1月9日，國家煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)安監(jian)局制(zhi)定公布(bu)了(le)《煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)機器人重點(dian)研發目錄(lu)》，對掘(jue)進、采煤(mei)(mei)、運煤(mei)(mei)、安控和救援(yuan)5類(lei)、38種煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)機器人，分(fen)別提出了(le)具(ju)體(ti)的研發應用(yong)要求(qiu)，希望通(tong)過“機器換人”來實現(xian)煤(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)作業(ye)的“少人則(ze)安”和“無(wu)人則(ze)安”。

當前，國家(jia)正(zheng)在進一步完善扶持政策(ce)、制定標(biao)準(zhun)，支持企業間的合作(zuo)與交流，為煤礦機(ji)器人的研發應(ying)用打造良好環境。未來(lai)以煤礦機(ji)器人的廣泛應(ying)用為標(biao)志，我國煤炭開采技術將迎(ying)來(lai)全面升級更新，并(bing)最終實現煤炭工業的高(gao)質(zhi)量(liang)發展，以及國家(jia)能源的安全供(gong)應(ying)。

智能煤礦加速崛起

近年來，各國對于(yu)煤(mei)礦資源(yuan)的(de)(de)重(zhong)視和(he)開采，絲毫沒有因為新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)出現而下降，美國一直(zhi)在強調要(yao)重(zhong)返煤(mei)炭(tan)時期的(de)(de)榮光(guang)，我國每年的(de)(de)煤(mei)炭(tan)開采量(liang)也穩居世界前列。煤(mei)炭(tan)作為需(xu)求旺盛的(de)(de)發電能(neng)(neng)(neng)源(yuan)、工業動(dong)力能(neng)(neng)(neng)源(yuan)、民用(yong)商品能(neng)(neng)(neng)源(yuan)和(he)化工原料，依然是推動(dong)各國經濟、軍(jun)事發展的(de)(de)重(zhong)要(yao)基礎。

不過，雖然需求和熱度沒有改變，但發展的(de)(de)成(cheng)熟(shu)度卻已(yi)有所不同。一(yi)直以(yi)來，由于煤礦生產(chan)(chan)系統的(de)(de)龐大復(fu)雜(za)，作業環境又極(ji)度惡劣，水、火、煤塵(chen)、瓦斯、頂(ding)板等自然災害(hai)多，嚴(yan)重威脅(xie)煤炭工(gong)人的(de)(de)生命。在(zai)我國，煤炭生產(chan)(chan)百萬噸所造成(cheng)的(de)(de)死亡率就高居(ju)世界(jie)首位，煤炭安全(quan)問題引發關注。

同時(shi)，隨著人口紅利(li)的消失，人力成本的上升，煤炭(tan)生(sheng)產(chan)(chan)的勞(lao)動力優勢日(ri)(ri)漸式微，行業(ye)招工難(nan)、用(yong)工難(nan)、留工難(nan)問題日(ri)(ri)漸凸顯。在這樣的背景下(xia)，一方面(mian)勞(lao)動力成本壓力增加，另一方面(mian)安(an)全生(sheng)產(chan)(chan)問題多發，企業(ye)要想獲得更高的經(jing)濟效益，只能將發展的重點轉移到全新的生(sheng)產(chan)(chan)方式之上，“智能煤礦”應運(yun)而(er)生(sheng)。

智能(neng)煤礦是利用(yong)快速崛起的人(ren)工(gong)智能(neng)、機(ji)器人(ren)、物聯網、大數據等技(ji)術(shu)，推(tui)動(dong)煤炭工(gong)業技(ji)術(shu)革命(ming)和產業轉型升級，從人(ren)工(gong)化(hua)(hua)(hua)、機(ji)械化(hua)(hua)(hua)向自動(dong)化(hua)(hua)(hua)、信息化(hua)(hua)(hua)、數字化(hua)(hua)(hua)、安全化(hua)(hua)(hua)方(fang)向穩步前進(jin)，以實(shi)現(xian)對傳統采礦業短板的有效(xiao)突破。

機器(qi)人成布(bu)局重點

在智能(neng)(neng)煤礦(kuang)的建設過(guo)程中，機(ji)(ji)器人(ren)被擺在了至關(guan)重(zhong)要(yao)(yao)的位置。機(ji)(ji)器人(ren)不僅(jin)是人(ren)工(gong)智能(neng)(neng)、大數據、物(wu)聯網等技術實現的重(zhong)要(yao)(yao)載(zai)體和集成，同時，其在“機(ji)(ji)器換人(ren)”和技術革新升級(ji)方面的價值也十(shi)分顯著。

