭科工集团有限公司主管、煤炭科学研究总院有限公司主办的聚焦矿山智能化领域产学研用新进展的综合性技术刊物。
主编:王国法院士
刊载栏目:企业/团队/人物专访政策解读视角·观点智能示范矿井对话革新·改造学术园地、专题报道等。
投稿网址:www.chinamai.org.cn(期刊中心-作者投稿)
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期刊成果:创刊5年来,策划出版了“中国煤科煤矿智能化成果”“陕煤集团智能化建设成果”“聚焦煤炭工业‘十四五’高质量发展”等特刊/专题30多期。主办“煤矿智能化重大进展发布会”“煤炭清洁高效利用先进成果发布会”“《智能矿山》理事、特约编辑年会暨智能化建设论坛”“智能矿山零距离”“矿山智能化建设运维与技术创新高新研修班”等活动20余次。组建了理事会、特约编辑团队、卓越人物等千余人产学研用高端协同办刊团队,打造了“刊-网-号-群-库”全覆盖的1+N全媒体传播平台,全方位发布矿山智能化领域新技术、新产品、新经验。
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