矿山领域机器人典型应用场景名单 | 穿爆+非爆开采+指挥调度场景

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在矿山领域，一场由机器人引领的革命正在悄然发生。近日，国家矿山安全监察局与工业和信息化部联合公布了《矿山领域机器人典型应用场景名单》，共有31个典型应用场景和66个场景实例脱颖而出，成为矿山安全高质量发展的新引擎。

这些典型应用场景涵盖了掘进、巷道支护、采煤、无人驾驶、钻孔钻进、管路安装、喷浆作业、电力辅助作业、铲装、运矿、选矸、矿石分选、异物分拣、碎矿磨矿、自动加药、穿爆、非爆开采、指挥调度、皮带机巡检、井筒巡检、巷道巡检、变电所巡检、水泵房巡检和设备巡检等多个方面，几乎覆盖了矿山生产的每一个环节。

从煤矿掘进自主作业到露天矿山无人驾驶，从智能钻探到井下喷浆作业，这些典型应用场景不仅展示了矿山领域机器人的广泛应用和创新能力，更体现了国家对于矿山安全生产的高度重视和支持。

本期，IntelMining摘选并展示【穿爆+非爆开采+指挥调度场景】，包括：

露天矿炮孔孔深水深测量

煤矿智能化牙轮钻机应用

非煤矿山智能爆破

硬岩矿床短流程非爆开采

智能调度指挥系统应用

（以下内容由企业公开信息整理而成，具体以申报资料为准）

附件

矿山领域机器人典型应用场景名单

ROBOTS

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穿爆

露天矿炮孔孔深水深测量

制造及应用单位：

国能准能集团有限责任公司、北京中矿华沃科技股份有限公司

案例介绍：

露天矿炮孔智能测量机器人也叫履带车机械臂协作机器人，是为炸药混装车监控系统优化项目中自动孔深测量而设计。全身由孔深测定仪、履带车、六轴机械臂等部件构成，身高约一米左右。

采用高精度北斗卫星定位、自主导航、AI图像识别、智能轮盘收放线等技术，完成机器人的无人操控自动行走、炮孔位置智能巡航、炮孔智能识别精准对位，并对炮孔进行孔深、水深、孔底温度等数据的自动测量和上传。经测算，可减少固定岗位人员16人，有效提高生产效率25%。

炮孔的测量工作对于装药和控制爆破效果尤为重要。大多数的露天矿炮孔都存在孔内渗水的情况，不同岩种不同水环境下炮孔孔底存在不同深度的矿泥或岩碴。

在过去，黑岱沟露天煤矿孔深测量的方法都是测量人员采用加配重的测量绳或是测量尺去感官判别的,所以产生的误差会比较大。特别是在漫长寒冷的冬日与暑气熏蒸的夏季，对于在矿山户外工作的广大劳动者来说，都是让人倍感艰辛与不易的。多年来，准能集团黑岱沟露天煤矿台阶爆破的炮孔所装的炸药量，受前期炮孔深度人工测量精度不够准确的影响，在炸药车装药时还需要职工们拿着尺子边装边测，装一个炮孔一般需要测量2-3次，特别是碰到水孔时，需要测量的时间更长，平均每个炮孔人工测量时间为30秒，单孔总装药时间平均为3.5分钟，耗时过长，坑下作业人员过多，生产效率滞后。

而每次爆破的布孔量都在200个以上，连续快速多个孔深测量的时候,测量炮孔就会变得非常麻烦又耗时，而且测量工具也会沾泥浸水不便清洗,甚至在寒冷的冬季结冰而无法准确使用。

现在，工作人员只需把爆破软件设计的孔位坐标信息利用机器人底盘自主导航技术以及高精度RTK卫星定位系统传输给机器人，便可完成炮孔位置自动巡航。

在炮孔附近，通过机械臂移动摄像头，完成图像识别自动对准孔位，随即可一次性实现对孔深、水深及孔内温度的全部测量数据的收集，最终自动生成表格上传至云端服务器，机器人的应用大大节省了劳动力，同时还可以提高数据的精准度。

全部测量数据都收集到以后，炸药混装车便可以从网络自动获取通过机器人测定的拟爆区炮孔孔深，精准计算炮孔的装药种类和数量。

在对爆区进行装药时，车上显示屏自动显示当前炮孔的装药类型和数量，并通过通信接口将装药类型、装药量传送到炸药混装车PLC模块进行自动装药；装药结束后，孔深、水深、炸药种类、装药数量等数据将通过4G网络上传到服务器，形成本炮孔的装药统计报表。

煤矿智能化牙轮钻机应用

制造及应用单位：

国能准能集团有限责任公司、徐州徐工矿业机械有限公司

案例介绍：

由准能集团哈尔乌素露天煤矿与徐工矿机共同研制开发的国内首台远程操控智能牙轮钻机目前已上线运行，采用CAN总线通讯和物联网技术，集主控制系统、监控系统、操控面板、GPS云控系统和现场诊断系统于一体，通过机器信息数字化共享，充分发挥5G网络大带宽、低时延的优势，实现现场图像与操作指令的远程交互、钻机实时姿态和状态监测及远程遥控驾驶。

因牙轮钻机结构复杂，集机械、电气、液压为一体，如何准确判断故障类别是维修的一大难题。如今，远程操控智能牙轮钻机的故障诊断功能可随时监控作业参数，实时记录并提醒异常问题，不仅确保设备实动率，还有利于提升钻机使用寿命，确保设备安全运转。同时，该钻机从发号施令到设备响应的时间在50毫秒以下，能够提供精准快速的远程控制服务，创造无人化施工环境，保障操作人员施工安全。