上世紀80年代，美國(guo)方(fang)面率先開啟(qi)了煤礦(kuang)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)研發工作，并成(cheng)功研制出了支護、鑿(zao)巖(yan)、裝載(zai)、采煤、煤礦(kuang)救援等(deng)多(duo)種機(ji)器(qi)人(ren)產品。之后，澳大利亞(ya)等(deng)國(guo)家(jia)也從煤礦(kuang)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)傳感器(qi)系(xi)統、導航系(xi)統、通(tong)信系(xi)統等(deng)入手，推動了挖掘機(ji)等(deng)設(she)備的(de)機(ji)器(qi)人(ren)化升級。

截至目前，早期涉足煤礦機(ji)器人(ren)研發的(de)國家基本都(dou)已實現了普及(ji)應用，而它(ta)們(men)對(dui)于煤礦機(ji)器人(ren)的(de)應用主要(yao)體現在三個方面(mian)：生(sheng)產(chan)作業、礦難事故處理救(jiu)援和煤礦日常監測(ce)與維護。

生產作(zuo)業(ye)。應(ying)用(yong)(yong)于(yu)(yu)該方面的(de)煤(mei)(mei)礦機器(qi)人(ren)包括鑿巖、掘(jue)進、噴(pen)漿、采煤(mei)(mei)、運輸等(deng)機器(qi)人(ren)，主要用(yong)(yong)于(yu)(yu)煤(mei)(mei)礦巷道掘(jue)進、巷道知乎(hu)、采煤(mei)(mei)運煤(mei)(mei)等(deng)工作(zuo)；礦難處理與(yu)救援。機器(qi)人(ren)主要負責(ze)礦難發(fa)生后，進入事故(gu)現(xian)場(chang)進行緩解探測(ce)、人(ren)員搜救、事故(gu)善后等(deng)工作(zuo)；日常監(jian)測(ce)與(yu)維(wei)(wei)護。利用(yong)(yong)機器(qi)人(ren)對井下環境、設(she)備進行監(jian)測(ce)，協(xie)助處理管(guan)道清淤等(deng)工作(zuo)，保(bao)障開(kai)采工程的(de)正(zheng)常運維(wei)(wei)。

幾大(da)問題亟待解決

面對煤礦(kuang)災害重、風險大(da)、下井人員多(duo)、危險崗位多(duo)等情況，我國(guo)也在積(ji)極(ji)研發(fa)(fa)應(ying)用煤礦(kuang)機器人，來(lai)相應(ying)減少井下作業人數、降低安全(quan)風險、提高生產效率、減輕礦(kuang)工勞動強度。但由于研發(fa)(fa)起步晚、限制多(duo)、人才匱乏，當前我國(guo)煤礦(kuang)機器人在技(ji)術上還有系(xi)列(lie)問(wen)題亟(ji)待解決。

首先(xian)是能(neng)源動力問題。我國煤礦機(ji)器人能(neng)源供(gong)(gong)應主要(yao)為三種，小功率(lv)用有(you)限(xian)(xian)供(gong)(gong)電(dian)(dian)，但容(rong)易受到井下電(dian)(dian)網(wang)設備(bei)干擾，作業距離(li)也有(you)限(xian)(xian)；大功率(lv)用井下供(gong)(gong)電(dian)(dian)，但供(gong)(gong)電(dian)(dian)品質(zhi)和穩定性還不足；剩下的電(dian)(dian)池(chi)供(gong)(gong)應也存(cun)在續航(hang)能(neng)力和作業時間的限(xian)(xian)制(zhi)。未來尋找新的動力能(neng)源和方式至關重要(yao)。

其次是導航(hang)通(tong)信(xin)問(wen)題(ti)(ti)。井下礦(kuang)中環(huan)境黑(hei)暗而復雜(za)，對煤礦(kuang)機器人的適應(ying)性、移動(dong)性要求頗高(gao)，我國在檢(jian)測、定位、導航(hang)、路(lu)徑(jing)規劃上，雖然形成了理論與技術(shu)，但還有(you)待進一步實踐。同時(shi)，對于通(tong)信(xin)容(rong)易受(shou)到屏蔽與干擾，通(tong)信(xin)距離(li)有(you)限等問(wen)題(ti)(ti)，也(ye)還有(you)待進一步解決。

最后是可靠(kao)性(xing)問(wen)題。由于井下(xia)作業具有復雜性(xing)和不可預測性(xing)，一旦機(ji)器人出現故(gu)障，不僅會(hui)造成巨大(da)損失(shi)，還(huan)可能引發事故(gu)，因此機(ji)器人的穩定(ding)性(xing)和可靠(kao)性(xing)十分重要。但在當(dang)前，不管是結構(gou)的可靠(kao)性(xing)還(huan)是系統控制(zhi)的可靠(kao)性(xing)，我國(guo)的研究(jiu)成果還(huan)較少，還(huan)需(xu)通過更多的實踐(jian)來(lai)反饋。