煤礦機器人的應用

陳良樹

中圖分類號：A ?文獻標識碼：A ?文章編號：（2021）-38-175

煤礦以采集難度大、危險性高著稱，每年都有數不清的事故發生于煤礦采集過程中，令人扼腕嘆息。在追求煤礦行業不斷發展的同時，我們也應當將部分資源轉移到基本工具建設中去，使煤礦采集工作能夠在安全無憂的環境下進行。煤礦機器人是依靠自身動力和控制能力來完成各種采礦操作任務的機器，將煤礦機器人應用到采礦作業中，能夠極大改善當前艱苦的采礦環境，在最大程度上保證采礦工作者的安全。筆者將依據所學知識，對煤礦機器人的應用進行一番闡述，希望能夠引起從業人員更多的思考。

一、煤礦機器人的應用

1.危險氣體巡檢機器人

危險氣體巡檢機器人，顧名思義，是在井下巡回，能夠以較大速度巡檢，及時察覺危險氣體的機器人。他們能夠時刻監督空氣中的危險氣體并返回給控制人，使控制人在危險氣體泄露以及二氧化碳濃度升高時接收到實時反饋，并根據機器人傳輸的信息做出正確的判斷，及時疏散井下礦工遠離危險氣體。不僅如此，控制人還可根據傳回信息找出危險氣體濃度過高的原因，從而在后續工作中加以防范，使作業環境達到最良好的狀態。

此類機器人的產生極大造福了煤礦開采工人，使他們不需要再用傳統手段判斷二氧化碳濃度含量，只需稍加注意危險氣體巡檢機器人的動向便可安心作業。

2.綜采工作面多功能機器人

綜采工作面多功能機器人能夠智能調直，并且可以根據煤層的情況進行三維建模，錄下音視頻來供煤礦工人研究。這類機器人根據屬性不同應用于薄煤層或中厚煤層，因為薄煤層距離地面位置較近，給開采人員造成了很大的阻礙，很多薄煤層的礦資源都長久掩埋于地面之下，使得寶藏蒙塵，無法創造更大的經濟價值，損害國家和人民的利益，機器人的出現則解決了這一困境，給采礦工人提供了很大的便利，使他們能夠根據返回的視頻和照片進行研究，對開礦方位和深度有一個準確的把控;中厚煤層的礦含量較高，而且距離地面較遠，采礦難度較低，是采礦的主要煤層，機器人的應用也能給這部分采煤工作的開展錦上添花。

3.救援機器人

提起煤礦機器人，救援機器人是不得不說的一類，與地面工作不同，地下工作存在極大的不確定性，危險難度也直線上升。一旦遭遇突發情況，救援現場混亂，僅僅依靠后援急救人員根本無法做出及時救治，甚至有些經驗不足的救援人員不僅沒辦法救治傷員，還會使自身陷入困境。救援機器人的出現改善了這種情況，他們能夠在有害氣體泄露、二氧化碳濃度升高、礦井塌方的情況下，利用熱感功能準確辨別待救援人群并將待救援人身體機能情況及所處環境準確反應給救援中心，從而使救援中心能夠精準制定救援方案，最大程度上給予待救援傷者生的希望。

二、煤礦機器人的發展方向

1.偏向多元化

機器人的設計理念不應當局限于某一因素，而應當呈現多元化，設計師在進行設計時應當發散思維、不斷改進。煤礦開采是一個緊密銜接的過程，只有初始準備到位、后續工作才能順利進行，在礦井開采及煤礦采集過程中，會面臨很多的困境和阻礙。煤礦機器人的設計理念應當依據此類困境和難點來進行調整，從而彌補人工自身素質和人身限制的不足。

比如，可以設計天氣機器人來對天氣情況進行隨時播報，提醒大氣氧氣含量及降雨可能等信息，給煤礦工人及時的警告，從而防范自然災害突然降臨、危及生命事件的發生。

2.偏向智能化

煤礦機器人與人工智能的結合是大勢所趨，兩者的碰撞必定產生不一樣的火花。依據現有機器人可以進行設想，在結合智能化之后，危險氣體巡檢機器人在發現礦井存在危險氣體時可以自動辨別氣體種類并選擇合適的處理方式，吸收或者稀釋氣體;綜采工作面多功能機器人可以將煤層情況數據加以分析，給出開礦組最合適的開工方案，極大提升開礦組的工作效率;還可以將救援機器人與醫藥機器人進行結合，使他們能夠自主對患者的傷口進行消毒處理、運送行動能力受限的患者到達安全位置等。

簡單設想之后，我們更加能夠清楚的看到將煤礦機器人智能化的優點，這能夠在更大程度上給予采礦工人舒適、穩定的開采環境和后勤保障，做他們強有力的支撐。

3.保障煤礦采集安全

安全問題是煤礦開采中老生常談的話題了，煤礦機器人的設計也應始終貫徹這一理念。從機器人設計的原料來說，因為采礦環境的特殊性，應盡量避免易燃易爆材料;從機器人的配件來說，指示燈應該設計的鮮明有特色，比如危險氣體巡檢機器人的指示燈可以在氣體指數正常的情況下發散微弱綠光，在存有危險氣體時間斷閃爍紅色指示燈并語音提示礦中工人;從機器人的外觀來說，以救援機器人為例，其整體色調可以采用明亮的黃色，不僅能夠顯眼讓人注意，還能夠給傷者以希望和鼓舞。

總而言之，煤礦機器人的應用不是紙上談兵的，而是能夠真正有效惠及從事礦產行業的勞動者。煤礦機器人種類多樣，功能不一，但都是為了輔助煤礦作業而設計的。從不同的應用角度出發，能夠感受這些機器人功能不一樣的魅力。技能類機器人可以幫助他們解決一些專向問題;輔助類機器人可以使采礦環境處于監測之中;救援類機器人可以給予生命方面的保障。將煤礦機器人應用到采集作業中，可謂是工作過程中的一大助力。

參考文獻

[1]葛世榮.煤礦機器人現狀及發展方向[J].中國煤炭，2019，45（07）：18-27.

[2]本刊評論員.以機器人研發應用引領礦井“四化”建設[J].中國煤炭工業，2019（03）：6-7.