導語：儲煤筒倉作為煤礦企業(yè)常用儲裝設施，經(jīng)常發(fā)生堵塞等情況，以往多依靠人工疏通，危險系數(shù)很大。本期轉(zhuǎn)化果平臺推薦的《煤倉疏堵機器人》，通過采用下部智能清理機器人+中部自動控制空氣炮+內(nèi)壁高分子襯板結(jié)構(gòu)，以及開發(fā)智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了儲煤筒倉的無人化全自動運行，可保障煤倉不再堵塞，杜絕因疏通煤倉導致的人員傷亡，減少巡檢人員工作量，通過現(xiàn)場應用表明，效果良好！歡迎致電400-1817-969垂詢！
一、項目背景
原先儲煤筒倉發(fā)生棚煤時，不能立刻發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)后還需要通知人員去現(xiàn)場處理，準備工具、做安全防護、拆卸人口、冒險疏通，時間最短也以小時計；如果是凍堵，可能反復疏通也無效、還需要雷管爆破，時間就更長；對于嚴重凍堵，就只能等來年春季回暖自然融化，這個期間凍堵的筒倉就無法工作。對于電廠，儲煤筒倉棚堵還會影響到發(fā)電機組安全運行。因此，棚煤凍堵會嚴重影響到煤礦、電廠的運行收益。
“煤倉堵塞自動疏通機器人系統(tǒng)”是國家煤礦安全監(jiān)察局2019年第1號公告中，煤礦機器人重點研發(fā)的38個項目之一，公告中的名稱為“煤倉清理機器人”，本項目也是屬于智能礦山推薦實施的目錄清單中的項目之一。
本項目課題已研發(fā)并應用成功，通過了專家組成果鑒定，正在推廣應用。
二、研究內(nèi)容
1.主要問題分析
（1）筒倉粘壁原因分析
煤料較細、含水多時，在煤倉出煤口位置，因為出口收縮、壓力累積，在出煤口斜面上會出現(xiàn)粘壁，導致出煤口逐漸變窄，影響煤料下落。
筒倉內(nèi)壁也有粘壁現(xiàn)象，因為垂直面為水泥裸面，早期建筑工藝落后，煤倉圓周內(nèi)壁表面很不平整，有局部凹凸面，而且水泥表面也很粗糙，煤粉容易積存形成粘壁。
（2）筒倉棚煤堵塞原因分析
粘壁會導致落煤變慢、煤倉吞吐能力降低，嚴重到一定程度就會造成棚煤。因為煤在倉內(nèi)下落過程中，都是靠近落煤口中心的煤移動的快，靠近倉壁的煤移動的慢，再加上漏斗處上寬下窄, 造成漏斗最下部的出口處，由于縮口及四周倉壁上粘煤的相互蓬架作用，使下煤的通道越來越小，以至最后完全棚煤堵塞住。
通常棚煤堵塞位置易發(fā)生于：從落料口往上、至錐斗斜面范圍內(nèi)，下部堵煤時間長了以后有時也會造成錐斗上部棚煤。
（3）筒倉凍煤堵塞原因分析
當冬季氣溫較低時，如果煤含水量大、灰份較多，煤塊和煤泥混合一起粘度就大，形成粘壁后，會從落料口區(qū)域、從下往上逐漸在內(nèi)壁凍結(jié)，并越凍越厚；此時由于落煤口內(nèi)壁變?yōu)榇植诘膬雒簩?，加上落煤通道變狹窄，使煤料下落更慢，堵煤棚煤會更嚴重, 最終落煤口完全堵塞凍結(jié)為一體，形成凍堵。此時即使采用捅、砸等手段，通常只會在落煤口范圍內(nèi)形成錐形空洞，其上部的煤仍然落不下來。
另一種凍堵情況，是由于煤倉頂部進煤口是敞開的，與外界相通，冬季氣溫很低，若煤料含水多、并且在煤倉內(nèi)積存時間較長，煤料頂部會凍結(jié)一層，達到足夠厚度后，有可能凍結(jié)在內(nèi)壁上不隨煤料下落，形成棚蓋。此種情況很罕見，通過控制含水多的煤入倉就可以避免。
