采礦機(jī)器人推動(dòng)礦山智能化發(fā)展

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)的今天，能源行業(yè)也在加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型，建設(shè)智慧礦山已經(jīng)成為煤炭行業(yè)的一大發(fā)展趨勢(shì)。近幾年，我國(guó)逐步加大了對(duì)煤礦智能化的建設(shè)力度，大力發(fā)展高端煤炭裝備制造業(yè)，推動(dòng)我國(guó)煤炭綜采成套裝備研發(fā)制造以及綜采工作面的自動(dòng)化、信息化和智能化。

智能礦山是通過(guò)礦產(chǎn)資源三維數(shù)字化、數(shù)據(jù)感知精準(zhǔn)化、裝備智能化、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、管理決策和運(yùn)維智能化等措施，實(shí)現(xiàn)礦山采選過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)的少人化，甚至無(wú)人化，最終實(shí)現(xiàn)礦山采選辦公室化。其中，煤礦裝備智能化是實(shí)現(xiàn)少人和無(wú)人化開(kāi)采的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)智慧礦山的重要組成部分。

早在2016年，我國(guó)發(fā)布了《全國(guó)礦產(chǎn)資源規(guī)劃(2016—2020年)》，明確提出未來(lái)5年要大力推進(jìn)礦業(yè)領(lǐng)域科技創(chuàng)新，加快建設(shè)數(shù)字化、信息化、智能化、自動(dòng)化礦山。2018年5月，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《智慧礦山信息系統(tǒng)通用技術(shù)規(guī)范》正式頒布實(shí)施，我國(guó)智能化礦山建設(shè)正式啟動(dòng)。

智能無(wú)人駕駛礦用卡車(chē)，在智能采礦生產(chǎn)線上所發(fā)揮的作用日益重要。礦用卡車(chē)先從填埋場(chǎng)一公里之外裝載廢棄的石渣，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的路線，自動(dòng)行駛返回傾倒石渣后折返，精度可達(dá)厘米級(jí)，之后由推土機(jī)“接棒”作業(yè)，在人工遠(yuǎn)程操作下平整場(chǎng)地，這就可以有效節(jié)約人力物力、盡早完成相應(yīng)的任務(wù)。

實(shí)際上，無(wú)人采礦設(shè)備能夠提高整體生產(chǎn)力。無(wú)人采礦機(jī)器設(shè)備一般情況下可以不知疲倦地持續(xù)工作，顯著減少風(fēng)險(xiǎn)極高甚至有可能造成生命威脅的錯(cuò)誤操作。如果設(shè)備被卡在礦井當(dāng)中，工作人員可以稍后再進(jìn)行處理，而不必?fù)?dān)心其“生命安全”。目前，不少礦業(yè)企業(yè)都在采用“數(shù)字采礦”系統(tǒng)，其中各設(shè)備相互連接，利用智能技術(shù)來(lái)進(jìn)行分散控制，這樣做在保證作業(yè)進(jìn)度的同時(shí)也能最大限度減少人力需求。

采礦機(jī)器人作為采礦業(yè)中尖端的一類(lèi)科技產(chǎn)品，不僅與技術(shù)的融合十分成熟，其應(yīng)用環(huán)節(jié)也十分廣闊。當(dāng)前的采礦機(jī)器人包括了鑿巖、采掘、井下噴漿、瓦斯和低壓檢測(cè)、水下開(kāi)采等多種類(lèi)型，每個(gè)類(lèi)型對(duì)應(yīng)單獨(dú)的一項(xiàng)開(kāi)采環(huán)節(jié)，最終形成對(duì)所有環(huán)節(jié)的全覆蓋。隨著技術(shù)、材料等的不斷進(jìn)步，采礦機(jī)器人所能發(fā)揮的作用將越來(lái)越大。

在非洲，針對(duì)礦業(yè)自動(dòng)化的投資已不鮮見(jiàn)。在南非Northern Cape的Finsch鉆石礦，全自動(dòng)無(wú)人駕駛卡車(chē)已投入運(yùn)營(yíng)超過(guò)10年。2014年，英美資源集團(tuán)在南非林波波省的Venetia地下鉆石礦綠地項(xiàng)目中投資了全自動(dòng)卡車(chē)、鉆機(jī)和運(yùn)輸火車(chē)。

在加拿大，越來(lái)越多的礦業(yè)企業(yè)正使用數(shù)字工具、技術(shù)來(lái)提高產(chǎn)能。在Glencore的Onaping Depth礦，數(shù)字系統(tǒng)被用于規(guī)劃班組(shift-level)任務(wù)、追蹤延誤、監(jiān)督任務(wù)進(jìn)展、設(shè)備可用性。其目標(biāo)是利用基于人-流程-技術(shù)整合的方法，減少操作可變性并提高產(chǎn)能。

眼下，國(guó)內(nèi)有近四成的采礦設(shè)備來(lái)自國(guó)外，大型和高端設(shè)備的進(jìn)口比例較高，我國(guó)雖然也能向外界輸送一些礦石開(kāi)采設(shè)備，但這些設(shè)備的技術(shù)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，一些關(guān)鍵技術(shù)也掌握在發(fā)達(dá)國(guó)家手中，國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)只能進(jìn)行低端產(chǎn)品的生產(chǎn)。而要扭轉(zhuǎn)這一局面，還需要扎扎實(shí)實(shí)在技術(shù)創(chuàng)新方面下功夫。

基于此種境況，國(guó)內(nèi)大型露天礦山開(kāi)始進(jìn)行礦區(qū)無(wú)人駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)的建設(shè)和試驗(yàn)，就更需要礦山企業(yè)、設(shè)備廠家、通訊公司、高科技企業(yè)等一起進(jìn)行攜手合作，共同開(kāi)發(fā)礦山采掘系統(tǒng)、設(shè)備等，積極為智能礦山的美好明天到來(lái)而貢獻(xiàn)更大力量