料仓是矿业生产过程中重要的储存设施,是整个生产过程不可缺少的重要组成部分。在使用过程中出现下料口堵塞、泥料粘壁等问题,需要定期进行疏通。传统的清仓方法是工人从下料口进行人工疏通,作业时间长、效率低、难度大、衍生问题多等问题,直接影响生产效率和经济效益。近年发生多起伤亡事故。
1、2014 年4月10 日,某矿一中段溜井堵塞,处理过程发生矿石坠落造成3人伤亡事故;2、2019 年10月21日 ,锦运煤矿主斜井煤仓对原煤由下往上清理,造成煤壁快速滑落,5人经抢救无效死亡。3、2024年4月13日,承德市宽城宝丰矿业选矿厂,在清理碎石过程中,料仓内矿石料堆塌陷,造成1人(破碎工)死亡。
2024年4月,国家矿山安全监察局发布《关于进一步加强煤矿煤仓安全管理的通知》(矿安〔2024〕10号),明确要求:
1)推广应用视频AI异物识别、防溃仓等装置; 2)加快实现煤仓底部给煤机远程操控无人值守;
3)应用无人化探仓、清仓及疏通技术装备; 4)推动机器人替代人工清理作业。
我公司自主开发一套料仓智能清理机器人系统,旨在利用先进技术,构建全面、高效、智能的料仓监控、疏通管理体系,保障生产运行的连续性,提高生产能力,减少生产安全隐患,对料仓进行综合管控,实现实时监控、预警,出现堵塞时智能化疏通。
由于煤仓现场条件分散,不能达到智能化实时管控效果,针对该问题,通过上位机和APP软件进行系统全方位监控,可实时查看煤仓运行监测数据、视频实时展示,以及出现煤仓治理堵塞问题时,通过分析模型、AI识别等板块手段提升系统管理精度。
系统组成
在煤仓安全运行过程中对进仓口、仓内、出仓口进行状态监测,判断煤仓下料是否运行流畅。
a)环境监测和AI视频监控;
b)雷达建模、仓位传感器;
c)旋转鞭式清理机器人;
d)微型智能仓钻机器人
系统性能:
(1)煤仓三维形态的实时扫描与自动建模误差<0.1m;
(2)温湿度、甲烷、CO等参数精度达到±1%;
(3)多维扫描仪具备煤尘、雾气穿透能力,在低可见度、高湿条件仍能保持正常工作,并且不损失精度和分辨率;
(4)异常事件堵煤识别,报警与集控系统联动;
(6)AI视觉分析实现人员违章行为、煤量、异物识别;
(7)系统具备边缘计算能力支持千兆光纤通信;
(8)系统具备仓壁受压状态实时监测功能,监测精度<0.1MPa;
(9)APP、WEB实时监测煤仓状态、料位等参数。
旋转鞭式机器人工艺:
煤仓壁粘连煤料时,在煤仓正常工作时进行以下处理:
a)将清理主机设备:液压站、钢丝绳卷筒固定在煤仓进料口位置,采用多节折叠式结构设计,将主体结构下放至需要位置,
b)兼顾半径根据需求达到20米-30米左右。
c)清理器总成结构采用旋转式设计,对粘连物快速高效击打,可有效将粘连物击落,主体结构采用液压驱动方式工作,可用来定期对仓壁粘连物进行清理工作。
d)监控操作设计,对该设备的操作以遥控器操作为主,搭配自带的摄像机监控视频,实现视距范围内的有效工作。
系统应用:
目前运行的煤仓数量庞大,生存事故发生频繁,给生产及人身安全造成重大损失,
煤仓智能化监控及清堵机器人产生了良好的经济价值和社会价值,具有很强的推广应用价值。
采用智煤仓智能化监控及清堵机器人,最终达到以下效果:
1)经济性:传统人工清堵方式年均维护费用高(人工+停机损失)。智能清堵系统初期投资较高,但3-5年内可通过效率提升收回成本。
2)企业效益:减少停机时间,提升煤炭输送效率20%-40%。延长设备寿命,避免人工粗暴操作导致的仓体损伤。降低安全风险,减少人员进入高危区域的需求。




