煤矿智能化首秀2019世界机器人大会，会有哪些新看点？

近日，国家煤矿安监局宣布：拟于8月21日，在北京2019世界机器人大会期间，举办煤矿机器人专题论坛，以“跨界合作，大力推进煤矿机器人研发应用”为主题，邀请国家有关部委，院士专家学者，智能装备及机器人研发和制造企业，各级煤矿安全监管监察部门，重点煤炭企业等参会，交流研讨先进经验和技术装备，促进产学研用深度融合和跨界合作，营造全社会参与煤矿机器人研发应用的浓厚氛围，推进煤炭工业科技进步和高质量发展。

这是煤炭行业官方首次以参展方的身份直接参与机器人行业的最具影响力的国际盛会。体现了监管部门对煤炭向智能化、机器人化方向发展的决心。

就在去年的世界机器人大会上，国家煤矿安监局国家煤矿安监局党组书记、局长黄玉治，副局长、党组成员宋元明亲自牵头，带领各司负责人相继参观了工业机器人、服务机器人和特种机器人展馆，详细了解一些机器人工作性能和研发应用情况，参观了部分煤矿机器人最新科研成果及应用产品展示，与一些工业机器人研发企业共同探讨如何在煤矿开拓新的应用领域问题，并表示国家煤矿安监局将大力支持和鼓励煤矿企业与有关研发单位合作，加快推动智能装备和机器人在煤矿推广应用，推进机械化换人、自动化减人、智能化无人，这不仅有利于降低成本、提高生产效率，而且对提升煤矿本质安全水平、降低劳动强度、改善工作环境，满足240多万煤矿工人对美好生活向往具有重要意义。

煤矿机器人、煤矿智能化，有啥区别？

煤矿智能化和煤矿机器人，众说纷纭，目前已知的定义不下数十种。不过，2019年1月2日，国家煤矿安监局以2019年第1号公告的形式，制定并发布了《煤矿机器人重点研发目录》（以下简称《目录》）。是目前对煤矿机器人最权威的定义：该公告涉及掘进、采煤、运输、安控和救援等关键危险岗位的5类、38种煤矿机器人。

从这几类机器人来看，基本符合“煤矿智能化”的描述。因为，一般认为，“矿山机器人”是“矿山智能化”的重要组成部分、也是最关键的一部分。此外，二者的发展目标更是别无二致，都是为了促进发展、保障安全、满足需求、建设祖国。

因此，煤矿机器人今年8月份举办的世界机器人大会，也是煤矿智能化的一次全面展示。

煤矿机器人的发展之路

中国矿业大学校长葛世荣在近日举办的一次研讨会上，不无自豪的表示：我国的煤矿机器人体系，已经“全球率先”。

近年来，尤其是《目录》发布以来，矿山机器人的发展更加迅猛。

4月1日上午10点30分，中国矿业大学（北京）智慧矿山与机器人研究院正式揭牌上线，中国工程院院士王国法担任院长。同时组建“机器人工程系”，并于2019年开始招生。研究院成立后，有关煤矿机器人的理论研究成功相继推出，使这里成为该领域的重要理论基地。

实践方面，在《目录》提到的五大类别领域，成果喜人。

1月24日，中国兵器工业集团内蒙古北方重工业集团北方股份公司研制的国内首台无人驾驶电动轮矿车成功下线，进入调试阶段;

6月初，天地奔牛推出年产2000万吨智能综采输送装备；

7月初，山西井下危险气体巡检履带式机器人项目实现应用对接；

7月底，上海煤科9米一次采全高智能化采煤机下线。

此外，中煤装备的运输机器人；天地玛珂、郑煤机的智能化液压支架也都是煤矿机器人领域的翘楚。

在煤矿机器人集群系统控制方面，我国也取得了令人振奋的成果。2019年春节新闻联播介绍了神东上湾煤矿8.8米超大采高智能综采工作面实现安全生产323天，生产原煤1000万吨。

该项目就是上海煤科的采煤机、郑煤机的液压支架等不同品牌协同工作的结果。

五大关键技术问题及解决方案

以上这些成果，足以在即将举行的世界机器人大会上一展身手了。

不过，在不同阶段、煤矿机器人将面临不同的技术难关。中国矿业大学教授朱华认为，当下需要面临的主要是“防爆、行走、通讯、自主、标准”五大问题，他的观点获得了大部分专家学者和厂商的认同。

2019年第四期的《煤炭科学技术》杂志刊登中国矿业大学( 北京) 信息工程研究所所长孙继平的文章《煤矿机器人电气安全技术研究》。孙教授研究了煤矿机器人必须要解决的动力、蓄电池防爆及充电安全等问题，并提出解决方案。

• 通过限制蓄电池容量，增加防止过充、过放、过载、过热等保护，可以将免维护铅酸蓄电池放置在隔爆外 壳内，用于煤矿井下爆炸性环境；煤矿机器人蓄电池宜采用隔爆型防爆型式。应限制隔爆外壳内蓄电池容量，并根据隔爆外壳内锂离子蓄电池容量，提高隔 爆外壳的耐爆和不传爆性能

• 在难以建设机器人专用充电硐室的矿井，可设置机器人充电舱。煤矿机器人充电舱宜采用钢材制成，设置在进风巷和机器人作业区域内；机器人充电舱内必须设置灭火器材和 甲烷传感器。
  

• 无线充电不是有效解决方案。煤矿机器人蓄电池井下无线充电，会在周边金属物体上感生电动势，引爆电雷管，较高的感生电动势将会放电，会引起瓦斯爆炸和火灾：单点小功率、多点分散无线充电，不但要考核单一充电点的本质安全防爆性能，还要考核邻近多点的功率和能量叠加; 提出不得将较大功率定向充电天线正对固定岗位操作工。

在通讯方面，企业和矿山通过引进国际先进技术，弥补暂时的不足，如LASC（拉斯克）系统。

目前大部分智能化传感系统都采用GPS系统，但是LASC采用的是INS系统，受硬件限制少、功能要比GPS强大、更适合煤矿。它不需要搭建外部基础设施，能适应恶劣的采矿环境。并且它体积小、功率大。

该硬件由加速计和光速陀螺仪两部分组成。

INS系统不需要外部基础设施。并且，它甚至不需要借助磁强计来侦测方向。它需要的只是随时矫正维度数据、外加15-20分钟的持续通电，INS就可以在没有基站指引的情况下，自行判别方向，误差精确到0.5毫弧。

目前，华为等外部企业也加入到煤矿机器人大军中来，为煤矿机器人的发展提供了新的思路和技术创新。

编后语

煤炭行业涉足“世界机器人大会”，从封闭的行业空间走出来，融入最新科技的潮流。这比带去什么样的产品、技术、研究成功意义更大。这让小编想起今年6月份刚刚结束的“世界互联网大会”，华为把“智慧矿山”推荐给在场观众，引发热情，使得“矿山”成为了当天的热搜词汇，让更多的人了解了煤矿，甚至加入到这当中来。

打破壁垒、融入世界，吸引关注，引进人才。有助于煤炭行业的创新，加速矿山智能化的步伐。