百年工業(yè)發(fā)展，離不開礦產(chǎn)資源的開發(fā)與開采。采礦業(yè)是從地下開采有經(jīng)濟價值的礦物或其他物質(zhì)的活動，從廣義來說，石油、天然氣、煤礦、甚至地下水的開采都能算做采礦業(yè)范疇。

采礦關(guān)乎經(jīng)濟，更關(guān)乎安全。在災(zāi)害多、風(fēng)險大、危險崗位多、井下作業(yè)招工難的采礦業(yè)，優(yōu)先考慮的技術(shù)有：機器人和自動化、無人機/無人機系統(tǒng)、遠程操控中心和可穿戴設(shè)備，其他還包括網(wǎng)絡(luò)安全、實時數(shù)據(jù)可視化和分析。

統(tǒng)計顯示，全國煤礦現(xiàn)有近300萬從業(yè)人員，60%以上從事采煤、掘進、運輸、安控等危險繁重工作。由于井下作業(yè)戰(zhàn)線長、環(huán)節(jié)多、作業(yè)地點人員密集，平均單班入井人員超過600人，安全風(fēng)險“點多面廣”，管控難度大。此外，30萬噸/年以下小煤礦仍占全國煤礦總數(shù)的38%，用人多、效率低、管理粗放、安全風(fēng)險高的局面沒有根本改變。

改變與政策

如何有效降低礦工勞動強度，避免人與災(zāi)害“短兵相接”，提高勞動效率？煤礦機器人的研發(fā)應(yīng)用，或許可讓廣大煤礦工人安全工作、體面勞動、健康生活，同時有利于降低生產(chǎn)成本，解決日漸突出的“招工難”問題。智能化代表著煤炭工業(yè)發(fā)展的未來，煤礦機器人應(yīng)用則是煤礦開采技術(shù)革命的重要標志。

由于井下環(huán)境惡劣、復(fù)雜，相比一般特種機器人，煤礦機器人研發(fā)難度更大。機器人既要滿足煤礦井下防塵、防潮、抗腐蝕等特殊要求，也要適應(yīng)井下空間苛刻的作業(yè)需求，實現(xiàn)自主路徑規(guī)劃、自動避障、自動平衡、自主行走、自主復(fù)位等控制要求，具備精準感知、自學(xué)習(xí)、自決策和自適應(yīng)等能力。

國家在2019年開始大范圍提出發(fā)展煤礦機器人的重大舉措。

1月2日，國家煤礦安全監(jiān)察局發(fā)布《煤礦機器人重點研發(fā)目錄》，將重點研發(fā)的煤礦機器人分為掘進、采煤、運輸、安控和救援共5類、38種，聚焦關(guān)鍵崗位、危險崗位，對每種機器人的功能提出了具體要求。隨后，應(yīng)急管理部成立“煤礦機器人協(xié)同推進中心”。

全國“兩會”期間，應(yīng)急管理部副部長黃玉治帶來3份提案，其中一份是《關(guān)于大力推進煤礦智能裝備和機器人研發(fā)應(yīng)用的提案》。

8月14日，國家煤礦安監(jiān)局與中國航天科技集團有限公司在京簽訂戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。據(jù)悉，國家煤礦安監(jiān)局鼓勵支持中國航天科技集團發(fā)揮航天科技優(yōu)勢，與煤炭行業(yè)開展“天地合作”，推廣先進適用智能化和機器人技術(shù)裝備。

8月21日，經(jīng)應(yīng)急管理部批準，由國家煤礦安監(jiān)局主辦的世界機器人大會煤礦機器人專題論壇在北京召開。論壇以“跨界合作，大力推進煤礦機器人研發(fā)應(yīng)用”為主題，華為云中國區(qū)總裁洪方明受邀出席。

10月10日，科技部對國家重點研發(fā)計劃高新領(lǐng)域“智能機器人”等9個重點專項2020年度項目申報指南建議向社會征求意見。在2020年度“智能機器人”重點專項中，3種煤礦機器人被列入申報范圍。

到2020年3月，八部門更是聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見》的通知，通知提出，到2021年，建成多種類型、不同模式的智能化示范煤礦，初步形成煤礦開拓設(shè)計、地質(zhì)保障、生產(chǎn)、安全等主要環(huán)節(jié)的信息化傳輸、自動化運行技術(shù)體系，基本實現(xiàn)掘進工作面減人提效、綜采工作面內(nèi)少人或無人操作、井下和露天煤礦固定崗位的無人值守與遠程監(jiān)控。

由此可見在大政策上對于煤礦機器人的支持和推動。

企業(yè)在行動

近年來，企業(yè)也意識到煤礦安全的重要性，正逐步實現(xiàn)由“高危生產(chǎn)”向“本質(zhì)安全”、“規(guī)模產(chǎn)量”向“質(zhì)量效益”、“勞動密集”向“技術(shù)創(chuàng)新”、“傳統(tǒng)開采”向“智能開采”的四大轉(zhuǎn)變。而發(fā)展無人化機器人設(shè)備就成為關(guān)鍵。

