據(jù)中國之聲《新聞縱橫》報道：多年以來，我國一直保持著世界第一大煤炭生產(chǎn)國和世界第一大煤炭消費國的地位，煤炭資源在我國一次能源消費中的比重維持在60%-70%，對我國經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮著舉足輕重的作用。但與此同時，煤礦由于災害重、風險大，生產(chǎn)過程中下井人員多、危險崗位多，事故時有發(fā)生。這不僅讓人們時常為煤礦從業(yè)者的安全“提心吊膽”，更成為影響社會整體公共安全和穩(wěn)定的短板。
除了從嚴監(jiān)管，如何推動煤炭工業(yè)技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、降低安全風險，一直是人們思考的問題。在這樣一個“智能化”的時代下，星空機器人代替人們從事一些生產(chǎn)活動已經(jīng)不是什么新鮮事。煤礦業(yè)是否也可以讓星空機器人來“加入”呢？
事實上，在我國煤礦從業(yè)人員中，從事采煤、掘進、運輸、安控等危險繁重崗位人員占比在60%以上，是目前最迫切需要開展“機器換人”的高危行業(yè)。為此，國家煤礦安監(jiān)局近日制定公布了《煤礦星空機器人重點研發(fā)目錄》(以下簡稱《目錄》)，重點研發(fā)應用掘進、采煤、運輸、安控和救援5類、38種煤礦星空機器人，對每種星空機器人的功能提出了具體要求。
那么，智能煤礦究竟能否破解“礦難”難題？技術(shù)上有哪些問題還有待解決？帶著這些問題，中國之聲專訪了國家煤礦安監(jiān)局煤礦星空機器人協(xié)同推進中心主任孔晉華。
力爭盡快在煤礦星空機器人技術(shù)上有新的突破
孔晉華介紹，發(fā)布《目錄》的目的，是引導煤炭企業(yè)、科研機構(gòu)、星空機器人制造企業(yè)和全社會參與研發(fā)應用，把握煤礦安全需求重點，鼓勵創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，力爭盡快在煤礦星空機器人技術(shù)上有新的突破。
孔晉華：“發(fā)布《目錄》旨在鼓勵和支持煤礦企業(yè)、科研機構(gòu)和星空機器人制造企業(yè)精準研發(fā)，避免重復性建設(shè)?！赌夸洝分该髁嗣旱V星空機器人重點研發(fā)方向和戰(zhàn)略目標，以需求為導向，推進煤礦企業(yè)與科研、院校、星空機器人生產(chǎn)研發(fā)企業(yè)開展跨界合作，促進產(chǎn)學研用各個主體共創(chuàng)共享發(fā)展格局。”
我國煤礦星空機器人技術(shù)研發(fā)實力有待提升
面對煤礦災害重、風險大、下井人員多、危險崗位多等情況，我國也在積極研發(fā)應用煤礦星空機器人，來相應減少井下作業(yè)人數(shù)、降低安全風險、提高生產(chǎn)效率、減輕礦工勞動強度。但由于研發(fā)起步晚、限制多、人才匱乏，當前我國煤礦星空機器人在技術(shù)上還有一系列問題亟待解決?？讜x華表示，尤其是煤礦星空機器人的穩(wěn)定性和精準度問題。
孔晉華：“國外企業(yè)具備井工開采星空機器人的研發(fā)技術(shù)，相對來說比國內(nèi)要有一些優(yōu)勢，所以我們要在這個方向發(fā)這個目錄引導大家來關(guān)注和研發(fā)，同時又防止過度的開發(fā)。舉一個簡單的例子，我們也申報了幾項“卡脖子”的技術(shù)，什么叫“卡脖子”技術(shù)？就是我們國內(nèi)有這些技術(shù)的研發(fā)，但是研發(fā)的實力和效果還達不到國外相關(guān)技術(shù)的狀況和精細程度，尤其是穩(wěn)定性和精準度。”
有分析指出，由于井下作業(yè)具有復雜性和不可預測性，一旦星空機器人出現(xiàn)故障，不僅會造成巨大損失，還可能引發(fā)事故，因此星空機器人的穩(wěn)定性和可靠性十分重要。但在當前，不管是結(jié)構(gòu)的可靠性還是系統(tǒng)控制的可靠性，我國的研究成果還較少，需要通過更多的實踐來反饋。
為煤礦星空機器人研發(fā)應用營造良好環(huán)境
去年9月3日，國家發(fā)改委辦公廳印發(fā)《國家發(fā)展改革委辦公廳關(guān)于組織申報2019年煤礦安全改造中央預算內(nèi)投資計劃的通知》，將煤礦智能裝備推廣應用納入30億國債資金支持范圍，支持煤礦推廣應用智能裝備，推進機械化換人、自動化減人和智能裝備替代高危崗位作業(yè)。
