煤矸分揀機器人設計與關鍵技術分析

商德勇，章 林，牛艷奇，范 迅

（1.中國礦業大學（北京） 機電與信息工程學院，北京 100083；2.中國礦業大學（北京） 智慧礦山與機器人研究院，北京 100083；3.蕪湖國營機械廠，安徽 蕪湖 241000）

0 引 言

煤礦智能化是適應現代工業技術革命發展趨勢、保障國家能源安全、實現煤炭工業高質量發展的核心技術支撐［1－3］。 大力推進智能系統、智能裝備的技術創新和應用，全面提升我國煤礦智能化水平，對于提升煤礦安全生產水平、保障煤炭穩定供應具有重要意義［4－5］。 《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》（發改能源〔2020〕283 號）的發布對指導我國煤礦智能化建設具有重要的里程碑意義。 國家《能源技術革命創新行動計劃（2016—2030 年）》提出，到2030 年實現煤炭智能化開采。 同時，國家煤礦安全監察局公布了《煤礦機器人重點研發目錄》對五大類38 種煤礦機器人分別提出了具體的研發應用要求，希望通過“機器換人”來實現煤礦作業的“少人則安、無人則安”。 可見，煤礦智能裝備是煤礦智能化發展的重要保障和支撐條件，推進煤礦機器人研發及產業化應用，提高智能裝備的成套化和國產化水平，也是煤炭行業技術發展、技術攻關一個重要方向［6－7］。

在煤炭生產過程中，原煤中不可避免地混有矸石。 由于矸石的發熱值低，不僅會降低煤炭的發熱量，還是主要的污染源之一，因此將矸石從原煤中分選出來是提高原煤質量，煤炭清潔利用的一個必不可少的處理流程。 智能化煤礦要重點建設十大智能系統［8－9］，其中煤炭分選智能化系統的建設是煤礦智能化建設的一項主要內容。……