凍堵位置主要易發(fā)生于：從落料口往上、至錐斗斜面范圍內(nèi)，極嚴重時有可能錐斗斜面上部區(qū)域也會凍。
2.現(xiàn)有技術(shù)分析
煤倉堵塞的原因較復雜，現(xiàn)有空氣炮、振動斗倉等機械化技術(shù)手段僅針對特定條件下的輕微堵煤情況具有效果，通常還需由人工進行疏通。
（1）現(xiàn)有筒倉堵塞發(fā)現(xiàn)技術(shù)
目前國內(nèi)儲煤筒倉的棚煤、凍堵，均是依靠人工巡檢發(fā)現(xiàn)并處理，還沒有自動在線監(jiān)測處理系統(tǒng)。
（2）現(xiàn)有筒倉堵塞疏通技術(shù)
儲煤筒倉常見為混凝土結(jié)構(gòu)，目前儲煤筒倉有安裝應用的是空氣炮，一些其他料倉還有應用疏松機、旋轉(zhuǎn)清堵機。
空氣炮是以突然噴出的壓縮氣流沖入閉塞區(qū)，使容器內(nèi)的物料恢復流動。缺點是：空氣炮主要對小范圍內(nèi)氣流路徑上的較為蓬松物料能夠起到疏松作用，但面對大范圍的整體粘結(jié)時僅能打通射程范圍內(nèi)的一條通道，其周圍區(qū)域反而在沖擊波應力作用下板結(jié)更加牢固，對于大范圍的凍粘壁甚至凍堵則無能為力。
疏松機是通過倉壁外側(cè)的液壓油缸，驅(qū)動犁煤葉片刮擦堵塞區(qū)的原煤，實現(xiàn)疏堵。缺點是：由于疏松機只能安裝在筒倉落煤口下部和給煤機之間的聯(lián)接區(qū)域，而筒倉下部最易堵煤的位置高于其很多，導致只能對下部輕微堵煤有效，高于其位置的堵煤或大范圍凍粘壁甚至凍堵則無法進行清堵。而且受液壓缸的擋板和大量犁煤葉片的影響，導致倉壁摩擦阻力增加，反而增加了蓬煤的概率。
旋轉(zhuǎn)清堵機是安裝在筒倉落煤口和給煤機之間的清堵裝置，用電機帶動回轉(zhuǎn)體，刮掃倉內(nèi)物料實現(xiàn)避免堵塞。缺點是：僅適合圓形落煤口，而存量儲煤筒倉大多是方形落煤口，無法使用；而且旋轉(zhuǎn)清堵機的安裝位置在落煤口下方，而原煤倉最易堵煤的位置高于其很多，無法應對大多數(shù)堵煤情況；對于停機后已經(jīng)發(fā)生凍堵，旋轉(zhuǎn)清堵機無能為力。
因此，目前的機械疏堵設備均不適合或無法解決儲煤筒倉最常見的棚煤堵塞，對于寒冷地區(qū)多發(fā)的凍粘壁、凍堵性棚煤更加無法解決。
煤倉堵塞自動疏通機器人系統(tǒng)的主要功能：
（1）應用于煤礦、電廠儲煤筒倉，無人化全自動運行，可保障煤倉不再堵塞，杜絕因疏通煤倉導致的人員傷亡，減少巡檢人員工作量。
（2）采用機器人智能控制算法、監(jiān)測煤倉運行數(shù)據(jù)、自主選擇最優(yōu)疏堵動作。
（3）可智能預防堵塞、預警凍堵，控制模式一鍵自動化、簡潔易用，可靠長效。
（4）模塊化、系列化，根據(jù)工況量身定制。
（5）可接入智能礦山大系統(tǒng)，使煤倉盲區(qū)實現(xiàn)數(shù)據(jù)孿生等可視化管理。
4.系統(tǒng)基本構(gòu)成
（1）自動疏通機器人系統(tǒng)構(gòu)成
●通過這些措施能夠?qū)γ簜}下、中、上部的堵煤做全方位智能清理。
●具有自動破除棚煤功能、減輕預防掛壁結(jié)冰粘凍功能、對已結(jié)冰粘壁煤料具有破碎清理功能。
①上部棚煤、減輕預防掛壁結(jié)冰粘凍措施：煤倉內(nèi)壁立面鋪設超高分子量聚乙烯板。
②中部棚煤措施：煤倉溜煤漏斗口斜面圓周方向布置空氣炮。
