內蒙古國能寶日希勒能源有限公司露天煤礦引入無人駕駛促企業智能化改造

世界首個極寒工況5G+無人駕駛卡車編組 （國能寶日希勒能源有限公司供圖）

科技力量正在持續改造著各行各業，并將繼續成為未來行業變革的主力軍。在國務院新聞辦公室舉行的解讀政府工作報告有關情況吹風會上，也提出了科技發展對經濟的重要支撐作用，明確了創新在我國現代化建設全局中的核心地位。正是在國家對科技創新支持鼓勵的背景下，無人駕駛逐漸從原來的“天方夜譚”變成了現實，并不斷擴大應用范圍。如今，無人駕駛已經進入能源領域，引發新一輪的智能化改造浪潮。

礦區智能化改革勢在必行

當下，智能礦山正是能源行業的一個熱點，從國家到地方，相關的政策頻頻發布，各大礦區也在積極推動智能礦山的搭建。誠如中國礦業大學校長葛世榮教授所言，當前煤炭企業對智能化技術的追求意愿非常迫切，都希望利用智能化創新驅動來促使企業轉型升級。

2020年3月，國家能源局等八部門印發了《關于加快煤礦智能化發展的指導意見》，給予這一行業以鼓勵。同年6月，國能寶日希勒能源有限公司所在的內蒙古自治區印發的《關于加快全區煤礦智能化建設的實施意見》提出，要在已有11座煤礦實施智能化改造、2處露天煤礦無人駕駛卡車工業性試驗成功的基礎上，加快煤礦智能化實施進程。此外，陜西、山東、貴州等地也陸續制定了相關的政策目標，礦區智能化改革猶如星星之火。

2020年7月，國家能源局發布了《關于開展首批智能化示范煤礦建設推薦工作有關事項的通知》，提出推動智能化技術與煤炭產業融合發展，發揮智能化示范煤礦的引領帶動作用，加快煤礦智能化建設。并明確了建設目標，即到2021年年底建成多種類型、不同模式的智能化示范煤礦，初步形成煤礦開拓設計、地質保障、生產、安全等主要環節的信息化傳輸、自動化運行技術體系，基本實現掘進工作面減人提效、綜采工作面內少人或無人操作、井下和露天煤礦固定崗位的無人值守與遠程監控。

與此同時，煤礦的生產安全也亟須智能礦山的搭建。2020年，國家煤礦安監局連發兩條通知，對煤礦安全生產中的監管監察及責任主體進行了制度上的明確，并多處提及加快智能化建設。其中《關于落實煤礦企業安全生產主體責任的指導意見》指出，要加快推進智能化建設和危險崗位機器人替代，推進互聯網、大數據、人工智能同煤礦安全生產的深度融合。

大型運礦卡車的無人駕駛技術作為智能礦山中的關鍵一環，也迎來了發展的契機。此前，業內認為2019年是礦區無人駕駛的元年，而航天重工董事長虢勁松表示，現在這一行業已經迎來大發展的階段，未來還會有更多的項目落地。“國家政策層面的推動，對于行業發展和技術演進有巨大的推動作用。用戶端在國家政策支持下，能夠主動開展這樣的項目，提出相應需求，為技術發展提供了優質的試驗平臺。”虢勁松說。

科技創新突破重重難點

在這樣的機遇之下，礦區無人駕駛正在逐步突破技術壁壘，在各種不同的艱苦條件下實現無人駕駛的系統部署。在全國各地的礦區，一輛輛無人駕駛的礦卡正行駛在礦區的道路上，進行著原本需要多個人工才可以完成的裝載、運輸、排土等工作。

其中有一家礦區，位于內蒙古呼倫貝爾草原的中部，每年那里都會出現零下四五十度的極寒天氣，由此給礦區的安全生產帶來很大困難。隨著由5臺改造后的220噸MT4400電動輪礦用自卸卡車、1臺WK-35電鏟和1臺推土機及灑水車、平路機、指揮車等輔助作業車輛組成的露天礦無人運輸作業系統出現在國能寶日希勒能源有限公司露天煤礦（以下簡稱為“寶日希勒露天煤礦”），寶日希勒露天煤礦面臨的諸多問題都迎刃而解。

在政策號召和鼓勵之下，國家能源集團提出了智能礦區的建設規劃。2020年5月，旗下國能寶日希勒能源有限公司聯合航天重工、慧拓啟動了極寒型復雜氣候環境露天礦無人駕駛卡車編組安全示范工程項目，并在寶日希勒露天煤礦落地。據介紹，該項目是世界第一個極寒(零下50℃)環境下大型礦用自卸卡車無人駕駛編組運行項目，也是國內第一個5G網絡下實現5臺大型礦用自卸卡車無人駕駛工業性運行項目。目前，該項目正在進行穩定的工業試運行。

