近百年來，煤炭行業從“人背肩扛”的艱辛，到機械化的普及，再到自動化的探索，每一步都凝聚著對安全與效率的極致追求。讓機器人替代人工從事最危險的搬運、安裝等作業，實現“人退機進”，是邁向“本質安全”的終極路徑。
10月28日，全球首款礦用防爆220kg六關節工業機械臂在第二十-屆中國國際煤炭采礦技術交流及設備展覽會上正式發布。該產品核心部件已取得礦用防爆和煤安認證，可在高濕、高粉塵、瓦斯等惡劣環境下替代人工完成噴漿、3D密閉墻打印、選矸等高危作業，讓煤礦井下高危崗位機器替人的規模化應用成為可能，被譽為“井下智能作業的里程碑”。
“這款產品的發布，是響應國家戰略的必然擔當。推動'少人化、無人化'礦山建設，'國家隊'必須率先破局，扛起技術攻堅的重任。”中國煤科常州研究院副總經理陳曉晶在接受中國工業報記者采訪時表示。
煤炭智能化轉型的迫切需求
近日，國家礦山安全監察局發布了《礦山智能機器人重點研發目錄》。鼓勵支持廣大礦山企業、裝備企業、機器人制造企業與高等學校、科研院所等積極參與，開展聯合攻關，加快礦山智能機器人研發和產業化應用，努力把從業人員從惡劣環境與危險繁重崗位解放出來，切實提高礦山本質安全水平。
陳曉晶坦言，行業雖有了智能的“大腦”和“神經網絡”，卻缺少一個能在最惡劣環境下精準執行重型任務的“鋼鐵臂膀”。
政策東風已吹起，行業瓶頸待突破。唯有持續推動“機器替人”，將從業人員從惡劣環境與危險崗位中徹底解放出來，才能從根本上提升礦山本質安全水平，真正實現煤炭工業的高質量發展。
“此次發布的礦用防爆220kg六關節工業機械臂，滿足煤礦場景的防爆（滿足國家礦山安全認證），本身就很難。煤礦的防爆要求，比一般的防爆要求都高。包括機器人的防爆設計、電機的防爆設計、電氣柜的防爆設計等。此為業內首創。”匯川技術傳動產品解決方案總裁章正昌表示。
中國煤科常州研究院礦用化技術線電機防爆技術主管張健強解釋說，“我們把防爆殼體'融'進電機本身，使機械臂的關節重量降低了50%，體積縮小30%，實現了礦用防爆六關節機械臂在狹小巷道'有力'且靈巧作業。”
這款機械臂由中國煤科常州研究院與匯川技術及其旗下子公司智鼎科技聯合研制，匯川技術重工裝備BU總監蔣靖偉在接受中國工業報記者采訪時也強調了雙方合作的必要性：匯川的平臺能力和品牌優勢。
“匯川有光、機、電、液、氣的多產品平臺優勢。同時還有一個細分優勢，就是大連智鼎深耕煤礦20多年礦用產品的開發和制造經驗。此外，匯川還有專業的解決方案團隊。”匯川技術重工裝備BU總監蔣靖偉解釋說。
三大工藝場景的應用革命
與國際礦機巨頭的同類方案相比，六關節設計在防爆等級和自由度上有兩方面突破。章正昌表示，一是滿足“煤安認證”，屬于I類認證或M1級別認證，是行業內第一家滿足這個標準的機器人。二是六關節，六個自由度。在自動化行業已經非常成熟，能滿足絕大部分場景下自動化需求。
這款機械臂并非實驗室中的概念產品，而是已在三大工藝場景中證明其價值。
在智能噴漿方面，精準力控將回彈率由30%降至15%以下，年節省混凝土成本約20萬元；噴射厚度誤差≤±15mm，支護強度均勻度提升35%。
在3D打印密閉墻方面，六關節高自由度復現人工砌筑復雜動作，打印頭恒壓接觸，墻體平整度≤10mm，施工效率提升60%，工期縮短一半，一次性驗收合格率100%。
在AI視覺選矸方面，實現矸石識別率98%，顯著提升煤質并降低外運成本。
機械臂集成氣體、視覺等傳感器同步將環境數據（瓦斯濃度、巷道變形）接入礦井AI大數據平臺，提升工作面災害預警精度，成為礦山智能感知網絡的關鍵節點。
陳曉晶回顧：“常州研究院主導制定了多項礦用防爆國家及行業標準，此次與匯川技術合作，旨在把五十余年的防爆經驗轉化為開放生態，讓高危作業逐步搬回地面控制中心。”
蔣靖偉也表示：“依托中國煤科常州研究院在防爆領域的深厚積淀，疊加匯川二十余年伺服電機及光機電液氣全棧自研平臺，我們首次在井下場景實現重載、防爆、精密三大指標兼得。后續將把這些能力礦用化、譜系化，為行業智能化提供可持續的技術底座。”
從技術突破到生態繁榮
對于未來發展，匯川技術重工裝備BU總監蔣靖偉用16個字概括：“減員增安、助力建管、節能降耗和開放生態”。這款機器人產品就是“減員增安”的核心代表產品。
中國礦業大學（北京）智慧礦山與機器人研究院副院長牛艷奇此前接受媒體采訪時指出，未來煤礦智能建設需要更加可靠、高效的軟硬件，將智能設備擴展到掘進等傳統的“智能禁區”。同時，設備“可定制性”也需提升，以靈活適配不同工況，適應“一礦一策”要求。
陳曉晶展望，未來不僅僅是做單一產品，機械臂構不成整個系統。要解決煤炭最終的應用，還需要聯合更多伙伴共同推動，最終目的是解決“少人化”，最終實現“無人化”。
隨著5G和AI技術發展，煤礦設備功能將進一步集成、優化。它讓機器從事最危險的工作，讓人回歸更具創造性的崗位，為煤炭工業乃至更廣領域的智能升級提供了可復制、可擴展的工程樣本。（記者 曹雅麗）
轉自：中國工業報
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