2025世界机器人大会刚刚在北京落下帷幕,矿山机器人穿梭其间,让人感受到科技对矿业高质量发展带来的变化;7月,在上海举行的2025世界人工智能大会上,某企业推出的可在露天矿山等多场景应用的无人挖掘机、装载机重磅亮相,成为大会最“接地气”的展品;6月,在山东省青岛市举行的首届世界智慧矿山大会,矿山智能装备与机器人是专业论坛之一,并达成了推动智慧矿山发展的“青岛共识”……
关于机器人挖矿这件事,最近几年渐渐成为热点话题,越来越多地被各界关注。究其原因,这既是矿业行业追求高质量发展的要求,也是矿业行业实现高水平安全的要求。
我国从国家层面开始将机器人作为重点发展领域加以总体部署,始于2015年。直到2021年,十五部门印发《“十四五”机器人产业发展规划》,才明确提出开展“机器人+”应用行动,在矿山等初步应用和潜在需求领域,结合具体场景,开发机器人产品和解决方案,开展试点示范,拓展应用空间。
矿业行业的主要职责之一,就是立足国内,保障国家能源资源安全。“向地球深部进军”,离不开矿山机器人等高端装备的有力支撑。这是矿业行业的潜在需求,也是现实需求。
2022年8月,工业和信息化部办公厅、国家矿山安全监察局综合司等公布矿山领域机器人典型应用场景名单,旨在贯彻落实《“十四五”机器人产业发展规划》,加快机器人在矿山领域应用推广。2023年1月,工业和信息化部等十七部门印发的《“机器人+”应用行动实施方案》明确提出,推进智能采掘、灾害防治、巡检值守、井下救援、智能清理、无人化运输、地质探测、危险作业等矿山场景的应用。
记者梳理发现,机器人在矿山行业的核心应用场景大致可以归纳为4类:一是井下作业机器人在危险环境替代人工,用于瓦斯检测、巷道巡检、坍塌救援等高风险场景。例如,搭载传感器的巡检机器人可实时监测甲烷浓度、温度等,避免矿工直接暴露于危险环境。山东能源集团、国家能源集团等已试点应用防爆型巡检机器人,减少井下人员数量。二是利用自动化采掘机械实现无人化采掘作业。如无人驾驶矿卡、远程操控掘进机等,已在部分大型矿区(如内蒙古、山西)推广。一些企业研发的无人矿卡可实现24小时连续作业,大大提高了生产效率。同时,通过低延迟网络,操作员在地面控制中心远程操控井下设备,提高了安全性。三是矿区巡检与安防。具备红外热成像和AI识别功能的地面巡逻机器人,可监控矿区安全及设备状态。无人机可用于露天矿区的边坡监测、储量估算和环保检查,替代传统人工测绘。四是智能分选与运输。AI矿石分拣机器人利用视觉识别和机械臂分拣矿石,提高品位并减少废料运输。一些头部企业研发的无人运输系统已实现商业化运营。
根据中国煤炭工业协会提出的目标,到“十四五”末,我国大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化,井下重点岗位机器人作业,露天煤矿实现智能连续作业和无人化运输。可以说,我国矿山机器人应用已从试点逐渐走向规模化,尤其在露天矿和大型井工矿成效明显。
目前来看,我国非常支持人工智能健康有序发展。但是具体政策可能涉及财政税收、知识产权等,需要综合施策,降低成本以便在广大中小矿山企业推广。同时,技术上可能还需要不断突破。5G、AI视觉等技术提升机器人环境适应性,但复杂地质条件下的导航和耐久性仍是挑战,需要协同创新。统一的行业安全标准和数据互通协议也是不可或缺。此外,相关人才培养要加大力度。
未来,利用机器人和高端智能装备,结合数字孪生、边缘计算,有望实现全矿区自主协同作业。我们相信,在政策推动、行业努力与市场需求的多重作用下,矿山机器人应用越来越广泛、越来越能满足矿山的多元需求,助力我国矿业行业实现智能化升级。