摘要：目前随着我国经济的快速发展以及科学技术水平的提高，促进了我国煤矿行业的不断进步，在煤矿行业中，机器人的合理应用不仅可以有效改善煤矿工作人员的工作效率，同时也可以降低煤矿死亡率。因此大力推广及应用煤矿机器人技术可以更好的促进我国煤矿行业的良性快速发展。
关键词：机器人技术；煤矿；自动化；应用；分析
引言：对于我国的矿井而言，在自然条件相对比较差的地区中，其技术的应用和管理都存在着较大的问题，最近几年来，伴随着我国国民经济不断的提高，社会各行各业对于煤炭资源的需求量也在不断的增加，复杂的环境及相对落后的生产技术导致我国煤矿企业所面临着的问题也越来越多，比如煤矿开采的效率和降低开采过程中的能耗以及采出率等，特别是最近几年灾害及设备事故频繁的出现，为煤矿企业的发展带来了十分沉重的代价。因此对于这种情况需要煤矿企业全方位以及多角度的去进行改善，其中一个重要方式就是不断提高煤矿生产过程中的自动化水平。
1.优势分析
在煤矿行业中，机器人作为机电行业自动化发展的产物，通过合理的应用机器人可以减轻井下劳动强度保障职工生命安全。目前在很多发达国家地区，对于煤矿机器人的应用已经十分重视。由于我国煤矿整体技术水平并不是很高，因此对于机器人的研究开发显得十分重要。我国的采掘机械化方面得到了比较大的发展，为了不断提高生产效率以及安全问题的防护，人们对设备机械自动化的要求不断提高。煤矿机器人在功能上和普通的机器人有着很多的共同点，但是由于煤矿企业在进行开采的过程中，井下作业环境恶劣复杂，并且作业也存在一定的特殊性，所以在对煤矿机器人进行研究制作的时候，需要对以下内容引起重视：一是由于矿井下的环境恶劣，同时也存在瓦斯以及粉尘等方面问题，因此在机器人进行设计的过程中，必须要具有防爆以及抗腐蚀等特点。二是因为井下的作业空间相对比较小，所以对于机器人进行制作的过程中，必须要对结构和尺寸引起重视，保证其可以满足矿井下作业的实际要求。三是由于煤矿机器人在作业中，巷道有限，会存在机器人和煤岩冲撞等一些问题，所以机器人制作中需要科学的选择材质。四是作业的过程中随着场地变化，机器人对于场地的适应性也存在较高要求。五是煤矿作业的过程中其环境具有非结构的特点，这样也为井下控制带来了比较大的影响，根据现如今我国的国情来说，不可以依靠增加机器人的数量去进行解决。六是针对于从事煤矿行业的人员而言，针对其自身的文化素质并不是很高，所以在对机器人进行设计的过程中必须要保证设计简单。
2.煤矿机器人的研究现状分析
2.1掘进机器人
对巷道掘进而言，是现代煤矿基础建设中重要的内容。在传统的掘进工艺中，岩巷掘进多采用炮掘方式进行工作，煤巷多采用掘进机进行掘进。随着采掘设备的发展及信息化、液压控制技术的快速发展，巷道掘进的技术也是向着智能化的方向进行发展，因此重点研究方向为掘进设备成为掘进机器人，这种机器人有着较多的优点，可以减少作业人员的工作强度，工作效率可明显提高。在上个世纪七十年代，很多国家都对这种机器人进行研究，现如今研究成果最为先进的就是英国和美国以及日本等，因此通过对这种机器人进行研究制造，巷道的掘进效率得到明显提升，提高采煤的整体质量。
2.2喷浆机器人
对于喷浆支护而言，是我国大力发展和应用的一种巷道支护手段，和传统的支护手段对比具有以下优点：一是传统支护方式一般多采用木材和钢材进行，采用喷浆支护可以全面的减少们材和钢材的应用。二是喷浆支护工作速度比较快，同时支护效果良好，但是这项技术也存在一定的问题，主要是采用人工喷浆的时候，混凝土将会出现回弹的情况，其结构可能不均匀，质量无法进行保障，对支护的效果带来影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而应用喷浆支护后也需要搭设脚手架，这样不仅会浪费材料，也会对整个的工作进程带来影响。所以通过合理的采用机器人喷浆支护的形式，不仅仅可以对支护的整体质量进行保障，与此同时也可以减少工作人员自身的负担，因此这点需要引起足够的重视。
3.煤矿自动化中机器人的应用
3.1特殊煤层的采掘
根据目前情况分析，煤矿开采普遍采用综合机械化采煤机去进行开采，然而对一些薄煤层等特殊煤层，综合机械化采煤机是无法满足开采需求，对于特殊煤层的采掘来说，采用人工采掘，可能性并不大，假如进行舍弃会导致资源出现浪费，因此通过采用遥控机器人可以对一些特殊煤层进行开采煤工作，与此同时这种机器人可以有效的完成高速转机构以及电动机等方面的工作，通过不断的对采掘机器人进行研究分析，可以不断提高我国一些特殊煤层的煤矿开采效率，促进其煤矿企业自身的经济效益和社会效益提高。
3.2日常的巡检工作
针对井下作业影响因素比较多等问题，比如瓦斯以及冲击地压等等，其中影响最为严重的便是井下作业的安全，井下出现安全事故，对于井下作业人员的人身安全以及企业发展存在较大的影响。通常情况下，瓦斯以及冲击地压会在出现事故前，存在一些特殊的征兆，比如突出事故前出现岩石破裂等现象，因此在这种情况下，必须要对井下作业的实际情况进行相应的监测，这样才可以保证井下作业的整体安全，与此同时可以合理的应用新型传感器移动式巡逻机器人，应用这种机器人可以对井下的作业情况进行一定的监视，相关工作人员在出现事故前可以及时的发现一些征兆，并且采取有效的措施进行保护。
3.3抢险救灾分析
在煤矿进行开采作业的过程中，安全事故的出现频率是比较大的，因此在进行采煤的时候，必须要做好救灾抢险的工作，并且在工作中合理的应用救灾机器人，通过机器人的自主避障以及遥控引导等作用，能够对事故现场的井下情况作出一定的探测，同时对出现的火灾温度以及瓦斯浓度等信息做出相应的收集。除此之外煤矿机器人也是可以将所收集到的信息及时反馈给救灾人员，并且机器人随身携带一些救急药品和食物，帮助被困者生存。
总结：通过对上述的内容进行分析后，随着科学技术快速的发展，现如今对于机器人的研究力度在不断加大，煤矿机器人在应用的区域也不断加大，所带来的经济效益和社会效益比较显著，在煤矿企业之中，实现了机械化的生产之后，首要考虑的就是转向煤矿自动化的生产，这是煤矿企业发展的必经之路，但是煤矿机器人的应用依然是处于萌芽阶段，虽然目前煤矿机器人的应用，也成为了煤矿行业发展的重点，但是这项技术具有着相应的局限性，随着研究的深入，可以将其人工智能以及传感器的技术进行合理的应用，在一定程度上不断的促进煤矿企业快速发展。
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论文作者:黄浩1, 银海1,刘荣涛2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：机器人论文; 煤矿论文; 作业论文; 井下论文; 煤层论文; 过程中论文; 巷道论文; 《电力设备》2019年第6期论文;