Danh mục nghiên cứu và phát triển robot thông minh trong ngành khai thác mỏ được công bố nhằm tăng cường các biện pháp an toàn.
Bản chất nguy hiểm, vất vả và ô nhiễm của công việc khai thác mỏ từ lâu đã là một thách thức cốt lõi về an toàn. Môi trường nguy hiểm dưới lòng đất, lao động thể chất cường độ cao và các mối nguy hiểm tiềm ẩn liên tục thử thách khả năng quản lý an toàn của ngành. Gần đây, Cục An toàn Mỏ Quốc gia Trung Quốc đã công bố Danh mục Nghiên cứu và Phát triển trọng điểm về Robot thông minh trong khai thác mỏ (Danh mục), nhắm chính xác vào nhu cầu thay thế con người trong các vai trò nguy hiểm. Danh mục này xác định bảy hạng mục chính và 56 hướng phát triển robot, tạo động lực công nghệ mới cho an toàn mỏ.
Tập tài liệu này không chỉ làm rõ các hướng nghiên cứu và phát triển thiết bị khai thác thông minh, mà còn báo hiệu sự tăng tốc hướng tới kỷ nguyên thay thế máy móc, sử dụng đổi mới công nghệ để giải quyết các vấn đề an toàn và thúc đẩy sự phát triển chất lượng cao trong ngành khai thác mỏ.
Bảy hướng đi toàn diện giải quyết các vấn đề khó khăn ở tuyến đầu. Danh mục này bao gồm toàn bộ chuỗi sản xuất khai thác mỏ—từ đào hầm và khai thác đến cứu hộ—nhắm vào các vị trí có rủi ro cao và cường độ cao. Mỗi loại robot giải quyết các thách thức vận hành cụ thể, giúp việc “an toàn hơn bằng cách loại bỏ con người khỏi khu vực nguy hiểm” ngày càng trở nên khả thi.
Robot thông minh đào hầm: Mở ra lối đi an toàn dưới lòng đất. Đào hầm là tiên phong trong sản xuất mỏ; phương pháp đào hầm truyền thống đòi hỏi làm việc trong môi trường khắc nghiệt, bụi bặm với nguy cơ sụp đổ đáng kể. Tài liệu này liệt kê bảy hướng phát triển robot đào hầm, bao gồm các đội robot cho khu vực đào hầm, robot khoan và neo, và đội robot nổ mìn. Các hệ thống này nhằm mục đích tự động hóa toàn bộ chu trình đào hầm—khoan, bắt bu lông và nổ mìn—thay thế con người trong các công việc có rủi ro cao, giảm đáng kể sự tiếp xúc của nhân viên đồng thời cải thiện hiệu quả và độ chính xác của việc đào hầm.
Robot thông minh trong khai thác mỏ: xây dựng nền tảng cho khai thác không người lái. Hoạt động khai thác mỏ đòi hỏi nhiều sức lao động và sử dụng thiết bị phức tạp, tiềm ẩn các rủi ro như sập mái hầm và phun khí. Bảy loại robot khai thác mỏ được đề cập – bao gồm các nhóm robot cho khu vực khai thác lò chợ, robot khai thác/hỗ trợ tích hợp và robot bốc xếp/xúc – phù hợp cho cả mỏ than ngầm và mỏ lộ thiên. Chúng cho phép tự động hóa thông minh việc cắt than, chống đỡ mái hầm và bốc xếp, giúp chuyển đổi khu vực khai thác từ “giám sát có người lái, vận hành thủ công” sang “giám sát không người lái, điều khiển thông minh”.
Robot vận chuyển thông minh: tạo ra mạng lưới vận chuyển hiệu quả và an toàn. Các tuyến vận chuyển trong mỏ thường dài và môi trường phức tạp; việc lái xe thủ công dễ dẫn đến va chạm và lật đổ. Sáu loại robot vận chuyển—bao gồm robot vận tải tự hành, robot nâng hạ đường ray đơn không người lái và robot xử lý chất thải—được thiết kế để thực hiện vận chuyển, chuyển tải và xử lý chất thải không người lái tại cả các khu vực hầm mỏ và lộ thiên. Với khả năng định vị chính xác và lập kế hoạch thông minh, các hệ thống này giúp tăng hiệu quả và loại bỏ các tai nạn do lỗi của con người.
