【智易时代】地下矿山采掘工作面防爆智能巡检机器人方案

【智易时代】地下矿山采掘工作面防爆智能巡检机器人方案

 

方案背景

地下矿山采掘工作面环境复杂恶劣，存在瓦斯、粉尘、顶板冒落等多重安全风险，传统人工巡检模式存在多方面难以解决的痛点：

 

随着煤炭、金属矿山行业智能化转型的不断推进，国家矿山安全监察局、工信部等多部门先后出台《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》等政策文件，明确要求加快井下危险作业岗位机器人替代的研发与推广应用。在此背景下，智易时代针对地下矿山采掘工作面不同巷道布局与应用场景，量身打造多品类防爆智能巡检机器人方案，旨在助力矿山企业实现巡检工作的智能化、无人化，全面提升井下安全管控水平。

 

核心巡检任务

本方案的防爆智能巡检机器人，针对地下矿山采掘工作面的实际需求，可完成以下核心巡检任务，覆盖安全监测、设备运维全场景：

有毒有害气体实时监测：搭载高精度甲烷、一氧化碳、硫化氢、氧气多参数传感器，可按照预设路线对采掘工作面各个区域的气体浓度进行连续监测，并将监测信息同步推送至系统平台，提前预警瓦斯超限、中毒等安全风险。

温度与烟雾异常识别：集成红外热成像与烟雾探测模块，实时感知设备过热、电缆老化起火及巷道隐性阴燃等早期火灾征兆。

人员行为智能分析：通过AI视觉算法识别未戴安全帽、违规穿越警戒区、长时间静止等高风险行为，并即时联动声光报警与平台告警。

设备运行状态巡检：利用高清变焦相机与振动传感器，自动识别液压支架漏液、皮带跑偏、电机异响等故障迹象，生成结构化巡检报告并推送至运维终端。

采掘设备状态智能监测：配备红外热成像和高清可见光摄像头，对采煤机、刮板输送机、液压支架、转载机等核心采掘设备进行定点温度检测和外观故障检测，实现隐患的早发现、早处理。

工作面环境与安全隐患巡检：对采掘工作面顶板、煤壁、巷道帮部的形变、开裂、掉渣等情况进行图像采集与AI分析，及时识别顶板离层、片帮等安全隐患；同时可检测作业区域是否有违规遗留物品、支护是否到位，辅助生产现场的安全管理。

音频异常检测分析：搭载工业级声音传感器，通过AI声学模型识别采掘设备运行过程中的异常异响，比如轴承磨损、齿轮断齿、电机异振产生的特殊声音，能够在故障发生早期就发出预警，避免故障扩大导致的停机事故。

环境参数采集：集成温度、湿度、粉尘浓度传感器，可连续采集采掘工作面的环境参数，掌握井下环境变化规律，为通风系统调节、作业环境优化提供数据支撑。

自动生成巡检报告：机器人可按照预设巡检周期自动完成巡检任务，自动整理所有监测数据、隐患信息，生成标准化的巡检报告，支持存储、查询和导出，为矿山安全管理留下完整的可追溯数据，满足矿山安全监管的档案要求。

 

防爆巡检机器人系统设计

（一）轮式防爆巡检机器人

智易时代轮式防爆巡检机器人是一款专为易燃易爆危险环境设计的智能化巡检设备，集成了多传感器融合技术、自主导航系统和远程监控平台，能够在石油、化工、燃气、煤矿等高危场所实现无人化巡检作业。该产品通过国家防爆认证，具备高可靠性、高适应性和智能化特点，可有效替代人工完成复杂环境下的巡检任务，提升安全生产管理水平，尤其适配开阔型采掘工作面与主运输巷道的自由巡检需求。

最大爬坡角度：10°

跨越宽度：150mm

越障高度：50mm

防护等级：Ex db eb ib mb llC T6 Gb

安全措施：急停开关、指令校验、心跳保护、电流保护、温度保护

 

 

（二）挂轨式防爆巡检机器人

针对空间狭窄、路径固定的采掘工作面巷道与设备沿线巡检需求，智易时代同步推出挂轨式防爆巡检机器人，该产品可沿预先架设的轨道自主运行，无需自主避障规划即可实现固定路线的精准巡检，适配井下狭长型巷道、设备集群沿线、综采工作面端头与顺槽等特殊场景。挂轨式设计依托固定轨道运行，不受井下地面湿滑、杂物堆积等路况影响，运行稳定性更强，定位精度更高，可对沿线核心设备与风险区域实现定点精准监测。

移动速度：0-0.5m/s

定位精度：0-5mm

转弯半径：1000mm

轨道宽度：100-500mm可调

爬坡角度：60°

安全措施：行程限位、碰撞检测、急停开关、双路供电冗余

 

（三）机器人巡检系统平台

智易时代机器人巡检系统平台‌具备环境监测、设备检查、视觉检测、自主导航、任务调度、报警联动与数据闭环管理等核心功能，实现对井下作业环境的全天候、全要素智能巡检。平台可实时展示机器人运行位置、各类监测数据与报警信息，支持远程控制机器人完成专项巡检任务，对所有隐患信息实现从发现、派单、整改到复核的全流程闭环管理，满足矿山安全管理的精细化要求。

 

方案实施核心价值

本方案落地实施后，可为矿山企业带来安全、效率、管理、成本四个维度的核心价值：

 

1. 从根源降低安全风险，实现“少人无人巡检”

通过智能机器人替代人工进入高风险的采掘工作面完成巡检工作，将作业人员从危险的一线巡检岗位解放出来，从根源上避免了巡检过程中的人员伤亡风险，真正落实国家“少人则安、无人则安”的矿山安全管控要求。同时，机器人连续、精准的监测能力，能够提前识别早期安全隐患，将隐患消灭在萌芽状态，大大降低重特大安全事故发生的概率，帮助矿山企业提升安全绩效，降低安全管理压力。

 

2. 提升巡检质量与效率，保障生产连续稳定

相比于人工巡检，智能巡检机器人可以按照预设周期、固定路线完成全区域巡检，不会因为人员疲劳、经验不足出现漏检误检，隐患识别准确率比人工巡检提升40%以上。同时，机器人可以实现24小时连续不间断巡检，在生产作业过程中也可以同步开展巡检工作，无需停止生产，大大提升了巡检效率，而早期隐患的及时发现，也可以避免设备突发故障导致的非计划停机，保障采掘生产连续稳定，据已应用项目统计，可降低采掘设备非计划停机时间15%以上，有效提升矿山产量。

 

3. 实现巡检数据数字化，支撑矿山智能化决策

本方案采集的所有气体、温度、设备状态数据，都会统一接入矿山智能化管控平台，形成完整连续的巡检数据库，通过大数据分析技术，可以挖掘设备故障、安全隐患的发生规律，实现从“事后处置”到“事前预判”的管理升级，为矿山设备运维、安全管控提供数据支撑，助力矿山企业实现数字化、智能化转型。同时，标准化的电子巡检档案，也可以满足矿山安全监管部门的检查要求，提升安全管理规范化水平。