在矿井立井工作面掘进过程中，装岩效率直接决定着立井工作面的掘进速度。目前，矿井建井中多采用人工装岩和抓岩机装岩等，人工装岩的劳动强度大且装岩效率低，而抓岩机存在装岩精准度差，由此降低了作业效率与作业品质。针对现有的立井工作面施工存在的劳动强度大和效率低的问题，拟设计了一种将立井吊盘与挖掘装置结合的立井特种作业机器人。运用三维建模软件SolidWorks对立井特种作业机器人进行三维设计，建立了立井特种作业机器人整机三维造型；确立了负载敏感阀控制变量泵的液压系统控制方案，完成了液压系统的设计以及先导控制回路和回转缓冲补油回路的设计；针对立井特种作业机器人的关键零件进行了运动分析的计算；并对立井特种作业机器人作业时关键零件进行了力校核。

在矿井建设中，立井井筒的建设是关键的一部分。施工设备选取和施工技术的应用决定着施工质量及施工进度，只有缩短矿井建设的工期，才能节省人工费等施工费用，从而提高企业单位的竞争力。

立井井筒的水文地质条件较为复杂，断面面积及深度大；相对隧道施工等而言，工期比较长，施工难度大以及施工技术较复杂^[1]。在立井施工中，表土稳定性好时采取人工挖掘，表土稳定性较差时采取钻井或注浆、冻结等特殊施工方法^[2]。现如今基层部分主要以钻眼爆破施工方法为主。目前金矿建井一般是应用气动凿岩机或伞形钻架打眼后装药爆破，爆破后产生的大块矿石需要人工破碎后，由人工手搬或用铁锹将井底碎石装入吊桶内，再通过吊桶运送到井筒上后，再将其运走。

立井施工中使用最多的设备为抓岩机，它包括中心回转抓岩机(HZ型)、环形轨道抓岩机(HH型)、靠壁式抓岩机(HK型)和钢丝绳悬吊式抓岩机(HS型)^[3]，它是目前立井施工中最先进的设备，它的选择是否合理直接影响井筒机械化施工是否合理，它是一种竖井掘进时装载矿

石或岩石的机械。抓岩机主要以压缩空气为动力，在抓斗与起吊臂之间有钢丝绳连接，张开的抓斗被抛落在破碎岩石上，抓斗借助汽缸和传动机械的作用，使叶片做张开或收拢的动作进行工作。但据立井施工单位反映抓岩机存在装石效果不理想的问题，同时铲料的精准度差，由此降低作业效率与作业品质。

针对现有技术存在的上述问题，本文提出了一种在吊盘上结合挖掘机的挖掘装置，并通过现场操作控制，改善装石效果的立井特种作业机器人。通过对挖掘设备装料靶向准确性研究来有效提高作业效率。