煤矿清仓机国内外研究现状(2)
空气炮操作较方便，可以手动控制也可以气动或电动控制，可以单个控制也可以成组控制，采用空气炮清仓时需要采用先清下部后清上部的步骤，以便排煤。
虽然空气炮相对人工清仓工作效率有了很大提高，并且将工人从高强度体力劳动中解放出来，但是空气炮相对于煤仓粘结物来说产生的爆破力还是不够，清仓效果并不理想；由于空气炮会产生很大的冲击力，在清仓过程中甚至会产生越振越结实的负面效果，并且成组的空气炮在煤仓中移动不方便，缺少了一定的自由性；同时空气炮在工作过程中需要一个储能的过程，这样就浪费了大量的时间，使其工作效率不高。[21~23]
（3）清仓机器人技术
山东科技大学研制的煤矿井下清仓机器人，其结构如图1-4清仓机器人结构图所示。它包括：1支撑伸缩臂（三个在360度平面上均布）、2对称分布的伸缩工作臂（两个）、3沿仓壁行走的牵引部分、4锁紧装置、5上位机构（可与下位机构互相旋转）、6下位机构、还包括液压控制系统、电气传感控制系统和防爆照明系统等。
清仓机器人结构图
清仓机器人结合了机械制造技术、传动技术、控制技术和液压技术等，能够有效的解决现在煤仓中遇到的各种粘结问题，并且能够在保证人员安全的前提下高效完成任务。[24]
井下煤仓清仓机器人改变了传统的清仓方法，不用清仓人员进入煤仓施工，实现了清仓的机械化，减少了施工时间和施工人员的劳动强度，增加了清仓的安全性，达到了国际先进水平，填补了国内空白。清仓机器人的使用能够使原先困难复杂的清仓任务变得安全可靠，有效的保障了煤矿的日常生产。由于其自动化程度高，文护工作量少，使用寿命长，能取得很好的经济效益和社会效益。清仓机器人的设计思路是按照模拟人工清仓的步骤来设计的。在工作过程中操作人员通过在井口安装的显示器来判断所需的清仓部位，在确定之后操纵绞车将机器人下放，到位之后支撑臂张开将机器人固定住，接下来工作臂张开到达铲煤位置，依靠煤铲铲除仓壁粘结物。在清仓过程中控制人员可以根据在显示器所看到的情况选择自动或者手动清仓。正常情况下两个工作臂可以一起工作，这样受力平衡。如果只有一面需要铲除，另一个工作臂可以张开起到辅助支撑的作用，防止机器人产生过大的摆动影响铲煤效果。清仓机器人的动力系统是由其自身携带的液压站提供，机械臂的伸缩、上位机构和下位机构的相互旋转、煤铲的运动等都是靠液压缸的运动。
（4）表面改形清仓
改变自身形状清仓，这种方法是分析了仓下部漏斗的各部位断面收缩率的改变与煤的流动，即大致流速变化的影响关系，发现了仓斗的纵截面收缩率的变化将会影响煤的流动。下面是两种情况对比：一般煤仓中间内壁的角度是90度,就是在煤仓下部漏斗处截面的收缩率将越来越大，煤的应力集中，就形成了煤块为拱状的堵塞。双曲线煤仓内壁各处的倾角是不一样的。从它的上缘开始，倾角随着接近出口而增大，这样原煤在下落流动时它的阻力基本上是不变的，从而原煤可以均匀连续的流出来，就不容易发生起拱现象。
下一篇：混凝土板的加固研究现状和发展趋势