③下部棚煤、凍粘壁措施：煤倉溜煤漏斗口斜面安裝煤倉清理機器人。
●控制室泵站區(qū)：液壓系統(tǒng)，提供煤倉清理機器人油壓動力。
（2）煤倉機器人設備結(jié)構(gòu)
① 機器人液壓執(zhí)行單元
每個落煤口斜面安裝一套液壓執(zhí)行單元。
液壓執(zhí)行單元上的刮板可以邊捶打邊往復運動，實現(xiàn)破碎結(jié)塊煤料、疏堵、破碎凍結(jié)功能。
空氣炮的動力源：空壓機組、冷干機、吸附式干燥機。
① 主控機房設備間
從左至右依次為：空壓機組、冷干機、吸附式干燥機、液壓錘錘擊力度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、液壓泵站。
中間是主控電腦操作臺。
從左至右依次為：配電柜1、配電柜2、配電柜3、EPS電源、電池柜、電池柜、UPS電源、電控柜1、電控柜2。
① 電氣系統(tǒng)拓撲圖
機器人軟件系統(tǒng)具有自動運行、手動控制模式。有預防、防凍、疏堵三種自動模式。具備預防蓬堵凍堵、凍堵預警功能。圖形化界面顯示能夠反映全過程控制內(nèi)容，如運行狀態(tài)、儀表數(shù)據(jù)、報警信息、操作日志等，并有完善的互鎖保護。
主界面1，可擴展控制多個煤倉的清理機器人系統(tǒng)。
遠程監(jiān)控系統(tǒng)安裝在裝車站調(diào)度室。通過網(wǎng)線與主控機房通訊。具有與主控制機房內(nèi)控制臺相同的功能，軟件界面及操作方法一樣。
本系統(tǒng)于2019～2020年在某煤礦成品倉安裝應用。
2019年5月，本系統(tǒng)應用工程正式啟動。主要出產(chǎn)三種熱值的褐煤，冬季嚴寒漫長，多大風，最低氣溫-39.4℃。1號成品倉建筑時間1989-1992年，鋼筋混凝土+外保溫層結(jié)構(gòu)，倉內(nèi)底部錐斗鋪有鑄石板。落料口下部安裝有震動給煤機、手動插板閥、底部是煤料輸送皮帶線。
1號成品倉尺寸：
●煤倉內(nèi)部直徑：22m
●煤倉高：44.7m
● 容煤量：7200t
●底部有8個錐形出煤口，每個出煤口尺寸1米正方形。
●儲煤筒倉受多方面因素影響，有蓬煤堵塞情況，冬季常有沾壁凍堵情況。
項目實施過程中，與南礦相關(guān)專家、一線人員做了充分交流。
設計了一套切實可行的設備安裝方案及安全保障措施，保障實施安全與進度。
南煤礦的應用工程于2020年10月開始負載（裝煤）試運行。期間進行了各種堵煤疏通測試，持續(xù)運行至今機器人系統(tǒng)全部工作正常。
1.普通蓬煤疏堵測試
人工制造蓬堵后，開啟輸煤皮帶及給煤機，清理機器人系統(tǒng)自動發(fā)現(xiàn)了蓬堵的落料口，并自動啟動疏堵動作，該落料口立刻就恢復了暢通，疏堵成功。
2020年底，多次制造凍粘壁凍堵蓬煤。方法是空倉進入濕煤，降溫通風，使落煤口內(nèi)的濕煤逐漸粘壁凍結(jié)。足夠時間后，凍粘壁增厚變?yōu)閮龆隆?br /> 測試期間室外溫度-22～-36℃ ，倉內(nèi)溫度-16～-26℃，凍堵形成。
啟動清理機器人的疏堵模式后，液壓執(zhí)行單元破碎自身結(jié)冰正常工作，隨著往復錘擊動作，凍堵的煤料逐漸恢復下落。啟動輸煤皮帶及震動給煤機，出煤正常，凍堵疏通成功。
測試凍堵期間，進入濕煤后，降溫通風，并用消防車給煤澆水，至水從落煤口下部流出，此時水已經(jīng)將機器人設備浸透，期間倉內(nèi)最低溫度-26℃，設備已完全凍結(jié)。（倉內(nèi)溫度傳感器在機器人設備內(nèi)部）
