浅述煤矿机器人的现状与前景

蒋彦波

摘 要 随着煤矿行业的发展，煤矿机器人起着至关重要的作用。不仅仅是经营和管理还有日常的生产、修护甚至是遇到安全事故，它都是不可替代的。为了充分利用煤矿机器人的特点和优势，将从国内外现有的技术经验開始分析，讨论煤矿机器人在研发和使用过程中遇到的困境，最后对如何发展煤矿机器人实现煤矿业的智能化引发思考和讨论，为后期的技术开发给予参考意见。

关键词 煤矿智能化;续航能力;科研情况;技术发展

引言

据统计，我国的能源生产中消费比重大的是煤炭资源，但是我国的开采的条件比较艰难，开采技术却十分有限，绝大多数企业都是煤矿工人作业。专业人员都知道在矿井的深处瓦斯浓度很高，在这种恶劣的条件下作业，是非常容易造成生命危险[1]。一旦发生事故，损失不可估量。我国的有关政府部门已经决定利用资金、技术、人才使其实现现代化，从而保证煤炭资源的有效供给，让产业顺利、安全发展。

1国内外煤矿机器人情况分析

国外煤矿机器人的情况分析。早在20世纪后期，美国就利用先进的科学技术对煤矿机器人做了深入研究，研制并开发出了多种应用在煤矿业生产的机器人。例如在煤矿业的事故救援中起重要作用的防爆机器人。它可以搜集各种关于事故区域环境的有效信息，如气体浓度、湿度等，给后期的救援带来便利。甚至安装了定位导航系统，进行远程操控，大大降低了救援难度。国内煤矿机器人的情况分析。相比较欧美国家，我国的煤矿机器人出现得很晚。在我国的政策扶持下，专家和学者们开始研发了采煤类、凿岩类等各种各样的煤矿机器人，并且有些机器人成功被有效利用。我国研制的首台防爆机器人是-CUMT-1，它在煤炭防爆基础上，吸取了国内外的经验，结合了煤矿的救援条件，经过专家学者的精心研制，它内设传感器、摄像、测量温度等设备[2]。当防爆机器人在事故区，它可以搜集并传出图片，使救援者可以分析并详细掌握爆炸的气体状况。除此之外，它还可以利用语音进行双向沟通，满足下井工作的多种要求。

2当前煤矿机器人所遇到的困境

如何让煤矿机器人与煤矿业的生产发展相适应，无疑是提高它的实用度。增强煤矿机器人的实用性，需要根据所处的工作环境和其性能进行分析，对煤矿机器人在生产、利用时得到有效的调整。如果有效地解决上述问题，煤矿机器人才能提高实用性，煤矿业也随之发展。

（1）续航能力不足。为了保持能源的有效供应，可以通过有线的供电方法解决低功率煤矿机器人的续航能力不足的问题。具体问题具体分析，如果是防爆机器人的设备，它具有复制的工作地点，就可以选择电池来供电，既不会遇到电路受限的情况，又加长了工作的半径。可是，防爆的结构具有大重量的弊端，一定程度上限制了防爆机器人的工作，针对这样问题，有专家学者采用加大电池的容量，但是也同时增大了它的体重，这就是一个非良性的循环[3]。所以，众多的科研团队都在思考：怎样有效地解决续航能力不足的问题。

（2）导航的技术有限。对于煤矿机器人而言，有一项至关重要的技术就是导航。它的作用是为了搜集机器人的位置、方向、环境等重要信息。利用各种数据来设计并指挥机器人的走向。当前，机器人的定位越来越精准、细致，可是煤矿环境十分复杂，要想路线得到准确规划、避开障碍等，仍要做出很多的努力。

（3）解决可靠性。煤矿资源的环境具有复杂性，煤矿机器人容易遇到各种故障，导致其不能正常工作。在研发煤矿机器人时，首先要提高可靠性，才能让煤矿机器人稳定、持续工作。机器人不仅要拥有防爆、适应的能力，更要有稳定的可控性，才有利于工作人员对设备的把控，提高机器人的工作效率。

3如何发展煤矿机器人

经过探讨与分析，已经熟悉了国内外的煤矿机器人现有的研发状况，以问题为导向，结合煤矿业的生产、救援的要求，坚持科学化、实用性的原则，思考应该如何发展煤矿机器人，同时，要明晰重点，让煤矿机器人被生产发展有效利用。

（1）实现煤矿业的智能化。让人工智能运用在煤矿业，井下的噪音被去除、各种信号就可以得到有效识别，机器与机器之间、人与机器之间的通信就可以得到正常运行。

（2）实现机器人的标准化。一旦煤矿机器人成为一种智能化产品，就要考虑它的实际效用。为了使煤矿机器人顺利并有效地利用，首先要实现配件的标准化。从而提高它的可开发性，促进它的更新发展[4]。就研究者来说，标准化有利于他们对潜在风险和科研经费进行把控。

（3）实现通信系统的网络化发展。由于煤矿的生产环境复杂，科研人员要把通信作为研发的第一点，不仅要确保数据及时又准确，而且要满足远程的操控，只有这样才能确保工作人员安全工作。

4结束语

当前，我国制造业的情况是市场广阔、规模较大、门类齐全，但是需求比较小。我国的劳动力成本不断降低，普遍的环境差、工作强度高的工作情况，工业类的机器人也是市场上日益急需的商品[5]。面对如此大的市场源，我国国内生产机器人的能力也逐渐提高。我国现有较好的生产条件，该产业的发展已经拥有了一个飞速发展的机遇。从煤炭资源的角度来看，它在中国经济发展有着十分重要的作用，开采煤炭资源也日趋机器化、智能化，所以煤矿业的智能化发展前景还是非常可观的。相信在不久的将来，有越来越多的煤矿机器人代替辛苦劳作的下井工人。在那个时候，我国的煤矿业也将把危险系数、生产成本降到最低，随之提升的就是生产效率。

参考文献

[1] 刘根民.煤矿机器人的现状与发展[J].装备机械，2019，（1）：71-73.

[2] 钱善华，葛世荣，王永胜，等.救灾机器人的研究现状与煤矿救灾的应用[J].机器人，2006，28（3）：350-354.

[3] 李允旺，葛世荣，朱华.煤矿救灾机器人应用探讨[J].煤矿机械，2009，30（1）：164-167.

[4] 吴学琴.无线传感网定位技术及其在煤矿中的应用研究[D].淮南：安徽理工大学，2013.

[5] 盖克荣，杨锦忠.机器人在煤矿行业的应用分析及开发策略[J].北京工业职业技术学院学报，2018，（2）：9-11.