作為“探路者”，部分企業(yè)嘗到了甜頭。

例如在山東能源新汶礦業(yè)集團，裝備升級讓18個采煤工作面實現(xiàn)電液控或智能化，部分礦井單班人數(shù)已由20左右減至4人。“我們還在試驗應(yīng)用一鍵啟動掘進機器人，解決井下巷道三維空間的精確定位問題，截割頭定位可精準至5厘米，實現(xiàn)掘進遠程遙控。”該集團總經(jīng)理辛恒奇稱。

同煤集團塔山煤礦公司董事長馬占元也深有體會：“以煤礦機器人為主的新技術(shù)、新裝備，可以引領(lǐng)煤礦實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。”以主運輸環(huán)節(jié)巡檢機器人為例，通過實時監(jiān)測，可實時反饋井下環(huán)境變化，對比設(shè)定值發(fā)出警報，并利用里程和圖像準確定位故障位置，便于及時處理故障。目前，智能爬壁巡檢機器人、煤矸石智能分揀機器人等新裝備也進入研發(fā)階段。

很多企業(yè)則以智能采煤、掘進為智能化煤礦建設(shè)的關(guān)鍵點，根據(jù)不同區(qū)域地質(zhì)賦存條件，選擇典型代表，進行重點攻關(guān)。

國家能源集團等企業(yè)則已突破并掌握了“5類智能采煤、5類智能掘進、3類卡車無人駕駛、5類煤礦機器人、可視化遠程控制和移動巡檢”等關(guān)鍵核心技術(shù)，實現(xiàn)了不同煤層智能開采、不同煤巖智能掘進、不同載重卡車無人駕駛、危險崗位機器人替代、固定崗位無人值守等技術(shù)的全覆蓋。

針對煤礦數(shù)量多、分布區(qū)域廣、開采方式多的特點，國家能源集團率先在井工煤礦、露天煤礦、選煤廠建設(shè)了智能化樣板、示范項目;

然后在10個煤礦、20個洗煤廠推廣應(yīng)用，打造了集團、礦區(qū)、煤礦“三級”智能管控一體化平臺，橫向貫穿業(yè)務(wù)，縱向打通流程，實現(xiàn)了決策和運營的高效協(xié)同。

神東煤炭上灣煤礦8.8m大采高工作面是目前世界上采高最大、工效最高、效益最好的智能化綜采工作面。神東煤炭的28個綜采面，截至9月中旬，國家能源集團已經(jīng)有11個工作面實現(xiàn)了智能化開采。其中，薄煤層工作面100%實現(xiàn)了智能化。

在煤礦智能開采工作面，掘進機器人、鉆錨機器人、噴漿機器人組成的機器人群協(xié)同作業(yè)，實現(xiàn)了掘進全過程全方位智能化作業(yè)。月進尺達到1700米。

不僅如此，該公司還在全國煤礦智能化裝備和煤礦機器人展覽會上展示了一些前沿的集成產(chǎn)品。

例如用于洗選廠的機器狗：

露天礦炮孔智能測量機器人：

綜采工作面多功能機器人：

輪式巡檢機器人：

近年來，中信重工開誠智能也緊緊圍繞煤炭行業(yè)智能化建設(shè)需求，不斷創(chuàng)新研制出適應(yīng)各類作業(yè)場景的煤礦智能機器人及智能化系統(tǒng)解決方案，廣泛應(yīng)用于全國20余家大型煤礦集團，為煤炭行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展積極貢獻力量。中信重工開誠智能也攜多款煤礦機器人和智能化裝備組團參展，產(chǎn)品一經(jīng)亮相，便憑借超高的顏值和實力征服了現(xiàn)場觀眾：

結(jié)語

毋庸置疑，智能化代表著煤炭工業(yè)發(fā)展的未來。據(jù)統(tǒng)計，中國煤礦現(xiàn)有近300萬從業(yè)人員，60%以上從事采煤、掘進、運輸、安控等危險繁重工作(數(shù)據(jù)來源：中國煤炭工業(yè)協(xié)會)，煤炭機器人的使命正是將煤礦工人從危險崗位上替換下來，從繁重的體力勞動中解放出來。

不過，任何事情都不可能一蹴而就，前行之路總是鮮花與荊棘并存。目前煤礦機器人產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出“百花齊放”的態(tài)勢，但整體尚處于初級發(fā)展階段，技術(shù)短板亟需補齊、法規(guī)標準尚未健全、人才隊伍不夠充足等問題依然存在。

原文標題：煤礦機器人產(chǎn)業(yè)“百花齊放”，政策紅利下，企業(yè)在艷陽和風(fēng)雨里如何邁進？

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