“机器人+”典型应用场景案例集--矿山领域机器人典型应用场景:露天矿炮孔孔深水深测量

科技   2024-12-09 14:05   天津  

编者按:为加快矿山领域机器人应用推广,更好服务矿山安全高质量发展,国家矿山安全监察局安全基础司、工业和信息化部装备工业一司联合开展了矿山领域机器人典型应用场景遴选工作,确定推广31个典型应用场景、66个场景实例。现组织中国软件评测中心梳理66个场景实例的先进经验及应用成效,在“机器人+”供需对接与应用推广公共服务平台及相关微信公众号开展持续宣传,以更好推动典型应用场景的复制与推广。


案例47:露天矿炮孔孔深水深测量


一、基本信息

矿山种类煤矿
应用场景:穿爆
场景实例:露天矿炮孔孔深水深测量
机器人产品及制造单位露天矿炮孔孔深水深测量机器人,国能准能集团有限责任公司,北京中矿华沃科技股份有限公司
应用单位:国能准能集团有限责任公司黑岱沟露天煤矿


二、详细介绍

1.重点解决的痛点难点问题

深孔爆破是露天矿开采的重要环节,在露天矿的深孔爆破作业前,需要对炮孔深度以及孔内水深进行测量(验孔),通过验孔作业确定装药类型和装药量,验孔对爆破效果可产生直接影响。
传统测量方式误差大,影响爆破效率。传统验孔作业通过皮尺进行人工测量,测量精度仅为厘米级,较大程度影响装药核算的准确性,导致爆破效率降低。
验孔作业环境恶劣且劳作强度大。验孔作业需在野外露天环境下进行,需克服严寒或酷暑等恶劣天气条件,且每次验孔作业需对上百个炮孔进行孔深和水深测量,恶劣环境下高强度工作对作业人员是巨大的挑战。

2.解决方案介绍

露天矿炮孔孔深水深测量机器人由6轴机械臂、北斗定位仪、控制器、运动底盘、孔深测量仪等组成,可实现炮孔定位、水深孔深自动测定等功能。
露天矿炮孔孔深水深测量机器人采用无人机自动拍照、图像拼接、图像识别技术,实现对拟定爆区内炮孔坐标标定,为机器人提供导航信息;采用自动导航规划及图像识别技术进行炮孔定位,并通过智能孔深测定装置实现炮孔孔深和孔内积水深度探测,提升测量精度至毫米级;采用无线通信技术,实时传输探测数据与装药数据,并通过智能识别与控制技术,实现炸药车自动精准装药作业,提升爆破效果并减少炸药浪费情况发生。

3.应用推广情况及应用效果

2019年1月起,露天矿炮孔孔深水深测量机器人在国能准能集团黑岱沟露天煤矿应用3台,累计测量122469个爆破孔。
应用前,采用传统人工方式测量孔深与水深,测量精度低,仅为厘米级,影响装药核算的准确性,存在炸药使用效率低问题;每次爆破作业的待验孔数量为上百个量级,重复劳作强度高。应用后,孔深与水深测量精度提高至毫米级,提升了装药核算的准确性,可节约炸药用量1%-3%,以年爆破一亿吨矿岩估算,每吨矿岩的炸药单耗约0.1公斤/吨,每年可节约100-300吨炸药,炸药价格按1万元/吨计算,每年可节省炸药费用100-300万元;高强度的验孔作业可由机器人自动完成,降低了工作人员劳动强度。

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