“以前遇到鎖具銹死、錨具損壞的銹蝕,拆半天都拆不下來(lái),現(xiàn)在有了退錨機(jī)器人,這些‘硬骨頭’都能輕松啃下來(lái)!它不僅能及時(shí)拆錨索,還幫我們省了不少力氣,真是咱井下退錨作業(yè)的好幫手!”8月18日清晨,剛從井下升井的一號(hào)煤礦綜采一隊(duì)支護(hù)工王俊程,提及新投入使用的“退錨機(jī)器人”,眼中瞬間泛起光亮,滿身疲憊也隨之消散。

在煤礦綜采工作面回采過程中,超前支護(hù)段巷道的錨索退錨作業(yè)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。井下潮濕環(huán)境及頂板擠壓易導(dǎo)致錨索鎖具銹死、卡死,在回采過程中,傳統(tǒng)人工使用退錨器拆除不僅耗時(shí)耗力,同時(shí)部分“頑固鎖具”無(wú)法拆除,影響下隅角頂板正??迓洌斐刹煽諈^(qū)懸頂超距,對(duì)于礦井頂板安全管理及瓦斯治理帶來(lái)安全隱患。
為有效提高綜采工作面退錨工作效率,降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度,改善作業(yè)安全環(huán)境,一號(hào)煤礦以“提效、減負(fù)、保安全”為核心目標(biāo),結(jié)合礦井地質(zhì)條件與生產(chǎn)實(shí)際,通過走訪調(diào)研,并借鑒兄弟礦井及各研究院校的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),開發(fā)超前支架一體式剪切式高適應(yīng)性礦用液壓“退錨機(jī)器人”,為井下退錨作業(yè)裝上“智能引擎”。
這款退錨機(jī)器人堪稱井下作業(yè)的“奮斗boy”,專攻各類高難度錨索拆除任務(wù),無(wú)論是鎖具銹蝕無(wú)法松動(dòng)的錨索,還是受外力沖擊導(dǎo)致頭部炸開的錨索,它都能精準(zhǔn)處理?!巴隋^機(jī)器人”是集通信技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、機(jī)電液一體化技術(shù)于一體,是機(jī)器人技術(shù)在工程動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展和創(chuàng)新。機(jī)器人由行走機(jī)構(gòu)、舉升機(jī)構(gòu)、剖切機(jī)構(gòu)、頂撐機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、冷卻噴水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等組成,主體搭載自由度液壓機(jī)械臂,配備進(jìn)口水基比例閥,可實(shí)現(xiàn)末端執(zhí)行器在三維空間內(nèi)的精準(zhǔn)定位,保障機(jī)器人準(zhǔn)確完成退錨作業(yè)。設(shè)備本體由底座、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、工作臂、退錨作業(yè)機(jī)構(gòu)、噴霧機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、防爆監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)等構(gòu)成。機(jī)械臂的末端配套帶液壓剪的退錨機(jī)構(gòu),液壓手腕可實(shí)現(xiàn)正反360°回轉(zhuǎn)、左右90°擺動(dòng),通過增加兩個(gè)自由度,可精準(zhǔn)貼合巷道壁不同角度、不同位置的錨索,針對(duì)錨索鎖具托板剪切時(shí)可能出現(xiàn)的崩出、炸裂風(fēng)險(xiǎn),機(jī)器人專屬設(shè)計(jì)高強(qiáng)度尼龍網(wǎng)兜防護(hù)裝置,能有效攔截飛濺或掉落的鎖具托板碎片。同時(shí),機(jī)械臂末端集成高壓噴霧裝置與退錨頭形成聯(lián)動(dòng)控制,在剪切瞬間同步噴灑水霧,可抑制火花產(chǎn)生,為作業(yè)人員與設(shè)備構(gòu)建雙重安全屏障。
“以前退錨,那可是實(shí)打?qū)嵉摹w力活’!得兩個(gè)端頭工配合,一個(gè)人站在旁邊扶著3米高的鐵梯,另一個(gè)人得踩著梯子、雙手舉著30斤重的手動(dòng)退錨器,鉚足勁往下壓才能拆錨索。有時(shí)候一個(gè)錨拆下來(lái),胳膊都酸得抬不起來(lái),而且鐵梯打滑、器具掉落的風(fēng)險(xiǎn)一直存在?!本C采一隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)吳東從事井下支護(hù)管理12年,回憶起傳統(tǒng)退錨作業(yè),語(yǔ)氣中滿是感慨。
而如今,退錨機(jī)器人徹底改變了這一局面,只需1名操作工在安全區(qū)域手持控制手柄,通過顯示屏觀察作業(yè)畫面,輕輕調(diào)整操縱桿,就能控制機(jī)械臂精準(zhǔn)對(duì)準(zhǔn)錨索位置,按下啟動(dòng)鍵即可完成剪切、退錨全程。“現(xiàn)在單根錨索退出作業(yè)時(shí)間由原來(lái)的10~30分鐘縮短至3分鐘,操作工不用靠近作業(yè)點(diǎn),安全有了實(shí)打?qū)嵉谋U??!眳菛|的話語(yǔ)中,滿是對(duì)新設(shè)備的認(rèn)可。
退錨機(jī)器人的“上崗”,只是一號(hào)煤礦推進(jìn)“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人、智能化賦能”的一個(gè)生動(dòng)縮影。近年來(lái),該礦先后引進(jìn)并應(yīng)用了井下巡檢機(jī)器人、垛式支架搬運(yùn)機(jī)器人、干粉消防滅火機(jī)器人、煤質(zhì)智能檢驗(yàn)機(jī)器人等多項(xiàng)智能裝備。今后,一號(hào)煤礦將以退錨機(jī)器人、巡檢機(jī)器人應(yīng)用的深度和廣度為基礎(chǔ),聯(lián)合科研院校開展“礦用機(jī)器人協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)”研發(fā),開發(fā)機(jī)器人集控平臺(tái),打破多臺(tái)機(jī)器人、機(jī)器人與人之間的協(xié)同作業(yè)壁壘,突破機(jī)器人路徑規(guī)劃、多設(shè)備數(shù)據(jù)交互、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)等關(guān)鍵技術(shù),全面提升礦井機(jī)器人智能化巡檢和協(xié)同作業(yè)能力,實(shí)現(xiàn)全礦井的智能化生產(chǎn)決策控制+機(jī)器人集群的協(xié)同監(jiān)管,為礦井高質(zhì)量發(fā)展注入新質(zhì)動(dòng)能。

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