一种井下巷道机器人喷浆方法及装置与流程

本发明属于工业自动化技术领域，具体为一种井下巷道机器人喷浆方法及装置。

背景技术：

我国是世界上煤矿瓦斯灾害最为严重的国家之一，近年来随着开采深度的进一步加大，瓦斯问题越来越严重，部分低瓦斯非突出矿井正面临着向高瓦斯高突矿井的升级，统计表明绝大多数突出及瓦斯事故发生在巷道掘进期间。因此，降低掘进巷道瓦斯涌出量对于矿井安全、高效生产意义尤为重大。

煤矿掘进过程中，瓦斯急速涌出，通风瓦斯含量时常超限，作业难以顺利进行。为使瓦斯涌出的速率平稳化，减少超限频率，矿井目前采用挂网射凝土方法封闭巷道和井下喷浆材料喷浆煤壁的方法，减缓煤壁瓦斯涌出。

目前这两种方式都为人工携带设备进行喷射。由于喷浆过程中有较多的溅射和扩散，使得喷浆环境极为恶劣。施工人员需要佩戴全身防护，即便如此还是会由于视线受阻不得不停止施工。施工人员的水平和视角不同同时也会出现喷浆不均匀，甚至漏喷。

机器人巷道喷浆系统，可以完全符合喷浆所需工艺，自动完成喷浆过程。解放高危险、高难度的施工人员，加快喷浆效率。使瓦斯危害降到最低。

技术实现要素：

煤矿安全是采矿类最为重要的责任，通过机器人巷道喷涂系统可以降少瓦斯溢出量，降低由于不均匀喷涂造成的瓦斯渗透可能性，使得煤矿井下安全得到进一步提高，同时也可减少由于喷涂不均造成的喷涂材料的浪费。本发明目的在于针对现在生产中的不足，提供一种自动化作业的井下巷道机器人喷浆方法及装置。

井下巷道机器人喷浆方法，包括以下步骤：

a）将轨道安装在移动装置上；所述移动装置移动到井下巷道内，然后保持静止；

b）此时激光扫描仪沿所述轨道移动获取岩层表面数据；

c）通过岩层表面数据确定机器人的喷浆路径；

d）所述机器人沿着激光扫描仪走过的轨道进行喷浆作业；

e)步骤d喷浆作业完成后，所述移动装置带动轨道移动所述轨道长度的距离，进行下一段喷浆作业。

井下巷道机器人喷浆装置，包括：

车辆，用于带动轨道在井下巷道内移动；

激光扫描仪，用于获取岩层表面数据；

机器人，用于进行喷浆作业；

移动平台，用于带动机器人和沿轨道移动；

浆料桶，用于存放喷浆用浆料；

电缆转盘，用于电缆的缠绕。

井下巷道机器人喷浆装置，包括：车辆、设置在所述车辆驾驶室前端的轨道、可以沿所述轨道移动的移动平台、固定设置在移动平台上的机器人和激光扫描仪；设置在车辆驾驶室后端的浆料桶，设置在所述车辆尾部的电缆转盘；

电缆缠绕在所述电缆转盘上，所述车辆设置有四个液压支腿，用于保持车辆的稳定。机器人的末端安装有喷浆枪。

工作时，车辆进入井下巷道，然后升起液压支腿，使车辆保持稳定的静止状态；此时，激光扫描仪在移动平台的带动下沿着轨道移动获取岩层表面数据；通过岩层表面数据确定机器人的喷浆路径；下一步机器人沿着激光扫描仪走过的轨道进行喷浆作业，喷浆作业完成后，车辆回收液压支腿，然后移动轨道长度的距离，进行下一段喷浆作业。

本发明首次将工业机器人技术应用到煤炭井下领域。为井下的无人工作面，减少人员方面得到进一步的提高，而且使得煤矿井下安全得到进一步提高，同时也可减少由于喷涂不均造成的喷涂材料的浪费。

附图说明

图1是本发明井下巷道机器人喷浆装置示意图。

具体实施方式

下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例：如图1，井下巷道机器人喷浆装置，包括：车辆1、设置在车辆1驾驶室前端的轨道2、可以沿轨道2移动的移动平台3、固定设置在移动平台3上的机器人4和激光扫描仪5；设置在车辆1驾驶室后端的浆料桶6，设置在车辆1尾部的电缆转盘7；电缆缠绕在电缆转盘7上，车辆1设置有四个液压支腿8，用于保持车辆的稳定。机器人4的末端安装有喷浆枪。

工作时，车辆1进入井下巷道，然后升起液压支腿8，使车辆保持稳定的静止状态；此时，激光扫描仪5在移动平台3的带动下沿着轨道2移动获取岩层表面数据；通过岩层表面数据确定机器人4的喷浆路径；下一步机器人4沿着激光扫描仪走过的轨道进行喷浆作业，喷浆作业完成后，车辆1回收液压支腿8，然后移动轨道2长度的距离，进行下一段喷浆作业。

技术特征：

技术总结
煤矿安全是采矿类最为重要的责任，通过机器人巷道喷涂系统可以降少瓦斯溢出量，降低由于不均匀喷涂造成的瓦斯渗透可能性，使得煤矿井下安全得到进一步提高，同时也可减少由于喷涂不均造成的喷涂材料的浪费。本发明目的在于针对现在生产中的不足，提供一种自动化作业的井下巷道机器人喷浆方法及装置。井下巷道机器人喷浆方法，包括以下步骤：将轨道安装在移动装置上；所述移动装置移动到井下巷道内，然后保持静止；此时激光扫描仪沿所述轨道移动获取岩层表面数据；通过岩层表面数据确定机器人的喷浆路径；所述机器人沿着激光扫描仪走过的轨道进行喷浆作业；步骤D喷浆作业完成后，所述移动装置带动轨道移动所述轨道长度的距离，进行下一段喷浆作业。

技术研发人员：张常青;姜志军;文鹏飞;范祯宝;张靖华
受保护的技术使用者：太原市富利恒工贸有限公司
技术研发日：2018.10.28
技术公布日：2019.01.04