临时支护机器人

压驱行走稳支短壁

针对分段煤柱短壁工作面15–40m巷道支护难题，提出压驱行走临时支护方案，通过力学与摩擦模型精确控制支撑力，保障设备与人员安全。

马宏伟 · Jiashuai, Cheng · 王川伟 · Heng, Zhang · Wenda, Cui · 薛旭升 · 毛清华 · 刘鹏 · Yifeng, Guo · Hao, Su · Zukun, Yu · 王彭 · 田海波

Applied Sciences (Switzerland) 2025

参数信息

巷道宽度

15–40 m

技术优势

支撑力可控

通过建立围岩稳定力学模型，确定支撑力允许范围，确保支撑时围岩不发生损伤。

行走推力可预测

基于Stribeck摩擦理论的动态模型准确描述了支撑力与最大静摩擦力的关系，从而精确计算压驱行走所需推拉力。

仿真验证可行

有限元分析与多体动力学仿真证实：最大载荷下机器人和围岩均不损伤，不同支撑力下压驱行走均可行。

应用场景

• 矿山支护机器人：替代短壁工作面传统支护设备，保障设备与人员安全。
• 采掘装备：为分段煤柱采掘系统提供临时支撑，配合掘进与充填作业。
• 特种机器人：面向短壁工作面特殊工况定制，实现压驱行走与稳定支护。
• 井下自动化：通过模型预测推拉力，支撑自动化行走控制，减少人工干预。