Robot thông minh trong quy trình chế biến: nâng cấp quy trình chế biến hạ nguồn thành xưởng sản xuất thông minh. Các nhà máy chế biến thường có bố trí thiết bị dày đặc và điều kiện làm việc nhiều bụi; một số công việc đòi hỏi sự tương tác chặt chẽ giữa con người với máy móc hạng nặng, tiềm ẩn nguy cơ chấn thương cơ học. Bốn loại robot trong khu vực chế biến tập trung vào các hoạt động chính như chuẩn bị và định lượng thuốc thử, bổ sung vật liệu nghiền và làm sạch bể tuyển nổi. Việc thay thế con người trong các công việc lặp đi lặp lại, có rủi ro cao giúp cải thiện độ chính xác và ổn định của quy trình, đồng thời thúc đẩy các nhà máy chế biến hướng tới hoạt động thông minh và thân thiện với môi trường hơn.
Robot hỗ trợ vận hành: xây dựng rào cản an toàn toàn diện cho quy trình khai thác. Các nhiệm vụ hỗ trợ trải rộng khắp mọi giai đoạn sản xuất mỏ, được phân bố rộng rãi và chứa nhiều điểm rủi ro, khiến chúng trở thành mắt xích yếu trong quản lý an toàn. Danh mục này bao gồm 25 loại robot hỗ trợ – nhóm lớn nhất và đa dạng nhất – bao gồm robot hỗ trợ khung xương, robot sửa chữa đường hầm, các loại robot kiểm tra và robot khoan giếng để kiểm soát nước. Từ bảo trì đường hầm và kiểm tra thiết bị đến phòng ngừa nguy cơ nước, những robot này thay thế toàn diện con người trong các công việc hỗ trợ nguy hiểm, nặng nhọc và bẩn thỉu, tạo ra một hệ thống bảo vệ an toàn toàn diện cho quy trình.
Robot thông minh điều khiển an toàn: Phòng ngừa và kiểm soát rủi ro tích hợp. Mặc dù robot điều khiển an toàn không được liệt kê như một nhóm mô hình riêng biệt, nhưng các chức năng cốt lõi của chúng được tích hợp sâu rộng trong sáu danh mục còn lại. Bằng cách tích hợp các mô-đun giám sát an toàn và cảnh báo sớm vào robot đào hầm, khai thác mỏ và kiểm tra, Danh mục này thúc đẩy mô hình “làm việc + kiểm soát an toàn” tích hợp, liên tục cảm nhận các chỉ số quan trọng—nồng độ khí metan, áp suất mái vòm, trạng thái thiết bị—và cho phép phát hiện sớm các mối nguy hiểm, giúp kiểm soát rủi ro.
Robot cứu hộ thông minh: những người hùng cứu mạng trong ứng phó khẩn cấp. Các thảm họa mỏ tạo ra môi trường cứu hộ phức tạp và nguy hiểm, nơi việc cứu hộ thủ công tiềm ẩn nguy cơ gây thương vong thứ cấp. Tài liệu này chỉ rõ bảy hướng phát triển robot cứu hộ cho các nhiệm vụ như phát hiện hiện trường thảm họa, cảm biến môi trường ngập nước, chữa cháy và thoát nước khẩn cấp. Những robot này có thể tiến vào các khu vực bị đe dọa bởi sự sụp đổ, lũ lụt hoặc rò rỉ khí độc để thực hiện khảo sát môi trường, tìm kiếm và cứu nạn, và can thiệp khẩn cấp, cung cấp dữ liệu chính xác cho các quyết định cứu hộ và tối đa hóa sự bảo vệ cho nhân viên cứu hộ.
Lộ trình hướng tới các mỏ thông minh, an toàn hơn nhờ công nghệ: Việc công bố Danh mục Nghiên cứu và Phát triển trọng điểm về Robot thông minh trong khai thác mỏ đã vạch ra lộ trình phát triển rõ ràng cho ngành công nghiệp thiết bị khai thác mỏ thông minh và cung cấp sự hỗ trợ công nghệ vững chắc cho an toàn mỏ. Khi những robot thông minh này được triển khai dần dần, chúng sẽ thay đổi căn bản mô hình khai thác truyền thống dựa nhiều vào lao động thủ công, cho phép thay thế hoàn toàn các công việc có rủi ro cao, kiểm soát nguy hiểm chính xác và phối hợp khẩn cấp hiệu quả.
Nhìn về phía trước, với sự cải tiến công nghệ liên tục, robot thông minh trong khai thác mỏ sẽ hướng tới hoạt động theo cụm, mức độ tự chủ cao hơn và các hệ thống hợp tác, từ đó phá vỡ hơn nữa các nút thắt về an toàn và đưa ngành công nghiệp từ "an toàn trong tầm kiểm soát" lên "an toàn tuyệt đối". Những tiến bộ này sẽ giúp xây dựng các mỏ hiện đại thân thiện với môi trường hơn, thông minh hơn và an toàn hơn.
