矿井水仓巷道与地沟清淤是保障煤矿安全生产的关键环节。长期以来,国内近八成煤矿依赖人工清淤,作业人员需在高温、高湿、高粉尘的井下环境中完成淤泥清理、盖板掀放等作业,不仅劳动强度大、效率低下,更存在滑坡、淹井等安全隐患;传统机械清淤则普遍存在盖板无法自动复位、煤泥水泄漏造成二次污染等问题,严重制约矿井生产效率与安全水平,成为煤炭行业亟待破解的共性难题。

图1 “绿脉清研”团队研发的设备下矿

图2 清淤实况
带着破解行业痛点的目标,“绿脉清研”团队成员深入兖矿集团东滩煤矿等井下作业现场,全程跟进矿井清淤全流程。团队先后完成井下巷道地形勘测、地沟尺寸参数采集、作业环境工况记录,针对井下狭窄空间、复杂地形、无卫星信号等特殊条件,对自主研发的智慧清淤车进行定向调试与适配优化:调试履带驱动模块的转向与爬坡性能,验证设备在15°坡道与狭窄巷道的通行能力;校准盖板掀起复位模块,适配井下不同规格、不同重量的地沟盖板;优化淤泥采集与固液分离模块参数,匹配井下煤泥特性;同时测试智慧清淤一体化指挥调度平台的井下定位与通信能力,验证北斗+SLAM双模定位技术在GNSS拒止环境下的稳定性。
兖矿集团现场测试负责人表示,这套智慧清淤装备有效解决了井下清淤效率低、安全风险高、环境污染重的长期难题,设备的无人化作业模式高度契合智慧矿山建设方向,具备很高的推广价值。一线矿工也反馈,设备省去了人工掀盖板、清淤泥的繁重体力劳动,作业更安全、效率更高。
此次井下实践是“绿脉清研”团队践行产学研融合、把论文写在生产一线的生动体现。下一步,“绿脉清研”团队将基于此次井下实践成果,持续优化井下清淤装备的性能与智能化水平,深化与煤炭企业的合作,推动智慧清淤技术在全行业的规模化应用,以科技创新助力我国智慧矿山建设与绿色低碳发展。
作者:王海洋