年初，國家煤礦安監局制定公佈了《煤礦機器人重點研發目錄》，對掘進、採煤、運煤、安控和救援5類的38種煤礦機器人提出了具體的研發應用要求，鼓勵支援煤礦企業開展煤礦機器人的研發合作，推進煤炭工業高品質發展。

煤礦機器人助力煤炭行業的

智慧化、安全化升級改造

煤礦資源作為需求旺盛的發電能源、工業動力能源、民用商品能源和化工原料，沒有因為新能源的出現而地位下降，目前依然是推動各國經濟、軍事發展的重要基礎。一直以來，煤礦生產系統龐大複雜，作業環境極度惡劣，水、火、煤塵、瓦斯、頂板等自然災害難以預測，煤炭工人的生命受到嚴重威脅。在此背景之下，煤礦機器人由於具備可遠端操作的靈活工作方式、自主感知的環境探測能力、廣泛的工作環境適應性，而成為行業研發的重點。煤礦機器人將推進煤炭工業技術革命和產業轉型升級，推動煤炭行業從人工化、機械化向自動化、資訊化、數字化、安全化方向穩步前進。隨著煤炭行業智慧化採掘與安全化生產的持續升級，未來煤礦機器人的需求將會越來越大。據美國市場研究諮詢公司Grand View Research的資料顯示，全球煤礦機器人產業規模預計將以7.3%的年複合增長率保持增長，到2025年將達到62億美元。

圖1 2016-2025年全球煤礦機器人產業規模

全球進入煤礦機器人研發應用快車道，

中國煤礦機器人發展任重道遠

瑞典、美國、日本、澳洲、法國等國家在上世紀80年代開始涉足煤礦機器人研發，並在生產作業、礦難事故處理救援、煤礦日常監測與維護等領域推廣普及應用。瑞典的Atlas Copco與Sandvik、日本的東洋公司、法國的Montabert等企業的煤礦機器人在鑽孔定位精度、掘進速度、自動化作業等方面的研發走在全球前列，並推進掘進採礦機器人向自移式掘進、支護、錨固、運輸聯合作業的掘支運一體機方向發展。自1998年美國研發第一臺RATLER礦井巡檢機器人以來，巡檢救援類機器人的效能不斷提升。瑞典Brokk的清障機器人、德國的LUF60消防機器人、東京消防廳的Robocue救援機器人等一系列產品的湧現，為大面積巡查、實時監控與快速救援提供了更多選擇，推動礦井作業的安全性和自動化水平不斷提升。

中國在煤礦機器人領域研發起步相對較晚，主要集中在採煤運輸巡檢等環節，中信重工、西安重灌、天地科技等企業在自主探測、機器人聯動、網路化控制等部分領域陸續突破，但是國內整體研發的實力和成果與國外相關先進水平存在差距，特別是能源動力、導航通訊、結構與系統控制的可靠性等方面仍需攻堅克難，整體自動化水平有待進一步提高。同時，領域內的機器人研發企業大都為傳統重型機械企業，國內煤礦機器人研發的重視程度需要提高，產學研協同開發之路有待拓寬。

表1 煤礦機器人主要型別及典型企業

結語

煤炭行業的機器人化開採是機器擬人化生產，藉助於自主定位、自動感知、自適執行的功能，實現整個採礦過程的數字化和物聯化，以及執行的透視化和視覺化。希望國內煤礦企業能夠與科研院校、機器人生產研發企業開展跨界合作，針對具體應用場景不斷提升機器人裝置的穩定性和精準度，以機器人為載體利用物聯網、人工智慧、大資料等技術提升和改造傳統煤炭工業，逐步實現生產裝置的網路化和生產現場的無人化，達到“有人巡視、無人值守”的常態化生產狀態，通過“機器換人”實現煤炭工業的高品質發展與煤礦作業的“少人則安”和“無人則安”。