此外，钻机整车能对各系统进行实时监测，基于整车姿态检测，可以收集钻孔作业过程中钻进压力、钻具转速、排渣压力、钻进深度等参数，利用云平台将收集的参数进行大数据分析，得到岩石坚固性信息，进而获取该区域的矿产资源分布情况，为后续的爆破和资源开采提供数据支撑。

非煤矿山智能爆破

制造及应用单位：

宏大爆破工程集团有限责任公司、肇庆润信新材料有限公司

案例介绍：

宏大爆破智能矿山智慧中心

近年来，宏大爆破围绕非煤露天矿山全生产工序安全智能开采发展战略，尤其是针对智能爆破“卡脖子”难题，协同各方合作，积极开展科研攻关，研发了具有远距离伸缩臂一键式装药、装药参数实时提取、炸药密度精准可调等功能的智能混装车，具有远距离伸缩臂一键式填塞、填塞参数实时提取、封堵压力可调等功能的智能填塞车以及具有安全抗干扰技术、延时时间自动寻优设置等功能的无线智能起爆装备等，实现集成综合管控，为露天智能爆破本质安全提供了技术支撑。

全球首座露天矿山全生产工序智能矿山场景

成功在肇庆大排项目建成全球首座露天矿山全生产工序的智能矿山场景，并获批国家矿山安全监察局重点实验室。本次入选的场景实现了爆破施工多场景融合、全工序感知、互联与协同的工业应用，现场作业人员大幅度减少83%。为露天矿山开采智能化建设贡献“中国范式”。

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非爆开采

硬岩矿床短流程非爆开采

制造及应用单位：

长沙有色冶金设计研究院有限公司、中铁工程装备集团有限公司

案例介绍：

“硬岩矿床短流程非爆开采”首次创新提出了一种矿岩体机械开挖非爆性分级方法，解决了矿岩体机械开挖评价标准缺失的重大技术难题，实现了矿岩非爆开采精准分级和快速判断；创新研发了硬岩矿床超前钻孔分级预裂技术，攻克了硬岩矿床机械开挖破岩低效高耗的重大技术瓶颈；创新开发了硬岩矿床非爆连续采-支-运一体化采矿技术，解决了硬岩矿床机械开采装备多、协同难等系列技术难题，革新了硬岩矿床传统凿岩爆破采矿工艺；首创研制了硬岩矿床全工序悬臂式采矿机，实现了钻探、采矿、运输、支护、除尘等全工序一体化高效协同作业，提高了自动化和智能化水平。

该技术已在云南驰宏锌锗股份有限公司会泽矿业分公司成功应用，大幅提高了井下生产安全保障，降低了采矿生产碳排放，提高了矿山本质安全水平，具有显著的社会效应和环境效益。

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指挥调度

智能调度指挥系统应用

制造及应用单位：

中信重工开诚智能装备有限公司、中国矿业大学（北京）

案例介绍（以下以开诚智能矿用机车智能调度管理系统为例）：

矿用机车智能调度管理系统

矿用机车智能调度管理系统融合了精确定位、视频监控、通信传输、远程控制等多种技术，具有车辆定位、远程道岔控制、车辆调度、车载信号与通信、弯道告警等功能，能够保障行车安全、提高运输效率、提升调度能力。对矿用车辆实现跟踪管理, 减少供车不足以及运输不安全等现象的发生, 实现矿车合理配置, 提升煤矿辅助运输管理能力，从而提高煤矿产煤供煤效率。矿用机车调度管理系统主要由数据采集、定位跟踪、调度控制以及统计分析等系统组成。

系统配置图

系统功能

1.精确车辆定位

基于UWB 融合定位设计，与精确人员定位系统共用基站，实现最高静态0.2-0.3 米定位精度。

2.车辆智能管控

系统具备矿用车辆信息管理功能，基础功能包括矿用车辆类型、识别编号、投入使用年份、生产厂家、用途等内容，还可以根据矿方实际需求，增加责任人、联系方式、计划运行区域等定制化内容，方便信息集成和统一管理。

3.井下车辆实时位置查询

系统支持查询矿用车辆最新定位位置、时间以及来车方向，还可按照类型和编号进行数据筛选。

4.井下车辆实时区域分布查询

系统支持按照识别基站区域进行实时矿用车辆分布查询，能够有效掌握各个基站区域内当前矿用车辆总数和对应编号列表，方便进行运力统计和调度规划。

5.井下车辆运行轨迹查询

系统支持矿用车辆任意时间段内的运行路线查询， 方便进行运输频次、线路以及闲置情况统计，为调度管理提供数据支持，提升车辆利用率。

6.井下车辆运行统计报表

系统支持逐日和逐月进行所有矿用车辆的运行统计报表功能，提供矿用车辆经过各个基站区域的次数，同时支持定制化报表服务。

7.设备管理

系统具有设备管理功能，可以自定义设备名称、安装位置并进行位置展示，方便矿方准确获取矿用车辆定位参照点位置。

8.地图监控

系统支持地图上实时显示井下车辆当前所在位置以及查看设备安装位置和状态，并根据服务器传输的数据自动更新。当设备出现异常时，在地图的安装位置显示红色图标，数据从井下上传到地面接口后将实时推送到用户电脑，监控人员能够第一时间掌握设备运行状态。

9.记录重演

记录系统运行过程数据，可以显示指定任意时间内的实际运输过程，为分析事故原因、改进调度策略提供了可靠的依据。

10.车辆档案管理

车辆信息录入，出厂信息记录管理，更新维护车辆档案，提醒车辆按计划进行保养。

系统展示

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