此時啟動清理機器人，液壓執(zhí)行單元立刻破碎自身結(jié)冰，往復動作、錘打功能均正常工作。
蓬煤、凍堵是可以預防的。凍堵的形成必須滿足3個條件：
（1）煤料顆粒較細碎并含水量非常高。
（2）倉下溫度很低并持續(xù)很長時間。
（3）落煤口持續(xù)很長時間沒有啟動落煤。
凍堵的形成是個逐漸的過程，首先形成凍粘壁，結(jié)凍層逐漸增厚，最終才會凍堵。
針對此，設計了自動預防蓬堵模式、及凍堵預警。系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測溫度及落煤情況，有凍堵可能時即發(fā)出警示；同時機器人自動定時清理凍粘壁煤料，使其不能持續(xù)增厚，防止蓬煤凍堵發(fā)生。
2020年12月，南露天煤礦對項目驗收通過。
煤倉堵塞自動疏通機器人系統(tǒng)是一種安全裝備，使得疏通煤倉的工作得以實現(xiàn)無人化全自動疏堵，以成體系的技術(shù)化手段安全有效地替代人工高危工作。避免了人工清堵的高強度高風險作業(yè)，從根本上杜絕了因人工煤倉清堵而導致人身傷亡事故的可能性，具有較高的社會效益。
安裝了智能清理機器人系統(tǒng)后，棚煤可以立刻發(fā)現(xiàn)、立刻啟動疏堵，沒有延遲；而且疏堵很快，基本都可以在1～5分鐘內(nèi)自動疏通，保證了筒倉的正常吞吐量和煤礦的產(chǎn)能不受影響。持續(xù)保障煤礦與電廠的正常生產(chǎn)秩序，保護發(fā)電系統(tǒng)安全，使煤礦與電廠的產(chǎn)能和效益不會再受煤倉凍堵影響，具有巨大的市場前景和經(jīng)濟效益。希望在筒形儲煤倉存量巨大的煤炭和電力行業(yè)內(nèi)整體推廣應用。
轉(zhuǎn)化果平臺咨詢電話：400-1817-969
一、項目背景
原先儲煤筒倉發(fā)生棚煤時，不能立刻發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)后還需要通知人員去現(xiàn)場處理，準備工具、做安全防護、拆卸人口、冒險疏通，時間最短也以小時計；如果是凍堵，可能反復疏通也無效、還需要雷管爆破，時間就更長；對于嚴重凍堵，就只能等來年春季回暖自然融化，這個期間凍堵的筒倉就無法工作。對于電廠，儲煤筒倉棚堵還會影響到發(fā)電機組安全運行。因此，棚煤凍堵會嚴重影響到煤礦、電廠的運行收益。
“煤倉堵塞自動疏通機器人系統(tǒng)”是國家煤礦安全監(jiān)察局2019年第1號公告中，煤礦機器人重點研發(fā)的38個項目之一，公告中的名稱為“煤倉清理機器人”，本項目也是屬于智能礦山推薦實施的目錄清單中的項目之一。
本項目課題已研發(fā)并應用成功，通過了專家組成果鑒定，正在推廣應用。
二、研究內(nèi)容
1.主要問題分析
（1）筒倉粘壁原因分析
煤料較細、含水多時，在煤倉出煤口位置，因為出口收縮、壓力累積，在出煤口斜面上會出現(xiàn)粘壁，導致出煤口逐漸變窄，影響煤料下落。
筒倉內(nèi)壁也有粘壁現(xiàn)象，因為垂直面為水泥裸面，早期建筑工藝落后，煤倉圓周內(nèi)壁表面很不平整，有局部凹凸面，而且水泥表面也很粗糙，煤粉容易積存形成粘壁。
（2）筒倉棚煤堵塞原因分析
