国家矿山安监局等七部门日前发布的《关于深入推进矿山智能化建设 促进矿山安全发展的指导意见》指出，到2026年，全国煤矿智能化产能占比不低于60%，智能化工作面数量占比不低于30%，智能化工作面常态化运行率不低于80%，煤矿危险繁重岗位作业智能装备或机器人替代率分别不低于30%。
据煤炭工业协会统计，2023年我国智能化采掘工作面数量达1600个左右，煤炭行业在5G应用、自动驾驶、工业互联网等前沿技术领域取得显著进步。其中，露天煤矿无人驾驶矿用卡车、120吨级充电重卡的投入运行，不仅大幅提升矿区的运输效率，显著降低安全事故风险，也加速了露天煤矿的绿色进程。
解决露天采矿多重难题
露天煤矿具有资源回收率高、安全条件好、劳动效率高、生产规模大等优点。近年来，对国内煤炭稳定供应的作用越来越明显。据中国煤炭工业协会统计，目前我国共有露天煤矿约360处，产能11.62亿吨左右，主要分布在内蒙古、新疆、山西等11个省区。我国露天煤矿数量少、能力大，平均产能超300万吨，36处千万吨级大型露天煤矿产能约7.24 亿吨左右，占2022年全国煤炭总产能62.3%。
国能准能集团有限责任公司（以下简称“准能集团”）黑岱沟露天矿核定生产能力3400万吨/年。在该矿区内，《中国能源报》记者看到，矿坑边坡呈台阶状逐级向下，经过黄色土层和灰色岩石层，到达最底部黑色的煤层，其间行驶和停放着高度超5米的矿用卡车，但在宽阔矿坑比对下显得十分渺小。矿坑一侧岩石层的台阶上打上了密集的孔洞用于填充炸药。爆破作为矿山露天开采的常用手段，产生的大量剥离物正需要利用矿卡运输。
有业内人士指出，加快研发应用无人驾驶矿用卡车，是解决露天矿卡的安全和司机流动问题的关键。目前，我国大量露天矿使用的卡车载重吨位较小，为满足运输需要，只能增加数量，有的特大型露天煤矿高峰期坑内车辆800余台，运输车辆之间相互影响、安全风险极大。同时，露天矿卡也面临“招人难、留人难”问题。
逐渐进入常态运行
国家矿山安监局、应急管理部、国家发改委等多部门此前印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》提出，到2025年，露天煤矿实现智能连续作业和无人化运输。这要求露天矿山不仅要配备智能化设备，还要做到常态化运行。
截至今年初，国家能源集团已在下属8个公司的12处露天煤矿开展卡车无人驾驶项目，实现163台套无人驾驶卡车的常态化运行，露天煤矿智能化建设水平持续提升，累计转岗1000余人。
其中，准能集团利用高精度融合感知、5G网络等前沿技术对现有大型矿用卡车和配套工程协同设备进行智能化改造，实现大型矿用卡车的全天候自主装运卸。截至今年4月，黑岱沟露天煤矿无人驾驶已累计拉运1281.4小时，运输1.1万车次，完成剥离量110万立方米，运输里程达4.2万公里。
相比传统作业方式，无人驾驶可以更稳定地应对复杂环境对运输作业的挑战。踏歌智行科技有限公司联合创始人兼高级副总裁周华生向《中国能源报》记者介绍，2023年12月，国家能源集团新疆准东露天煤矿出现零下35摄氏度的极寒大雪天气，该公司在准东露天煤矿的无人驾驶运输车队利用深度学习算法、融合感知、规划控制系统等多项技术，有效应对极端天气的挑战。“在人工驾驶一度中断的情况下，无人驾驶运输车队仍保证了24小时稳定运行作业。”
绿色成为新趋势
无人驾驶不仅可以节省人工、后勤成本，还可降低燃油、轮胎损耗。相关数据显示，无人运输效率比传统人工运输提升30%，无人驾驶可以使车辆维护费用降低10%，轮胎磨损降低25%，燃料成本下降10%以上。
据黑岱沟露天煤矿相关负责人介绍，露天煤矿卡车耗油量大，以我国航天重工生产的HT3363为例，该型号卡车油箱容量超5000升，加满后可在该矿运行24小时，而同样的油量足够让一辆家用轿车行驶约4万公里。据了解，山西某特大型露天煤矿卡车年耗油量高达7万吨，而且矿卡排放尾气污染了矿区周边环境。
针对油耗和污染问题，多家企业探索针对露天矿山的新能源车型。近期，易控智驾和同力重工联合发布两款新能源无人驾驶矿用车，国家能源集团、徐工集团、氢通新能源三方签约开发全球首台套240吨氢能矿用刚性自卸车。周华生表示，踏歌智行和临工重机共研了无人驾驶混动刚性宽体车，其综合能耗相比同级别传统燃油车辆可减少30%，目前已在国内多个智能化矿区投入使用。
但也有分析认为，我国新能源矿用卡车仍处于产业化前期，受电池重量、循环寿命、充电速度及电池性能的限制仍有待突破，特别是续航和载重量有较高要求的大型矿用卡车，其搭载的动力电池需要在实现高电量、大功率、长寿命的同时控制重量，以防止影响装载。