可以看出,井工矿的智能化、无人化改造对设备和技术都有非常苛刻的要求。北京矿冶科技集团副总经理战凯团队的一项研究成果显示,智能采矿技术快速发展的突出表现是采矿装备的智能化进程逐步升级,无人和集中控制的采矿设备,已经进入实际应用的阶段。
典型的无轨装备采矿的智能开采技术可以分为控制层、传输层和执行层,传输层与控制层都需要开发适用于井下环境的高速、高精度设备定位、跟踪和控制相应系统,为井下无轨设备的自主运行、避障和远程遥控提供技术和支持,即设备精确定位与智能导航。
煤矿智能化相关专家认为,在我国的矿产资源中,井工矿在数量上远远超过露天矿,但由于井下地质环境较露天矿更为恶劣复杂,实现无人化需要卓越技术与优势商业的双重护航。在技术层面,通过激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、热成像相机等传感器,研发多源异构融合感知技术可以适应井下巷道弱光照和水汽干扰工况;采用UWB定位、激光SLAM、高精地图等多项技术,研制高精度组合定位系统可以实现在无GPS信号环境中的大范围精准定位。在商业方面,获取国企、央企足够的信任背书是科技公司进行井工矿自动驾驶的壁垒,这需要技术实力、商业经验与服务专业性的多维沉淀。
井工矿的无人化改造需求真实存在,这也是自动驾驶技术应用的重要背景。以煤炭产业为例,我国煤炭开采条件极其复杂,90% 以上的煤炭资源仅适合井工开采,平均开采深度600 米,全国50%以上煤炭储量处于高瓦斯地区,从事采煤、掘进、运输等危险繁重岗位人员占比超过60%,因而煤炭是迫切需要智能化、无人化改造的行业之一。
在本届展览会的主旨发言中,王国法院士表示:煤矿智能化建设是一个不断发展、不断提高的过程。在煤矿系统智能化的基础上,进而在井下和井上的主要作业点、线岗位,应用智能装备,全面替代人工高危、高强度作业。这其中,智能装备是智能化煤矿的核心支撑。将煤矿智能化装备纳入国家智能制造发展规划,大力支持高端综采综掘智能化装备、重大灾害应急救援智能装备等研发应用,与国有企业、科技企业共建全国煤矿大数据中心及应用云平台,从主要提供煤机产品向提供产品和服务转变,向提供整体解决方案转变,向提供全生命周期服务转变,推动制造与服务协同发展,形成智能化煤矿高质量运行的新模式。