粘壁會導致落煤變慢、煤倉吞吐能力降低，嚴重到一定程度就會造成棚煤。因為煤在倉內(nèi)下落過程中，都是靠近落煤口中心的煤移動的快，靠近倉壁的煤移動的慢，再加上漏斗處上寬下窄, 造成漏斗最下部的出口處，由于縮口及四周倉壁上粘煤的相互蓬架作用，使下煤的通道越來越小，以至最后完全棚煤堵塞住。
通常棚煤堵塞位置易發(fā)生于：從落料口往上、至錐斗斜面范圍內(nèi)，下部堵煤時間長了以后有時也會造成錐斗上部棚煤。
（3）筒倉凍煤堵塞原因分析
當冬季氣溫較低時，如果煤含水量大、灰份較多，煤塊和煤泥混合一起粘度就大，形成粘壁后，會從落料口區(qū)域、從下往上逐漸在內(nèi)壁凍結(jié)，并越凍越厚；此時由于落煤口內(nèi)壁變?yōu)榇植诘膬雒簩?，加上落煤通道變狹窄，使煤料下落更慢，堵煤棚煤會更嚴重, 最終落煤口完全堵塞凍結(jié)為一體，形成凍堵。此時即使采用捅、砸等手段，通常只會在落煤口范圍內(nèi)形成錐形空洞，其上部的煤仍然落不下來。
另一種凍堵情況，是由于煤倉頂部進煤口是敞開的，與外界相通，冬季氣溫很低，若煤料含水多、并且在煤倉內(nèi)積存時間較長，煤料頂部會凍結(jié)一層，達到足夠厚度后，有可能凍結(jié)在內(nèi)壁上不隨煤料下落，形成棚蓋。此種情況很罕見，通過控制含水多的煤入倉就可以避免。
凍堵位置主要易發(fā)生于：從落料口往上、至錐斗斜面范圍內(nèi)，極嚴重時有可能錐斗斜面上部區(qū)域也會凍。
2.現(xiàn)有技術(shù)分析
煤倉堵塞的原因較復雜，現(xiàn)有空氣炮、振動斗倉等機械化技術(shù)手段僅針對特定條件下的輕微堵煤情況具有效果，通常還需由人工進行疏通。
（1）現(xiàn)有筒倉堵塞發(fā)現(xiàn)技術(shù)
目前國內(nèi)儲煤筒倉的棚煤、凍堵，均是依靠人工巡檢發(fā)現(xiàn)并處理，還沒有自動在線監(jiān)測處理系統(tǒng)。
（2）現(xiàn)有筒倉堵塞疏通技術(shù)
儲煤筒倉常見為混凝土結(jié)構(gòu)，目前儲煤筒倉有安裝應用的是空氣炮，一些其他料倉還有應用疏松機、旋轉(zhuǎn)清堵機。
空氣炮是以突然噴出的壓縮氣流沖入閉塞區(qū)，使容器內(nèi)的物料恢復流動。缺點是：空氣炮主要對小范圍內(nèi)氣流路徑上的較為蓬松物料能夠起到疏松作用，但面對大范圍的整體粘結(jié)時僅能打通射程范圍內(nèi)的一條通道，其周圍區(qū)域反而在沖擊波應力作用下板結(jié)更加牢固，對于大范圍的凍粘壁甚至凍堵則無能為力。
疏松機是通過倉壁外側(cè)的液壓油缸，驅(qū)動犁煤葉片刮擦堵塞區(qū)的原煤，實現(xiàn)疏堵。缺點是：由于疏松機只能安裝在筒倉落煤口下部和給煤機之間的聯(lián)接區(qū)域，而筒倉下部最易堵煤的位置高于其很多，導致只能對下部輕微堵煤有效，高于其位置的堵煤或大范圍凍粘壁甚至凍堵則無法進行清堵。而且受液壓缸的擋板和大量犁煤葉片的影響，導致倉壁摩擦阻力增加，反而增加了蓬煤的概率。
旋轉(zhuǎn)清堵機是安裝在筒倉落煤口和給煤機之間的清堵裝置，用電機帶動回轉(zhuǎn)體，刮掃倉內(nèi)物料實現(xiàn)避免堵塞。缺點是：僅適合圓形落煤口，而存量儲煤筒倉大多是方形落煤口，無法使用；而且旋轉(zhuǎn)清堵機的安裝位置在落煤口下方，而原煤倉最易堵煤的位置高于其很多，無法應對大多數(shù)堵煤情況；對于停機后已經(jīng)發(fā)生凍堵，旋轉(zhuǎn)清堵機無能為力。
因此，目前的機械疏堵設備均不適合或無法解決儲煤筒倉最常見的棚煤堵塞，對于寒冷地區(qū)多發(fā)的凍粘壁、凍堵性棚煤更加無法解決。
