根據(jù)開采方式的不同，礦區(qū)主要分為井工礦和露天礦。相比于露天礦，井工礦沒有采掘場和排土場，占地面積相對較小，對井田范圍內的生態(tài)環(huán)境影響也比露天開采小。但井工開采的難度和危險系數(shù)高，礦井中黑暗、潮濕、有害氣體及粉塵等惡劣環(huán)境，會給司機身體帶來巨大傷害。
2019年，國家發(fā)布《煤礦機器人重點研發(fā)目錄》，其中運輸類機器人明確提及井下無人駕駛運輸車、露天礦卡無人駕駛系統(tǒng)，要求大力推進自動駕駛技術在井工煤礦和露天煤礦的應用。
據(jù)悉，井工礦開采深度平均600米，最深可達千米以上。有數(shù)據(jù)顯示，我國目前已有4萬余座井工礦，采深超千米的井工煤礦有40余處。
由于礦區(qū)招工難、環(huán)境惡劣等一系列問題和挑戰(zhàn)，礦山開采智能化已經成為礦區(qū)轉型升級的重要方向。當前，行業(yè)領先企業(yè)不僅加速露天礦自動駕駛的布局，也在井工礦積極拓展業(yè)務，打造了諸多標桿案例。
通鋼板石礦業(yè)上青礦
今年4月，在通鋼板石礦業(yè)上青礦調度指揮中心內，4名穿著整齊干凈工裝的井下電機車司機正全神貫注緊盯著無人駕駛作業(yè)管理平臺屏幕，熟練地操控著井下4臺無人駕駛礦車。
據(jù)悉，該礦水平電機車智能化改造項目自2022年8月啟動。目前，通鋼礦業(yè)公司正在積極推進井下深孔鑿巖臺車及電動鏟運機視距內遙控操作改造項目，現(xiàn)已完成一臺深孔鑿巖臺車與一臺電動鏟運機的視距內遙控操作的改造。
陜煤集團小保當煤礦
2022年12月，慧拓與陜煤集團小保當煤礦、中國電信陜西分公司、西安科技大學攜手建設的中國首個井工礦無人運輸項目順利通過礦方驗收，成為業(yè)內首個井工礦長距離、全工況的無人駕駛項目。
該項目無人輔助運輸系統(tǒng)由2輛乘人車、3輛物料車構成。目前，無人車已在井下實現(xiàn)時速不小于20km/h的常態(tài)化運行，為井下提供接送上下班人員、自動送餐、送料等生產服務，解決礦區(qū)人員和物料運輸?shù)臒o人化問題。
湖北宜昌樟村坪鎮(zhèn)磷礦
2022年12月，湖北制造的首臺地下礦山無人駕駛卡車，在湖北宜昌市樟村坪鎮(zhèn)投入試運行，這標志著湖北非煤礦山井下裝礦、運礦、卸礦全過程開啟無人運輸作業(yè)新階段。
該無人駕駛運輸項目由東風商用車與三寧礦業(yè)簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，并與武漢理工大學開展產學研合作。當前，該無人礦卡已經能夠替代人工駕駛完成井下裝礦、運礦、卸礦等全業(yè)務流程動作，有助于解決礦山安全生產、職業(yè)健康與安全、運輸效率、運營成本等方面的問題。
榆北煤業(yè)曹家灘煤礦
據(jù)悉，搭載自動駕駛系統(tǒng)的無軌膠輪指揮車等車型，從2021年上半年開始就已在曹家灘等煤礦使用，自動駕駛時速最高可達22公里。
該項目基于“5G+實時遠程管控平臺”研制的井下分布式車路協(xié)同邊緣計算系統(tǒng)，構建了低時延、高帶寬、高可靠性的數(shù)據(jù)共享與交互通道，大大提升了算力資源的分配靈活性，降低了系統(tǒng)成本，滿足井下自動駕駛全景交互、車組調度、應急遠程干預等功能，提高安全冗余和運輸效率
神東上灣煤礦
神東上灣煤礦利用輔助運輸無人駕駛系統(tǒng)結合井下精確導航定位技術以及遠程監(jiān)控與應急接管系統(tǒng)，實現(xiàn)了井下無人駕駛。
據(jù)了解，該項目經過1年多的研究與現(xiàn)場試驗，建立了以上灣煤礦井下環(huán)境為基礎的無人駕駛系統(tǒng)優(yōu)化模型。地面利用全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)、慣性測量單元、輪速里程計，井下采用三維激光掃描技術、激光雷達技術實現(xiàn)兩種環(huán)境下的精確定位。目前，該礦無人駕駛系統(tǒng)已通過井下多種復雜特殊環(huán)境測試，具備常態(tài)化運行能力。
神東布爾臺煤礦
2021年8月，由常州科研試制中心有限公司制造的19座無人駕駛運人車，在神東布爾臺煤礦廠區(qū)地面及井下42煤2盤區(qū)專用封閉巷道路試成功。
?該車輛具備環(huán)境自主感知、智能建模、自主避障、自動路徑分析、自適應導航、智能預警、緊急停機等多項自主功能，在地面可依托北斗衛(wèi)星導航進行精準定位，在井下可依靠前期掃描建模地圖數(shù)據(jù)、雷達傳感及計算機分析系統(tǒng)進行定位及行走動作。當無人駕駛過程中出現(xiàn)任何異常，地面工作人員可緊急接管車輛控制權限。
皖北煤電麻地梁礦
2020年9月，一輛井工礦5G+無人駕駛無軌膠輪車連過廠家測試、煤礦地面測試、井下測試3道關，正式落戶皖北煤電麻地梁礦，進入試運營階段。
該5G+無軌膠輪車無人駕駛技術融合無軌膠輪車線控控制、定位、5G通訊、防碰撞、系統(tǒng)融合等技術，具有勞動強度低、運輸效率快、安全系數(shù)高等特點。并可實現(xiàn)運輸車輛、路線、時間的統(tǒng)一調度，與礦井物資供應系統(tǒng)對接后，可實現(xiàn)物料訂單式快速配送一鍵管控、乘人無軌膠輪車叫車服務等功能，促使地面、井下運輸效率成倍提升。
結語
相對于露天礦，井工礦自動駕駛應用難點更大，具有衛(wèi)星信號缺失、行駛空間狹隘、多坡急彎、照明度低等痛點，對自動駕駛技術的要求更高。目前，井工礦下應用的無人礦車大都是采用遠程駕駛，井工礦自動駕駛離“真無人”還有很多的技術細節(jié)待打磨。
8月16日，在低速無人駕駛產業(yè)聯(lián)盟主辦、名商科技冠名的“2023第三屆中國低速無人駕駛場景生態(tài)共建拓展大會”上，將有多家礦區(qū)無人駕駛代表企業(yè)參與，分享包括井工礦在內的項目成果。歡迎行業(yè)同仁報名參會。
