煤矿机器人化开采是什么样

不久前，在中国工程院与神华集团共同举办的国际工程科技发展战略高端论坛上，中国矿业大学校长葛世荣揭示了煤炭开采的新路径——机器人化开采。他强调了我国煤炭开采的现有挑战以及走向机器人化的必要性。

葛世荣指出，我国煤矿的平均井深远超国际同行，这给我们的绿色开采带来了极大的挑战。而面对高伤亡、高损害、高排放的严峻现实，"煤炭绿色开采"的内涵更在于实现零伤亡、零损害、零排放的"三零"目标。在这一过程中，机器人化开采成为了我们的重要突破方向。

从早期的手工开采到机械化、自动化，再到如今的机器人化，这是一个逐步演进的过程。葛世荣进一步解释说，机器人化开采源自仿生学，逐步走向拟人化生产。掘进机仿穿山甲，采煤机仿地鼠挖掘，带式输送机仿蚁群搬家。现在，我们正通过人工智能技术的嵌入和嫁接，逐步实现煤矿的机器人化开采。

葛世荣团队在研发过程中特别强调了采煤机的"五调控"核心，包括截割速度、高度、轨迹的调控以及刮板输送机和液压支架的调直。这五个步骤缺一不可，只有全部实现智能化或机器人化，整个采煤工作面的机器人化才能得以实施。

针对井下采煤的特殊环境，他们研发了精准定位导航技术，通过惯性导航方式实现采煤机的定位和定向，误差被控制在极小范围内。团队还解决了煤岩界面的机器识别问题，采用多参数融合的方式使误差控制在1厘米左右。他们还将导航信息嵌入地理信息系统，为采煤机提供地理导航图。

机器人化开采不仅仅是单个机器人的运作，而是多机器人之间的协同合作。葛世荣团队通过构建物联网系统，实现了无人操作和机器人化群组之间的自动化运行。这意味着在未来，我们可以通过手持遥控在地下进行远程监控，甚至在地面监控中心进行远程操控，实现了煤炭开采的无人值守和远程操控。

在山西某煤矿进行的机器人化开采试验中，这个矿年产量达一千万吨，采煤工作面仅需六人进行远程监控和巡检，初步实现了机器人化开采。葛世荣团队还解决了斜井皮带提升或竖井钢丝绳提升的机器人化问题，为煤炭从井下到地面的运输提供了智能解决方案。

葛世荣和他的团队正在通过科技创新，推动煤炭开采行业的转型升级，实现煤炭的绿色开采和高效利用。他们的研究成果不仅提高了生产效率，还为工人提供了更安全的工作环境。随着科技的进步，我们期待未来煤炭开采行业能够更加智能化、安全化、绿色化。煤矿机械革新先锋葛世荣：从细节创新到未来的五大挑战

葛世荣，一个不断挑战煤矿机械领域极限的专家。他以卓越的创新精神和对细节的关注，不仅提升了现有设备的性能，而且推动了煤炭开采领域的科技进步。在他的引领下，团队研发了一系列前沿技术，为煤炭开采带来了革命性的变化。

想象一下一台机器，在井下工作时犹如企鹅般稳健行走，不打滑。这就是葛世荣团队研发的机械系统的真实写照。这套系统不仅具有超强的驱动能力，其智能张紧技术还能根据负荷变化实时响应。这背后涉及粘弹性力学、摩擦学与控制理论的深度融合。别看它结构简单，实则蕴含着深厚的科技内涵。

葛世荣团队成功研发了超长运距智能驱动及张紧系统，其驱动功率高达1000千瓦，运输能力惊人地达到了每年1500万吨。更令人惊叹的是，一条皮带的连续运距可以长达6000米。这意味着井下煤炭的连续运输进入了一个新时代，长距离、大运量的无人值守运输成为可能。

刮板输送机是井下作业的关键设备，但传统的输送机存在很多问题。葛世荣敏锐地指出了问题的关键：使用寿命短、故障率高以及轨迹不稳定。他与团队通过与企业协同创新，成功研发了直联永磁电动机驱动的刮板输送机。这种新型设备具有柔性启停、重载牵引、动载平衡等优秀特性，其节能效率比传统设备高出30%以上。

更令人钦佩的是，葛世荣团队在耐磨材料方面取得了重大突破。他们研制出了一种自增强耐磨金属材料，这种材料在与煤摩擦时，表面会越来越硬，耐磨性大大提高。这一发现为刮板输送机的制造提供了强有力的支持，使其寿命大大延长。

谈及未来，葛世荣对机器人化开采充满期待，并指出了五大攻关方向。从高压水射流辅助采煤机器人到煤矿地下气化机器人，每一个方向都充满了挑战与机遇。他的目标是实现井下作业的自动化、高效化、环保化。

这位领域的佼佼者以他的创新精神和对细节的关注，为煤炭开采领域带来了翻天覆地的变化。我们有理由相信，在葛世荣的带领下，煤矿机械领域将迎来更加辉煌的未来。