一、基本信息
礦山種類:非煤礦山
應(yīng)用場(chǎng)景:掘進(jìn)
場(chǎng)景實(shí)例:地下豎向工程智能掘進(jìn)
機(jī)器人產(chǎn)品及制造單位:智能鉆井機(jī)器人,湖南創(chuàng)遠(yuǎn)高新機(jī)械有限責(zé)任公司
應(yīng)用單位:山西紫金礦業(yè)有限公司、安徽開發(fā)礦業(yè)有限公司
二、詳細(xì)介紹
1.重點(diǎn)解決的痛點(diǎn)難點(diǎn)問題
天井鉆機(jī)強(qiáng)大的破巖成孔及反向擴(kuò)孔能力,能夠有效解決復(fù)雜地質(zhì)條件和有限作業(yè)空間的施工問題,在礦山領(lǐng)域豎向工程掘進(jìn)中得到廣泛應(yīng)用。
豎向工程施工危險(xiǎn)系數(shù)高,人員施工效率低下。地下礦山豎向工程施工以傳統(tǒng)的普通法、吊罐法、爬罐法等人工半機(jī)械化的鉆爆法方式為主,成井質(zhì)量差,且效率不高。施工過程中,人員常受到炮煙、落石、粉塵、噪音、觸電、高空墜落和淋水等威脅,作業(yè)安全性低。
傳統(tǒng)天井鉆機(jī)無法滿足智能化掘進(jìn)施工需求。傳統(tǒng)軌輪式天井鉆機(jī)轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)時(shí),需要先拆機(jī),人為澆筑地基,提前鋪設(shè)軌道,借助外部牽引裝置實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和完成組裝后才能進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè),且缺乏對(duì)各種復(fù)雜地質(zhì)巖層自主作業(yè)控制,針對(duì)不同巖層條件,無法實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)模式的自動(dòng)選擇、最佳作業(yè)參數(shù)確定以及過程中的卡鉆故障自判斷、自決策與處理。
傳統(tǒng)天井鉆機(jī)巖層適應(yīng)性差,破巖能力有限。傳統(tǒng)天井鉆機(jī)反提力和回轉(zhuǎn)扭矩較小,鉆桿抗拉強(qiáng)度不高,配套使用的鉆具,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和熱處理工藝方面尚不夠完善,使用壽命短,載荷低,針對(duì)硬質(zhì)巖層,破巖作業(yè)難度大。
2.解決方案介紹
智能鉆井機(jī)器人是用于地下礦井鉆進(jìn)的智能化裝備,具有履帶式行走、自動(dòng)接卸鉆桿、快速定位、自主導(dǎo)孔、擴(kuò)孔等功能,可實(shí)現(xiàn)在地下豎向工程中的智能化與無人化掘進(jìn)作業(yè)。智能鉆井機(jī)器人采用動(dòng)態(tài)插板、自動(dòng)尋位、鉆桿自動(dòng)輸送等技術(shù),實(shí)現(xiàn)了智能化接卸鉆桿,使用鉆機(jī)一體化行走系統(tǒng)和液壓支柱快速定位系統(tǒng),無需拆裝轉(zhuǎn)場(chǎng)和澆筑地基,減少了轉(zhuǎn)場(chǎng)立機(jī)時(shí)間,實(shí)現(xiàn)“即達(dá)即用”,有效提升施工作業(yè)效率。搭建“立機(jī)定位、鉆桿輸送、鉆桿接卸、智能掘進(jìn)”生產(chǎn)過程的數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化算法并研發(fā)了鉆機(jī)專用的IDOS3.0智能作業(yè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了地下豎向工程掘進(jìn)全流程無人作業(yè)。研發(fā)的新型鉆桿螺紋結(jié)構(gòu)、高強(qiáng)度鉆桿材料和熱處理工藝,提高了鉆具強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)了天井鉆機(jī)全巖性破巖作業(yè)。
3.應(yīng)用推廣情況及應(yīng)用效果
智能鉆井機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于中國五礦集團(tuán)、中國電建集團(tuán)、紫金礦業(yè)集團(tuán)、中鋁集團(tuán)、酒鋼集團(tuán)、鞍鋼集團(tuán)等國內(nèi)眾多龍頭礦山企業(yè),并出口至俄羅斯、塞爾維亞、墨西哥、吉爾吉斯斯坦、塔吉克斯坦、圭亞那等國。目前,已銷售100余臺(tái)智能鉆井機(jī)器人,銷售收入超4億元,近三年企業(yè)平均復(fù)合增長率超39%,解決就業(yè)200余人。在阿舍勒銅礦應(yīng)用2臺(tái)智能鉆井機(jī)器人,應(yīng)用后,綜合工效較同類產(chǎn)品提升6倍,用工人數(shù)減少80%,作業(yè)成本減少50%;在墨西哥托雷翁(Mexico Torreon)應(yīng)用2臺(tái)智能鉆井機(jī)器人,應(yīng)用后,用工人數(shù)減少50%以上,工效提升2倍;在北京金誠信公司應(yīng)用5臺(tái)智能鉆井機(jī)器人,應(yīng)用后,每米作業(yè)節(jié)約電費(fèi)兩百多元;在山西紫金礦業(yè)應(yīng)用2臺(tái)智能鉆井機(jī)器人,應(yīng)用后,完成208米天井的無人化自主導(dǎo)孔/擴(kuò)孔作業(yè),用工人數(shù)減少50%以上;在酒鋼鏡鐵山礦業(yè)天井應(yīng)用2臺(tái)智能鉆井機(jī)器人,應(yīng)用后,掘進(jìn)時(shí)間節(jié)約1-2周;在安徽開發(fā)礦業(yè)應(yīng)用5臺(tái)智能鉆井機(jī)器人,應(yīng)用后,完成3862米天井施工,用工人數(shù)減少50%以上。
內(nèi)容來源:中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)機(jī)器人分會(huì)
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