摘要：机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。鉴于煤矿生产带来的诸多人员伤亡事故和安全隐患问题，以及给煤矿工作人员及家属造成的心理阴影，使用机器人代替人工进行井下作业已成为必然趋势，它必将代替落后的生产力，以更加安全、经济、高效的方式进行煤矿生产作业。

关键词：机器人技术 安全隐患 煤矿事故 人工智能

1 概述

在过去的100多年里，世界煤炭产业还是通过努力显着降低了死亡人数和死亡率。从表1可以看出，尽管中国的煤炭生产安全情况已经得到改善，但其总体情况仍然是世界上最糟糕的。统计显示，2009年，全国煤矿发生事故1800多起、死亡2631人，平均每天发生5起、死亡7.2人。

表1世界各国近30年来煤矿百万吨死亡率

[国别

美国

印度

俄罗斯

澳大利亚

南非

波兰

英国

中国

1980年

0.17

1.43

1.07

0.37

0.66

0.33

8.3

1990年

0.07

0.54

0.96

0.04

0.23

0.52

0.20

5.21

1995年

0.05

0.60

0.85

0.02

0.16

0.17

0.10

5.03

2000年

0.027

0.42

0.46

0.13

0.23

5.77

2008年

0.028

0.32

0.41

0.25

1.18]

我国严重的煤矿安全生产现状在国内外造成严重影响和全社会的关注，严重损害了我国的国际形象。诸多煤矿事故告诉我们：机器人代替煤矿工人进行危险的井下作业已成为必然，先进的生产力必然取代落后的生产力，安全生产更符合广大煤矿工人的根本利益。

2 几种主要矿山机器人的应用

2.1 采掘机器人 在采煤工作面常常伴有煤尘、粉尘、瓦斯及噪音，工作环境是十分恶劣和危险的，极不适宜人类工作。因此，采用采掘机器人作业可以将采掘工人从恶劣的工作环境中解放出来，提高了工作效率，最重要的是降低了煤矿发生事故时的人员伤亡。

2.2 凿岩机器人 巷道掘进是现代煤矿大规模基础设施建设中的一项难度大、耗资耗时多、劳动条件差但又十分关键、十分重要的施工作业。人工作业劳动强度大，效率低，而且容易患尘肺病等职业病，采用凿岩机器人取代人工作业可以大大提高生产率，人只要在安全的地方监视整个作业过程就行了。

2.3 喷浆机器人 喷浆机器人可用于一切需要喷浆的工程中，不仅可以提高喷涂质量，而且可以提高作业效率，更重要的是将人从恶劣和繁重的作业环境中解放出来，非常人性化。

2.4 瓦斯、地压、粉尘、风速巡检机器人 采用带有专用新型传感器的移动式巡检机器人，可连续监视采矿状态，便于及早发现事故突发的先兆，采取相应的预防措施。还有巡检时随时记录巷道的风速并发到主机电脑，发现巷道有漏风或是风速不够，马上做出反应，采取措施。

2.5 抢险救灾机器人 救灾机器人采用自主避障和遥控引导相结合的行走控制方式，能够深入事故矿井探测前方的火灾温度、瓦斯浓度、灾害场景、呼救声讯等信息，并实时回传现场信息和图象，为救灾指挥人员提供重要的现场灾害信息。同时，搜救机器人上携带了急救药品、食物、生命维持液和简易自救工具，以协助被困人员实施自救和逃生。

3 矿山机器人的使用可以降低煤矿事故等级

根据我国安全监管总局、国家煤矿安监局于2008年12月15日联合出台的《煤矿生产安全事故报告和调查处理规定》：根据事故造成的人员伤亡或者直接经济损失，煤矿事故分为四个等级，分别是：特别重大事故，是指造成30人以上死亡，或者100人以上重伤，或者1亿元以上直接经济损失的事故。重大事故，是指造成10人以上30人以下死亡，或者50人以上100人以下重伤，或者5000万元以上1亿元以下直接经济损失的事故。较大事故，是指造成3人以上10人以下死亡，或者10人以上50人以下重伤，或者1000万元以上5000万元以下直接经济损失的事故。一般事故，是指造成3人以下死亡，或者10人以下重伤，或者1000万元以下直接经济损失的事故。

从上述规定中我们可以知道煤矿的安全事故划分主要是以人员的伤亡情况和经济的损失来定性的。如果一个矿井全部采用机器人进行井下作业，即使出现一些因为自然因素发生的事故，井下也不会有人员的伤亡，事故等级必然会降低。机器损坏了还可以维修，人死了却不能复生，所以采用矿山机器人代替煤矿工人进行井下作业是非常合理和人性化的，不仅符合我国安全生产的方针，而且符合以人为本的生产理念，更符合广大煤矿工人的根本利益。

4 结语

随着机器人研究的不断深入和发展，煤矿机器人的应用领域将越来越宽，经济效益和社会效益也会越来越显着。考虑到社会上对煤炭需求量日益增长的趋势，煤炭开采的恶劣环境以及机器人发展的趋势，将机器人引入到煤炭开采过程势在必行。在这种趋势下，不久将来煤矿将实现无人化矿井。到那个时候，我国的煤矿将呈现产量高、经济效益高、资源利用率高、事故伤亡率小的“三高一小”的特点，彻底甩掉煤矿伤亡率第一的帽子，国际形象将显着提升。因此，将机器人技术应用于煤矿生产是十分重要和必要的。

参考文献：

[1]赵明辉.矿山搜寻机器人行走机构运动系统的研究[J].煤矿机电，2009（4）.

[2]周风余.CAN总线及其在喷浆机器人中的应用[J].测控技术，2000（3）.

[3]管荣根.机器人技术在工程机械行业中的应用及关键技术的探讨[J].工程机械，2008（8）.

作者简介：代鹏程（1988-），贵州六盘水人，本科，助教，主要从事煤矿开采技术方向的教学和研究工作。