煤倉堵塞自動疏通機器人系統(tǒng)的主要功能：
（1）應用于煤礦、電廠儲煤筒倉，無人化全自動運行，可保障煤倉不再堵塞，杜絕因疏通煤倉導致的人員傷亡，減少巡檢人員工作量。
（2）采用機器人智能控制算法、監(jiān)測煤倉運行數(shù)據(jù)、自主選擇最優(yōu)疏堵動作。
（3）可智能預防堵塞、預警凍堵，控制模式一鍵自動化、簡潔易用，可靠長效。
（4）模塊化、系列化，根據(jù)工況量身定制。
（5）可接入智能礦山大系統(tǒng)，使煤倉盲區(qū)實現(xiàn)數(shù)據(jù)孿生等可視化管理。
4.系統(tǒng)基本構(gòu)成
（1）自動疏通機器人系統(tǒng)構(gòu)成
●通過這些措施能夠?qū)γ簜}下、中、上部的堵煤做全方位智能清理。
●具有自動破除棚煤功能、減輕預防掛壁結(jié)冰粘凍功能、對已結(jié)冰粘壁煤料具有破碎清理功能。
①上部棚煤、減輕預防掛壁結(jié)冰粘凍措施：煤倉內(nèi)壁立面鋪設超高分子量聚乙烯板。
②中部棚煤措施：煤倉溜煤漏斗口斜面圓周方向布置空氣炮。
③下部棚煤、凍粘壁措施：煤倉溜煤漏斗口斜面安裝煤倉清理機器人。
●控制室泵站區(qū)：液壓系統(tǒng)，提供煤倉清理機器人油壓動力。
（2）煤倉機器人設備結(jié)構(gòu)
① 機器人液壓執(zhí)行單元
每個落煤口斜面安裝一套液壓執(zhí)行單元。
液壓執(zhí)行單元上的刮板可以邊捶打邊往復運動，實現(xiàn)破碎結(jié)塊煤料、疏堵、破碎凍結(jié)功能。
一個落煤口的設備如圖所示。
機器人液壓執(zhí)行單元安裝后效果如圖所示。
② 機器人液壓管路系統(tǒng)
③ 機器人液壓泵站
（2）空氣炮設備結(jié)構(gòu)
空氣炮的動力源：空壓機組、冷干機、吸附式干燥機。
① 主控機房設備間
從左至右依次為：空壓機組、冷干機、吸附式干燥機、液壓錘錘擊力度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、液壓泵站。
中間是主控電腦操作臺。
從左至右依次為：配電柜1、配電柜2、配電柜3、EPS電源、電池柜、電池柜、UPS電源、電控柜1、電控柜2。
① 電氣系統(tǒng)拓撲圖
機器人軟件系統(tǒng)具有自動運行、手動控制模式。有預防、防凍、疏堵三種自動模式。具備預防蓬堵凍堵、凍堵預警功能。圖形化界面顯示能夠反映全過程控制內(nèi)容，如運行狀態(tài)、儀表數(shù)據(jù)、報警信息、操作日志等，并有完善的互鎖保護。
主界面1，可擴展控制多個煤倉的清理機器人系統(tǒng)。
主界面2，1號倉清理機器人主控界面。
主界面4，數(shù)據(jù)統(tǒng)計中心。
遠程監(jiān)控系統(tǒng)安裝在裝車站調(diào)度室。通過網(wǎng)線與主控機房通訊。具有與主控制機房內(nèi)控制臺相同的功能，軟件界面及操作方法一樣。
本系統(tǒng)于2019～2020年在某煤礦成品倉安裝應用。
2019年5月，本系統(tǒng)應用工程正式啟動。主要出產(chǎn)三種熱值的褐煤，冬季嚴寒漫長，多大風，最低氣溫-39.4℃。1號成品倉建筑時間1989-1992年，鋼筋混凝土+外保溫層結(jié)構(gòu)，倉內(nèi)底部錐斗鋪有鑄石板。落料口下部安裝有震動給煤機、手動插板閥、底部是煤料輸送皮帶線。
