煤礦機(jī)器人的應(yīng)用

陳良樹

中圖分類號：A ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?文章編號：（2021）-38-175

煤礦以采集難度大、危險(xiǎn)性高著稱，每年都有數(shù)不清的事故發(fā)生于煤礦采集過程中，令人扼腕嘆息。在追求煤礦行業(yè)不斷發(fā)展的同時(shí)，我們也應(yīng)當(dāng)將部分資源轉(zhuǎn)移到基本工具建設(shè)中去，使煤礦采集工作能夠在安全無憂的環(huán)境下進(jìn)行。煤礦機(jī)器人是依靠自身動(dòng)力和控制能力來完成各種采礦操作任務(wù)的機(jī)器，將煤礦機(jī)器人應(yīng)用到采礦作業(yè)中，能夠極大改善當(dāng)前艱苦的采礦環(huán)境，在最大程度上保證采礦工作者的安全。筆者將依據(jù)所學(xué)知識，對煤礦機(jī)器人的應(yīng)用進(jìn)行一番闡述，希望能夠引起從業(yè)人員更多的思考。

一、煤礦機(jī)器人的應(yīng)用

1.危險(xiǎn)氣體巡檢機(jī)器人

危險(xiǎn)氣體巡檢機(jī)器人，顧名思義，是在井下巡回，能夠以較大速度巡檢，及時(shí)察覺危險(xiǎn)氣體的機(jī)器人。他們能夠時(shí)刻監(jiān)督空氣中的危險(xiǎn)氣體并返回給控制人，使控制人在危險(xiǎn)氣體泄露以及二氧化碳濃度升高時(shí)接收到實(shí)時(shí)反饋，并根據(jù)機(jī)器人傳輸?shù)男畔⒆龀稣_的判斷，及時(shí)疏散井下礦工遠(yuǎn)離危險(xiǎn)氣體。不僅如此，控制人還可根據(jù)傳回信息找出危險(xiǎn)氣體濃度過高的原因，從而在后續(xù)工作中加以防范，使作業(yè)環(huán)境達(dá)到最良好的狀態(tài)。

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

2.綜采工作面多功能機(jī)器人

綜采工作面多功能機(jī)器人能夠智能調(diào)直，并且可以根據(jù)煤層的情況進(jìn)行三維建模，錄下音視頻來供煤礦工人研究。這類機(jī)器人根據(jù)屬性不同應(yīng)用于薄煤層或中厚煤層，因?yàn)楸∶簩泳嚯x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(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，損害國家和人民的利益，機(jī)器人的出現(xiàn)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(jù)返回的視頻和照片進(jìn)行研究，對開礦方位和深度有一個(gè)準(zhǔn)確的把控;中厚煤層的礦含量較高，而且距離地面較遠(yuǎn)，采礦難度較低，是采礦的主要煤層，機(jī)器人的應(yīng)用也能給這部分采煤工作的開展錦上添花。

3.救援機(jī)器人

提起煤礦機(jī)器人，救援機(jī)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(xiǎn)難度也直線上升。一旦遭遇突發(fā)情況，救援現(xiàn)場混亂，僅僅依靠后援急救人員根本無法做出及時(shí)救治，甚至有些經(jīng)驗(yàn)不足的救援人員不僅沒辦法救治傷員，還會(huì)使自身陷入困境。救援機(jī)器人的出現(xiàn)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(zhǔn)確辨別待救援人群并將待救援人身體機(jī)能情況及所處環(huán)境準(zhǔn)確反應(yīng)給救援中心，從而使救援中心能夠精準(zhǔn)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(jī)器人的發(fā)展方向

1.偏向多元化

機(jī)器人的設(shè)計(jì)理念不應(yīng)當(dāng)局限于某一因素，而應(yīng)當(dāng)呈現(xiàn)多元化，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)發(fā)散思維、不斷改進(jìn)。煤礦開采是一個(gè)緊密銜接的過程，只有初始準(zhǔn)備到位、后續(xù)工作才能順利進(jìn)行，在礦井開采及煤礦采集過程中，會(huì)面臨很多的困境和阻礙。煤礦機(jī)器人的設(shè)計(jì)理念應(yīng)當(dāng)依據(jù)此類困境和難點(diǎn)來進(jìn)行調(diào)整，從而彌補(bǔ)人工自身素質(zhì)和人身限制的不足。

比如，可以設(shè)計(jì)天氣機(jī)器人來對天氣情況進(jìn)行隨時(shí)播報(bào)，提醒大氣氧氣含量及降雨可能等信息，給煤礦工人及時(shí)的警告，從而防范自然災(zāi)害突然降臨、危及生命事件的發(fā)生。

2.偏向智能化

煤礦機(jī)器人與人工智能的結(jié)合是大勢所趨，兩者的碰撞必定產(chǎn)生不一樣的火花。依據(jù)現(xiàn)有機(jī)器人可以進(jìn)行設(shè)想，在結(jié)合智能化之后，危險(xiǎn)氣體巡檢機(jī)器人在發(fā)現(xiàn)礦井存在危險(xiǎn)氣體時(shí)可以自動(dòng)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(jī)器人可以將煤層情況數(shù)據(jù)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(jī)器人與醫(yī)藥機(jī)器人進(jìn)行結(jié)合，使他們能夠自主對患者的傷口進(jìn)行消毒處理、運(yùn)送行動(dòng)能力受限的患者到達(dá)安全位置等。

簡單設(shè)想之后，我們更加能夠清楚的看到將煤礦機(jī)器人智能化的優(yōu)點(diǎn)，這能夠在更大程度上給予采礦工人舒適、穩(wěn)定的開采環(huán)境和后勤保障，做他們強(qiáng)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(jī)器人的設(shè)計(jì)也應(yīng)始終貫徹這一理念。從機(jī)器人設(shè)計(jì)的原料來說，因?yàn)椴傻V環(huán)境的特殊性，應(yīng)盡量避免易燃易爆材料;從機(jī)器人的配件來說，指示燈應(yīng)該設(shè)計(jì)的鮮明有特色，比如危險(xiǎn)氣體巡檢機(jī)器人的指示燈可以在氣體指數(shù)正常的情況下發(fā)散微弱綠光，在存有危險(xiǎn)氣體時(shí)間斷閃爍紅色指示燈并語音提示礦中工人;從機(jī)器人的外觀來說，以救援機(jī)器人為例，其整體色調(diào)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(jī)器人的應(yīng)用不是紙上談兵的，而是能夠真正有效惠及從事礦產(chǎn)行業(yè)的勞動(dòng)者。煤礦機(jī)器人種類多樣，功能不一，但都是為了輔助煤礦作業(yè)而設(shè)計(jì)的。從不同的應(yīng)用角度出發(fā)，能夠感受這些機(jī)器人功能不一樣的魅力。技能類機(jī)器人可以幫助他們解決一些專向問題;輔助類機(jī)器人可以使采礦環(huán)境處于監(jiān)測之中;救援類機(jī)器人可以給予生命方面的保障。將煤礦機(jī)器人應(yīng)用到采集作業(yè)中，可謂是工作過程中的一大助力。

參考文獻(xiàn)

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[2]本刊評論員.以機(jī)器人研發(fā)應(yīng)用引領(lǐng)礦井“四化”建設(shè)[J].中國煤炭工業(yè)，2019（03）：6-7.