
近日,国家矿山安全监察局发布《矿山智能机器人重点研发目录》(以下简称《目录》)。《目录》以降低从业人员劳动强度、降低作业安全风险、增强安全保障能力为目标,聚焦矿山险累苦脏岗位机器人替代,提出重点研发应用掘进类、采矿类、运输类、选矿类、辅助作业类、安控类、救援类7大类共56种矿山智能机器人,明确了每一种机器人的应用场景和应当具备的基本功能。
中国工程院院士、中国矿业大学(北京)原校长葛世荣是《目录》领衔制定专家。近日,《中国煤炭报》记者就《目录》相关问题进行了专访。
明确机器人研发共性要求
2023年9月,《中共中央办公厅 国务院办公厅关于进一步加强矿山安全生产工作的意见》印发,提出推进矿山信息化、智能化装备和机器人研发及应用。
2024年4月,国家矿山安全监察局等七部门印发《关于深入推进矿山智能化建设 促进矿山安全发展的指导意见》,要求加快危险繁重岗位作业机器人替代,发布《矿山机器人重点研发目录》,鼓励有条件的地区构建完整产业链,填补各类矿山机器人研发应用空白。
“《目录》是贯彻落实这两个文件的落脚点和着力点。”葛世荣说,矿山系统智能化可细分为装备智能、数据智能、决策智能、流程智能。
“装备智能实际上就是机器人应用替代。”葛世荣表示,《目录》是推动矿山装备智能的重要支撑。
2024年5月,国家矿山安全监察局启动《目录》制定工作。约30家单位参与研究起草《目录》,其中包括国家能源集团、山东黄金集团等骨干生产企业,以及中国矿业大学(北京)、中信重工开诚智能装备有限公司等科研及制造单位,具有广泛的代表性。
在制定过程中,起草小组先后召开10多次会议,就《目录》起草进行研讨。2025年6月,《矿山智能机器人重点研发目录(征求意见稿)》(简称征求意见稿)发布。
征求意见稿发布后,起草组共收到各方面的反馈意见200多条,采纳和部分采纳了约四分之三。
征求意见稿提出了7类80种矿山智能机器人,正式发布的《目录》则缩减为7类56种。
针对此变化,葛世荣表示,主要是将一些差异性不大的矿山智能机器人进行了整合。在起草征求意见稿时,煤矿和非煤矿山从不同行业领域提出需要重点研发的机器人。但有些矿山机器人功能比较相似,需要攻克的技术是共性的。《目录》则从共性技术的角度对矿山智能机器人研发提出要求。
同时,《目录》将对机器人智能化水平的表述,细化为更适应矿山实际的功能性表述,如“自主导航”“自动钻锚”“自适应运输”等,以引导矿山行业更好研发应用机器人。
呼应智能化发展新需求
葛世荣介绍,本次发布的《目录》具有四方面特点,是对矿山机器人发展新趋势、新需求的体现与呼应。
一是行业领域由煤矿拓展至矿山。
2019年1月,国家煤矿安全监察局发布《煤矿机器人重点研发目录》,提出需要重点研发的5类38种煤矿机器人。
《目录》则针对所有矿山领域,不仅有适用于各类矿山的掘进开采智能机器人等,还有专门的尾矿库碾压智能机器人、筑坝智能机器人等,针对矿山不同场景明确对机器人的基本要求。
二是覆盖矿山生产全流程。
相比于《煤矿机器人重点研发目录》,《目录》增加了选矿智能机器人和辅助作业智能机器人2类。
矿山生产涉及地质、采掘、选矿、运输、管理等环节。除了采掘作业,矿山生产还涉及设备安装、生产场景维护、突发情况处理等辅助工作。
辅助作业人员数量多,矿工要搬运、安装重几十公斤甚至上百公斤的设备,劳动强度比较高;作业环境恶劣,涉及工作环节多,安全隐患多。
《煤矿机器人重点研发目录》更多关注易发生事故的采掘环节。随着智能化水平提升,采掘工作面的单班作业人员从十几人大幅下降到三四人,安全水平大幅提升,辅助作业逐渐成为矿山减员增安的重点。
从装备智能角度看,《目录》填补了矿山生产流程空白,有助于推动矿山生产全流程智能化水平提升。
三是智能化水平提升。
葛世荣认为,《目录》不仅增加了矿山机器人数量,还对矿山机器人的智能化水平提出了新要求。
智能化水平的提升首先体现在名称上。《目录》对矿山智能机器人的感知、控制、反馈能力要求都更高了。
“之前的煤矿机器人是1.0版本,这次整体是2.0版本,个别机器人可能达到3.0版本。”葛世荣说。
四是更加强调矿山机器人常态化应用。
“常态化应用是矿山机器人发展的重要方向。”葛世荣表示,目前,矿山机器人常态化运行率还比较低。如果矿山智能机器人能达到《目录》描述的要求,就基本上能够好用、耐用,实现常态化应用。
推动研发及产业化应用
“《目录》是引导性的。”葛世荣说,“《煤矿机器人重点研发目录》也是引导性的,没想到发布后,煤矿机器人发展得这么快,大家响应的积极性很高。”
葛世荣表示,《目录》的发布,有助于引导科研单位加强矿山智能机器人科研攻关,制造企业大力研发制造矿山智能机器人,矿山企业大胆应用智能机器人。
国家矿山安全监察局提出,加快矿山智能机器人研发及产业化应用。
对于如何推动矿山智能机器人研发和产业化应用,葛世荣建议,加强产学研合作,尤其是矿山企业要积极参与,形成矿山智能机器人研发制造应用创新链。
葛世荣介绍,最近5年,矿山行业更多在装备智能上发力,最近一两年增加了大模型、数字孪生方面的研究。目前,矿山机器人研发应用主要存在两个薄弱环节:一是传感器,影响到矿山机器人的自主感知能力;二是决策还做不到实时调整优化。
“要加大数据智能和决策智能的攻关力度。”葛世荣表示。
葛世荣介绍,2019年在推出《煤矿机器人重点研发目录》的同时,国家从三方面给予大力支持。一是将煤矿机器人研发应用纳入中央资金支持范围。二是采取特殊政策,助力煤矿机器人下井。三是煤矿提取的安全费用,可以用于机器人研发应用。
“这三项政策调动了煤矿企业研发应用煤矿机器人的积极性。”葛世荣说,而《目录》拓展到了非煤矿山,配套政策还需要进一步研讨,以鼓励企业研发应用矿山智能机器人,进而实现减人增安、提效减排。