寶日希勒露天煤礦是國家能源投資集團煤炭板塊重要的大型煤礦，具有煤層埋藏淺、傾角小、厚度大、賦存條件好等特點。公開數據顯示，該煤礦儲存量達15.82億噸，國家核定生產能力3500萬噸/年，日裝車運輸能力10萬噸以上。寶日希勒露天煤礦副礦長徐煦表示，除了氣候條件惡劣，極寒天氣也會影響到礦區的裝卸卡車等設備，縮短一些零部件的使用壽命，給煤礦開采帶來了額外成本和安全風險。

煤礦開采的安全問題一直困擾著行業。寶日希勒露天煤礦礦長于海旭指出，礦山用的大部分都是大型設備，視野盲區較大，且礦山工作負荷大，有人駕駛可能會出現疲勞駕駛的風險，安全管控的工作量也很大。而無人駕駛恰好可以解決這些風險。同時，無人化的改造也針對當地的極寒天氣，針對性地增加了防寒零件，大大減少了因極寒天氣而導致的零部件損壞成本。

無人化也大大提高了礦區開采的效率。按照礦區以往5礦車編組作業的安排，實現無人駕駛編組后可實現換班的無縫銜接，不再需要司機，可節約人力約20人，同時間接減少與之相配套的服務人員和管理人員。寶日希勒露天煤礦方面表示，5臺卡車無人化工業運行后，預計每年可累計節省約571萬元支出、增加50萬噸運輸量。

人才培養創造后續力量

“無人化生產作業從根本上杜絕了人員安全事故的發生。在后面的運行過程中，我們會繼續加大對無人駕駛系統的管理以及人才培養，希望能夠真正實現礦山的安全高效。”國家能源集團寶日希勒能源有限公司副總經理孟峰表示。

寶日希勒露天煤礦對無人駕駛礦卡的積極態度，也激發著他們未來對這一領域的持續看好，其中很重要的便是相關人才的培養。寶日希勒露天煤礦方面認為，項目從一開始就由多組員工參與其中，同時礦區也會根據實際情況培育更多相關人才，為后續無人駕駛礦卡在礦區的有序運營打下堅實根基。

作為行業的推動者和實踐者，虢勁松也注意到了人才的匱乏。“目前這一方面的人才比較難招入，高校針對這一領域的專業也相對較少。”隨著無人駕駛在商業領域和工業領域的迅速推廣，人才隊伍的建設成為行業發展的關鍵，它不僅保證了無人駕駛的可持續性進步，同時，不論是寶日希勒露天煤礦還是其他國內的能源礦區，都期待著相關人才能繼續推動無人駕駛在礦區甚至其他更多工業場景中的應用。而隨著越來越多的礦區加入無人駕駛的行列中，相關的人才需求會進一步激發。

寶日希勒露天煤礦正是礦區無人化發展的一個縮影。孟峰對此表示：跨越呼倫貝爾地區零下50℃極寒復雜氣候的滿載工業性試運行已經基本完成，整套無人駕駛系統的可靠性和穩定性、尤其是耐受極寒氣候的能力已經得到充分驗證。我們有信心與航天重工、慧拓公司一起，加快極寒型復雜氣候環境露天礦無人駕駛卡車編組安全示范工程項目的推進，將寶日希勒露天煤礦打造成為國內無人礦山行業標桿企業，最終實現露天煤礦安全、高效、綠色、智能發展。

慧拓研究院副院長高玉表示，如果各地礦區無人駕駛的項目難度最高為十級，此次在寶日希勒露天煤礦進行的極寒型復雜氣候環境露天礦無人駕駛卡車編組安全示范工程難度幾乎置頂。突破難度系數最高的礦區地理和氣候的條件限制，寶日希勒露天煤礦引入的露天礦無人運輸作業系統完成了多個技術突破，為無人駕駛在各種不同礦區的落地打下了基礎，其搭建起的行業壁壘，最終會推動行業標準的形成，進一步驗證無人駕駛在礦區落地的可行性。

中國礦業大學副教授楊健健也指出，露天礦開采是一個系統工程，不僅涉及礦卡運輸，還有很多生產環節。運輸環節決定運力和產量的瓶頸，所以無人駕駛運輸系統的成功運用增加了礦山生產與管理者對于機器人、人工智能技術應用的信心，提高了安全和生產效率，減少了人為事故隱患等潛在問題，使得更多的先進技術進軍和落地礦山開采行業，相信未來會在更多的生產環節帶來更高的開采效率。