煤矿井下瓦斯防治无人化关键技术实现突破

　　中国煤科西安研究院牵头完成的国家重点研发计划课题井下瓦斯防治钻孔及封孔机器人近日顺利通过科技部验收。该技术的成功应用可使煤矿井下瓦斯防治钻孔工程从3人到4 人施工减少到1 人巡检，逐步实现煤矿井下瓦斯防治钻孔施工无人化。

　　相关专家表示，此前，我国煤矿瓦斯抽采自动化程度低，劳动强度大，现场施工人员多且靠近孔口操作，一旦孔口发生突发事故，极易造成人员伤亡。虽有不同科研单位在瓦斯防治自动化领域进行了积极探索，但由于钻孔过程中的止振及大角度姿态调节、钻杆的高精度识别与精确定位等问题无法解决，瓦斯防治无人化问题成为智慧矿山建设的“卡脖子”问题。为此，西安研究院组织力量进行攻关，先后研发钻孔封孔一体化无人化、基于视觉伺服的六轴钻杆自动装卸、封注一体式自动封孔等关键技术。

　　井下瓦斯防治钻孔及封孔机器人系统首创了一种制振构件及角度调节装置，有效抑制了振动，降低了自动加杆难度；开发了基于耦合运动学模型的开孔定位技术，将开孔精度控制在了±0.1°范围内；首次将工业六轴机械手应用于煤矿井下，创新设计了位置传感与点位引导相结合的机械手动态路径规划算法，开发了基于结构光三维重建技术的视觉测量及定位系统，成功解决了系统智能化程度不高、携杆量不够的问题；设计了整体多通道封孔装置，开发了基于压力控制的坐封、注浆自动切换技术，实现了煤矿井下瓦斯防治无人化作业。围绕该系统，形成了8项发明专利、3项软件著作权和1项行业标准，填补了国内煤矿钻孔无人化施工的技术空白，大幅提升了井下钻进施工智能化水平。

　　据悉，该系统研发成功后在河南平宝煤业进行了工业试验。试验中，自动开孔时间小于30秒，开孔精度控制在0.1°以内，试验效果良好。（记者 刘晓慧 通讯员 李德山）

　　转自：中国矿业报

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