礦井輪式物料運輸機器人設計

郝 明 銳

(1.中國礦業大學(北京) 機電與信息工程學院，北京 100083；2.中國煤炭科工集團太原研究院有限公司，山西 太原 030006)

0 引 言

煤礦智能化是煤炭工業高質量發展的核心技術支撐，建設全生產過程智能化、信息化、機器人化的智慧礦井已成為煤炭產業新時期的主要目標[1-3]。作為井工型煤礦生產過程中除煤炭外，其余物料及作業人員的主要運輸手段，礦井輔助運輸系統是整個煤炭生產體系中的關鍵環節，其技術水平和作業效率，直接關系到煤礦生產減人增效目標的達成[4]。實現井下物料標準化裝載、智能化配送、自動化轉運和無人化運輸的連續型輔助運輸工藝是智慧煤礦建設的必要條件和技術支撐[5-6]。根據采用運輸裝備的不同，目前礦井輔助運輸系統主要分為3種形式：軌道運輸、無軌運輸和混合運輸。其中軌道運輸主要采用單軌吊和軌道機車等運輸裝備，因行駛路線固定、運輸工藝成熟，通過對現有設備進行智能化改造可實現輔助運輸的無人化、自動化[7]。有效提高運輸效率、減少轉運環節是其面臨的主要問題。

無軌輔助運輸主要采用防爆膠輪車作為運載工具，利用車輛機動靈活的特點，可點對點地高效完成井下運輸作業，在大型高產煤礦中使用日益廣泛。而現有無軌運輸系統主要存在的問題有：①以柴油機動力為主，系統能耗高、尾氣污染嚴重；②以機械和液壓傳動為主，傳動效率低、可靠性差；③以司機駕駛和人工調度為主，自動化程度低、信息化水平落后；……