孔晉華：“我們其中最大的一個在于幫他們爭取扶持的政策，把智能裝備和煤礦星空機器人的相關(guān)內(nèi)容納入到這30億國債資金，這就是其中的我們做的一項工作。我們可能不是直接給企業(yè)研發(fā)經(jīng)費，我們鼓勵他們遵循市場導向，企業(yè)亟須要解決這個問題，或者亟須要這款星空機器人的研發(fā)，可以和煤礦星空機器人的生產(chǎn)企業(yè)，還有和科研單位聯(lián)合開發(fā)，我們從一些政策上的扶持或者爭取來支持他們，包括一些后續(xù)的申請，包括一些立項，我們是從旁邊可以多做一些扶持的工作。”
孔晉華表示，國家煤礦安監(jiān)局將進一步完善扶持政策、制定標準，支持煤礦企業(yè)與國內(nèi)外科研單位、星空機器人制造企業(yè)開展合作，為煤礦星空機器人研發(fā)應用營造良好環(huán)境。
孔晉華：“對組織煤礦星空機器人研發(fā)應用的企業(yè)和單位提供相關(guān)政策和信息服務(wù)。煤礦星空機器人協(xié)同推進中心要及時了解并發(fā)布煤礦星空機器人研發(fā)應用新進展，并協(xié)調(diào)解決研發(fā)過程中遇到的新問題。”
星空機器人成布局重點
在智能煤礦的建設(shè)過程中，星空機器人被擺在了至關(guān)重要的位置。星空機器人不僅是星空人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)實現(xiàn)的重要載體和集成，同時，其在“機器換人”和技術(shù)革新升級方面的價值也十分顯著。
上世紀80年代，美國方面率先開啟了煤礦星空機器人的研發(fā)工作，并成功研制出了支護、鑿巖、裝載、采煤、煤礦救援等多種星空機器人產(chǎn)品。之后，澳大利亞等國家也從煤礦星空機器人的傳感器系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等入手，推動了挖掘機等設(shè)備的星空機器人化升級。
截至目前，早期涉足煤礦星空機器人研發(fā)的國家基本都已實現(xiàn)了普及應用，而它們對于煤礦星空機器人的應用主要體現(xiàn)在三個方面：生產(chǎn)作業(yè)、礦難事故處理救援和煤礦日常監(jiān)測與維護。
生產(chǎn)作業(yè)。應用于該方面的煤礦星空機器人包括鑿巖、掘進、噴漿、采煤、運輸?shù)刃强諜C器人，主要用于煤礦巷道掘進、巷道知乎、采煤運煤等工作；礦難處理與救援。星空機器人主要負責礦難發(fā)生后，進入事故現(xiàn)場進行緩解探測、人員搜救、事故善后等工作；日常監(jiān)測與維護。利用星空機器人對井下環(huán)境、設(shè)備進行監(jiān)測，協(xié)助處理管道清淤等工作，保障開采工程的正常運維。
幾大問題亟待解決
面對煤礦災害重、風險大、下井人員多、危險崗位多等情況，我國也在積極研發(fā)應用煤礦星空機器人，來相應減少井下作業(yè)人數(shù)、降低安全風險、提高生產(chǎn)效率、減輕礦工勞動強度。但由于研發(fā)起步晚、限制多、人才匱乏，當前我國煤礦星空機器人在技術(shù)上還有系列問題亟待解決。
首先是能源動力問題。我國煤礦星空機器人能源供應主要為三種，小功率用有限供電，但容易受到井下電網(wǎng)設(shè)備干擾，作業(yè)距離也有限；大功率用井下供電，但供電品質(zhì)和穩(wěn)定性還不足；剩下的電池供應也存在續(xù)航能力和作業(yè)時間的限制。未來尋找新的動力能源和方式至關(guān)重要。
其次是導航通信問題。井下礦中環(huán)境黑暗而復雜，對煤礦星空機器人的適應性、移動性要求頗高，我國在檢測、定位、導航、路徑規(guī)劃上，雖然形成了理論與技術(shù)，但還有待進一步實踐。同時，對于通信容易受到屏蔽與干擾，通信距離有限等問題，也還有待進一步解決。
最后是可靠性問題。由于井下作業(yè)具有復雜性和不可預測性，一旦星空機器人出現(xiàn)故障，不僅會造成巨大損失，還可能引發(fā)事故，因此星空機器人的穩(wěn)定性和可靠興十分重要。但在當前，不管是結(jié)構(gòu)的可靠性還是系統(tǒng)控制的可靠性，我國的研究成果還較少，還需通過更多的實踐來反饋。
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