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煤仓堵塞自动疏通机器人系统

发布时间:2024-12-27    浏览次数:204

系统主要功能

 煤仓堵塞自动疏通机器人系统是一种矿山安全智能装备,应用于煤矿、洗煤厂、电厂的储煤筒仓,解
决煤仓沾挂壁、蓬堵问题,避免人工清理疏通煤仓导致的人员死伤。
 系统可全自动无人值守运行,能自动监测发现煤仓蓬堵、自动选择清理措施、1~5分钟即可迅速疏通 煤仓。还能有效防止沾壁蓬堵发生,长久保持煤仓内部通畅,避免因沾挂壁导致的吞吐量降低。可完
全替代人工巡查煤仓、清理煤仓、疏通煤仓的高危工作。 
 采用机器人智能控制算法、监测煤仓 运行数据,简洁易用,可靠长效。
 可接入智能矿山大系统,使煤仓盲区
实现数据孪生等可视化管理。

产品背景

我国是产煤大国,储煤筒仓使用广泛、存量巨大,筒仓使用中会产生沾挂壁、蓬堵,寒冷地区还会
冻堵,现有的空气炮效果很差,仅对特定情况下的轻微堵煤有一点效果,通常还需依靠人工疏通清理, 因其高度危险,每年都有因此导致的人身伤亡事故。
2024.3.11 山西吕梁中阳桃园鑫隆煤业有限公司发生一起煤仓溃仓事故,7人遇难。
2023.12.13山西焦煤集团沙曲一号矿,因清理疏通煤仓3死1伤。
2022.5.16 宁夏宁鲁煤电有限责任公司任家庄煤矿,因清理疏通堵塞的煤仓导致 1 人死亡。
2020.2.25 中国化工油气股份有限公司大庆中蓝石化有限公司,因疏通堵塞的煤仓致1人死亡。
2019.12.29 大同市焦煤矿有限责任公司一矿,因疏通煤仓造成 5 人死亡,1 人受伤,直接经济损失
745 万元。 
为解决此难题,国家煤矿安全监察局2019年第1号公告《煤矿机器人重点研发目录》中提出研发“煤

仓清理机器人”,本系统即由此而来,本系统也是智能矿山推荐实施的目录清单中的项目之一。 





本系统的结构原理系

 系统由堵煤监测、仓内 机器人单元、内壁衬 板、动力单元、软件智 能控制系统、远程监控 系统等组成。

 根据各地煤矿的煤种、 蓬堵特点、煤仓结构进 行深度定制化研发,属 于非标设备,系统的各 部分功能均可选配。

结构原理及系统构成

软件系统几个主要控制界面,可控制多个储煤筒仓的清理机器人系统。


研发过程、七次专家组评审验证

设计方案经过了三次行业专家组评审论证;施工方案经过行业专家评审;样机效果经过专家组试验验 证;样板工程使用效果经过专家组测试验证;样板工程运行一年后综合性能及成效经过专家组评审检验。

定制化、灵活选配、适配所有粘壁蓬堵情况

本系统在内蒙严寒地区有实地安装应用,至今已3年半,利用2个完整冬季做了大量蓬堵疏通、冻沾 壁清理、冻堵疏通的测试,积累了大量数据和经验。也调研了山西、陕北、内蒙、河北、东北、山东等 几个主要省份煤矿的煤种特点、煤仓挂壁蓬堵情况,将疏堵方案进行适配、系列化定制化、降本设计、 安装流程标准化,形成了能够迅速解决煤仓全部沾壁、蓬堵问题的综合解决方案。能够使煤仓长久保持 畅通、无沾挂壁产生,不会容煤量变小,无需人工定期清理。此系统也适用于井下仓,正在研发井下专 用电控系统。

社会效益和经济效益

本系统是一种矿山安全装备,在减少人员伤亡方面具有重大意义。

对比出现通仓事故后高昂的人员伤亡抚恤金、煤矿停产整顿等行政处罚、以及相关各级领导的责任处 罚等,本系统一次投资建设即可保证煤仓持久安全畅通,保障储煤系统正常运行、避免堵仓停产,还能 节省掉每年请施工队清理煤仓的大笔费用,可极大提高储运系统运行安全性,降本增效显著,具有极高 的社会效益。

煤仓堵塞自动疏通机器人系统可替代一个安全风险极高的人员工种,是企业贯彻落实安全至上生产理 念的具体表现,适合在储煤筒仓存量巨大的煤炭和电力行业内推广应用。

行业认可度

荣获2023煤炭行业设备管理与创新成果一等奖; 荣获煤炭科技创新成果转移转化项目二级评价; 荣获2023年电力科技成果金苹果奖二等奖; 荣获2023年第四届安全科技进步奖;

政策支持

符合国家矿山安全监察局2024.3.15发布的 “关于进一步加强煤矿煤仓安全管理的通知”矿安〔2024〕10号。

独创性及知识产权

本系统是目前有真实应用案例、能够自动疏通煤仓蓬堵甚至冻堵的唯一解决方案,填补了该项空白。 专为煤仓内恶劣的工作环境开发的特种工业机器人设备,具有耐煤粉、防爆、防水、不怕自身进水结冰、 高强度抗击砸、耐磨损、抗煤堆挤压性能,可长期埋在煤仓内使用,在几千吨煤的重压下动作自如,还具有破 冰能力,经实际应用检验,该系统稳定可靠、长寿命。 本系统全部为自主研发,自主知识产权,已申请发明专利4项,实用新型专利6项,软著一项。

科技查新报告

科技查新结论:国内未见相同报道。

储煤筒仓堵塞情况分析

各地筒仓粘壁蓬堵情况各有不同,与当地煤种、含水量、 气候等多种因素有关,煤种粘、煤料细、含水多、存仓时间 长、气温低时,较易发生粘挂壁,逐渐增厚发展为蓬堵。粘 挂壁常见于筒仓内壁及落煤口内壁,蓬堵常见于落煤口区 域。形成粘壁后,有些煤种还会逐渐板结变硬,难以疏通, 当遇到冬季气温较低时,如果煤含水量大,还会从落料口区 域、从下往上逐渐在内壁冻结,并越冻越厚,最终形成冻 堵。此时通常只能爆破,但即使炸下来一些煤,也清理不掉 冻沾壁,很快还会堵。

现有疏堵技术:人工疏通、预防为主

现有筒仓堵塞发现技术: 均是依靠人工巡检发现并处理,还没有自动监测系统。 筒仓的疏堵现在依靠空气炮: 空气炮在储煤筒仓上使用已几十年,但沾壁、蓬仓问题依旧,一线人员普遍反映空气炮没什么效果。 因为空气炮是以突然喷出的压缩气流吹散堵塞物,只能对小范围内、气流路径上的较为蓬松物料能够起到疏松作用, 对几千吨煤重压下的蓬堵、沾壁板结甚至冻堵则无能为力。所以还得靠人工疏通。 为尽量减少蓬堵发生,目前通常需要预防性的、定期人工清理煤仓内的沾挂壁,避免其不断增厚造成蓬 堵,但这也是高危工作。

安装本系统后的状态

我公司的解决方案,是专门研发特种机器人设备、安装于落煤口内壁,相当于一个扁 平形状的液压冲击破碎铲,以强大机械力量直接针对蓬煤扎根支撑处进行剔铲、无惧 湿煤、冻煤,立竿见影疏通,而且设备还可靠耐用、不影响落煤通导、不会给煤仓带 来任何负面影响,实际应用效果显著。

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