目前煤矿巷道掘进支护过程中存在支护效率低、支护劳动强度大、安全风险系数高等问题,这些问题将影响巷道的支护和掘进速度,最终影响煤矿的开采效率。设计了七自由度掘进工作面液压支护机器人,该机器人与传统机器人不同,其大臂具有伸缩功能,各个关节均采用液压驱动,通过伸缩大臂到达不同的工作区域,而且该支护机器人可以安装在掘进工作面的支护平台上进行巷道支护。根据工况,计算各关节所需要的力矩,并对液压支护机器人进行运动学分析;为实现巷道的安全高效智能支护、掘进,提出了一种以机器人代替矿工的掘进支护施工新方案。

巷道掘进智能化是煤矿的发展方向,如何实现巷道掘进智能化是一个急待解决的问题。巷道支护是巷道掘进的关键工序,但是目前的掘进支护工作智能化水平低,很多操作仍需人工完成,劳动强度高、支护速度慢,巷道支护速度跟不上掘进机的截割速度,导致采掘失调。针对上述问题,设计了一种巷道掘进配套的悬吊式机器人支护平台,为实现巷道的安全、高效、智能掘进提出了一种新的方案。

为了在实验室环境中模拟钻机钻进煤层高应力围岩,实现冲击危险特征随钻信息的识别与提取,揭示随钻信息与冲击危险特征的内在关联性,揭示孔区应力分布状态与应力演化规律、力学信息响应特征,设计了冲击地压随钻感知试验台,设计并说明其本体结构、液压加载系统。利用Workbench软件对试验台主要受力部件进行有限元分析,表明各部件均满足强度和刚度要求。为研发防冲钻孔机器人、实现钻孔无人化提供部分研究成果。