1號成品倉尺寸：
●煤倉內(nèi)部直徑：22m
●煤倉高：44.7m
● 容煤量：7200t
●底部有8個錐形出煤口，每個出煤口尺寸1米正方形。
●儲煤筒倉受多方面因素影響，有蓬煤堵塞情況，冬季常有沾壁凍堵情況。
項目實施過程中，與南礦相關(guān)專家、一線人員做了充分交流。
設計了一套切實可行的設備安裝方案及安全保障措施，保障實施安全與進度。
南煤礦的應用工程于2020年10月開始負載（裝煤）試運行。期間進行了各種堵煤疏通測試，持續(xù)運行至今機器人系統(tǒng)全部工作正常。
1.普通蓬煤疏堵測試
人工制造蓬堵后，開啟輸煤皮帶及給煤機，清理機器人系統(tǒng)自動發(fā)現(xiàn)了蓬堵的落料口，并自動啟動疏堵動作，該落料口立刻就恢復了暢通，疏堵成功。
2020年底，多次制造凍粘壁凍堵蓬煤。方法是空倉進入濕煤，降溫通風，使落煤口內(nèi)的濕煤逐漸粘壁凍結(jié)。足夠時間后，凍粘壁增厚變?yōu)閮龆隆?br /> 測試期間室外溫度-22～-36℃ ，倉內(nèi)溫度-16～-26℃，凍堵形成。
啟動清理機器人的疏堵模式后，液壓執(zhí)行單元破碎自身結(jié)冰正常工作，隨著往復錘擊動作，凍堵的煤料逐漸恢復下落。啟動輸煤皮帶及震動給煤機，出煤正常，凍堵疏通成功。
測試凍堵期間，進入濕煤后，降溫通風，并用消防車給煤澆水，至水從落煤口下部流出，此時水已經(jīng)將機器人設備浸透，期間倉內(nèi)最低溫度-26℃，設備已完全凍結(jié)。（倉內(nèi)溫度傳感器在機器人設備內(nèi)部）
此時啟動清理機器人，液壓執(zhí)行單元立刻破碎自身結(jié)冰，往復動作、錘打功能均正常工作。
蓬煤、凍堵是可以預防的。凍堵的形成必須滿足3個條件：
（1）煤料顆粒較細碎并含水量非常高。
（2）倉下溫度很低并持續(xù)很長時間。
（3）落煤口持續(xù)很長時間沒有啟動落煤。
凍堵的形成是個逐漸的過程，首先形成凍粘壁，結(jié)凍層逐漸增厚，最終才會凍堵。
針對此，設計了自動預防蓬堵模式、及凍堵預警。系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)測溫度及落煤情況，有凍堵可能時即發(fā)出警示；同時機器人自動定時清理凍粘壁煤料，使其不能持續(xù)增厚，防止蓬煤凍堵發(fā)生。
2020年12月，南露天煤礦對項目驗收通過。
煤倉堵塞自動疏通機器人系統(tǒng)是一種安全裝備，使得疏通煤倉的工作得以實現(xiàn)無人化全自動疏堵，以成體系的技術(shù)化手段安全有效地替代人工高危工作。避免了人工清堵的高強度高風險作業(yè)，從根本上杜絕了因人工煤倉清堵而導致人身傷亡事故的可能性，具有較高的社會效益。
安裝了智能清理機器人系統(tǒng)后，棚煤可以立刻發(fā)現(xiàn)、立刻啟動疏堵，沒有延遲；而且疏堵很快，基本都可以在1～5分鐘內(nèi)自動疏通，保證了筒倉的正常吞吐量和煤礦的產(chǎn)能不受影響。持續(xù)保障煤礦與電廠的正常生產(chǎn)秩序，保護發(fā)電系統(tǒng)安全，使煤礦與電廠的產(chǎn)能和效益不會再受煤倉凍堵影響，具有巨大的市場前景和經(jīng)濟效益。希望在筒形儲煤倉存量巨大的煤炭和電力行業(yè)內(nèi)整體推廣應用。
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