煤矿机器人的应用

陈良树

中图分类号：A  文献标识码：A  文章编号：（2021）-38-175

煤矿以采集难度大、危险性高著称，每年都有数不清的事故发生于煤矿采集过程中，令人扼腕叹息。在追求煤矿行业不断发展的同时，我们也应当将部分资源转移到基本工具建设中去，使煤矿采集工作能够在安全无忧的环境下进行。煤矿机器人是依靠自身动力和控制能力来完成各种采矿操作任务的机器，将煤矿机器人应用到采矿作业中，能够极大改善当前艰苦的采矿环境，在最大程度上保证采矿工作者的安全。笔者将依据所学知识，对煤矿机器人的应用进行一番阐述，希望能够引起从业人员更多的思考。

一、煤矿机器人的应用

1.危险气体巡检机器人

危险气体巡检机器人，顾名思义，是在井下巡回，能够以较大速度巡检，及时察觉危险气体的机器人。他们能够时刻监督空气中的危险气体并返回给控制人，使控制人在危险气体泄露以及二氧化碳浓度升高时接收到实时反馈，并根据机器人传输的信息做出正确的判断，及时疏散井下矿工远离危险气体。不仅如此，控制人还可根据传回信息找出危险气体浓度过高的原因，从而在后续工作中加以防范，使作业环境达到最良好的状态。

此类机器人的产生极大造福了煤矿开采工人，使他們不需要再用传统手段判断二氧化碳浓度含量，只需稍加注意危险气体巡检机器人的动向便可安心作业。

2.综采工作面多功能机器人

综采工作面多功能机器人能够智能调直，并且可以根据煤层的情况进行三维建模，录下音视频来供煤矿工人研究。这类机器人根据属性不同应用于薄煤层或中厚煤层，因为薄煤层距离地面位置较近，给开采人员造成了很大的阻碍，很多薄煤层的矿资源都长久掩埋于地面之下，使得宝藏蒙尘，无法创造更大的经济价值，损害国家和人民的利益，机器人的出现则解决了这一困境，给采矿工人提供了很大的便利，使他们能够根据返回的视频和照片进行研究，对开矿方位和深度有一个准确的把控;中厚煤层的矿含量较高，而且距离地面较远，采矿难度较低，是采矿的主要煤层，机器人的应用也能给这部分采煤工作的开展锦上添花。

3.救援机器人

提起煤矿机器人，救援机器人是不得不说的一类，与地面工作不同，地下工作存在极大的不确定性，危险难度也直线上升。一旦遭遇突发情况，救援现场混乱，仅仅依靠后援急救人员根本无法做出及时救治，甚至有些经验不足的救援人员不仅没办法救治伤员，还会使自身陷入困境。救援机器人的出现改善了这种情况，他们能够在有害气体泄露、二氧化碳浓度升高、矿井塌方的情况下，利用热感功能准确辨别待救援人群并将待救援人身体机能情况及所处环境准确反应给救援中心，从而使救援中心能够精准制定救援方案，最大程度上给予待救援伤者生的希望。

二、煤矿机器人的发展方向

1.偏向多元化

机器人的设计理念不应当局限于某一因素，而应当呈现多元化，设计师在进行设计时应当发散思维、不断改进。煤矿开采是一个紧密衔接的过程，只有初始准备到位、后续工作才能顺利进行，在矿井开采及煤矿采集过程中，会面临很多的困境和阻碍。煤矿机器人的设计理念应当依据此类困境和难点来进行调整，从而弥补人工自身素质和人身限制的不足。

比如，可以设计天气机器人来对天气情况进行随时播报，提醒大气氧气含量及降雨可能等信息，给煤矿工人及时的警告，从而防范自然灾害突然降临、危及生命事件的发生。

2.偏向智能化

煤矿机器人与人工智能的结合是大势所趋，两者的碰撞必定产生不一样的火花。依据现有机器人可以进行设想，在结合智能化之后，危险气体巡检机器人在发现矿井存在危险气体时可以自动辨别气体种类并选择合适的处理方式，吸收或者稀释气体;综采工作面多功能机器人可以将煤层情况数据加以分析，给出开矿组最合适的开工方案，极大提升开矿组的工作效率;还可以将救援机器人与医药机器人进行结合，使他们能够自主对患者的伤口进行消毒处理、运送行动能力受限的患者到达安全位置等。

简单设想之后，我们更加能够清楚的看到将煤矿机器人智能化的优点，这能够在更大程度上给予采矿工人舒适、稳定的开采环境和后勤保障，做他们强有力的支撑。

3.保障煤矿采集安全

安全问题是煤矿开采中老生常谈的话题了，煤矿机器人的设计也应始终贯彻这一理念。从机器人设计的原料来说，因为采矿环境的特殊性，应尽量避免易燃易爆材料;从机器人的配件来说，指示灯应该设计的鲜明有特色，比如危险气体巡检机器人的指示灯可以在气体指数正常的情况下发散微弱绿光，在存有危险气体时间断闪烁红色指示灯并语音提示矿中工人;从机器人的外观来说，以救援机器人为例，其整体色调可以采用明亮的黄色，不仅能够显眼让人注意，还能够给伤者以希望和鼓舞。

总而言之，煤矿机器人的应用不是纸上谈兵的，而是能够真正有效惠及从事矿产行业的劳动者。煤矿机器人种类多样，功能不一，但都是为了辅助煤矿作业而设计的。从不同的应用角度出发，能够感受这些机器人功能不一样的魅力。技能类机器人可以帮助他们解决一些专向问题;辅助类机器人可以使采矿环境处于监测之中;救援类机器人可以给予生命方面的保障。将煤矿机器人应用到采集作业中，可谓是工作过程中的一大助力。

参考文献

[1]葛世荣.煤矿机器人现状及发展方向[J].中国煤炭，2019，45（07）：18-27.

[2]本刊评论员.以机器人研发应用引领矿井“四化”建设[J].中国煤炭工业，2019（03）：6-7.