《煤礦機器人重點研發目錄》

將煤礦機器人分為

這幾年隨著煤礦智能化的發展，

越來越多的煤礦企業開始

研發和投入使用煤礦機器人。

大家都知道，

煤礦機器人可以帶來

減人提效等諸多好處。

但是，煤礦機器人本身也需滿足

多種安全要求，才可安全地投入使用。

《管理方案》和

《基本安全要求》出臺背景如何？

具體對煤礦機器人下井作了哪些要求？

本報記者采訪了安標國家中心相關專家。

◆推動煤礦機器人安全下井

2019年初，《煤礦機器人重點研發目錄》公布，提出聚焦關鍵崗位、危險崗位，重點推進5類、38種煤礦機器人研發。隨著國家政策出臺，不少科研機構、煤炭企業以及機器人制造企業開始探索研發煤礦井下機器人。

安標國家中心審核發放中心主任康迎春介紹，一般情況下，安標國家中心需要依據現行有效的國家或行業標準審核發放安全標志，但涉及新技術、新材料、新工藝的新產品，往往沒有可以直接執行的標準。而在工況條件特殊的煤礦井下，機器人需要滿足防爆、電氣安全、通信控制、電磁兼容、井下充電管理等多種安全要求。

為了既兼顧機器人井下應用基本安全要求，又推進煤礦機器人產品化及試用推廣，安標國家中心全面梳理煤礦安全標準規范對機器人的基本安全要求，收集整理分析國內外機器人標準，多次組織中國煤科集團、國家能源集團、中國礦業大學等單位專家對重要安全問題開展研討，前后歷時2年，最終形成了《管理方案》和《基本安全要求》。

◆提出基本安全要求，按照新產品發放安標

《管理方案》要求，煤礦井下機器人應滿足《基本安全要求》。在可直接參照執行的相關標準出臺前，煤礦井下機器人安全標志審核發放按照《礦用產品安全標志審核發放實施規則新產品》中的各項規定執行，證書有效期一般為2年；對于在技術、工藝、材料方面有重大突破，或者其重要安全性能需要在煤礦井下工業性試驗中予以驗證的機器人，則采用批次或臺套的工業性試驗新產品安標發放模式。

“就像文件標題所體現的，《基本安全要求》是對煤礦井下機器人在安全方面的基本要求，是必須滿足的條件。”安標國家中心審核發放中心二部主任常琳說。

《基本安全要求》分為煤礦機器人的界定、基本安全性能要求以及申請人應具備的基本條件三部分。

根據《基本安全要求》，可以在安全標志準入管理中冠以“煤礦機器人”名稱的設備，至少應該具備感知周邊環境狀態或自動識別目標（故障）點，能夠自主判斷并自動執行相應動作等基本功能。

常琳介紹，基本安全要求可分為三類。

一是對煤礦井下機器人在不同環境下防爆性能的要求。

煤礦井下機器人在任何狀態下所產生的電氣火花能量及其所使用的材質，特別是外殼材質所產生的摩擦、沖擊火花均不能引爆煤礦井下瓦斯氣體。

二是對機器人在使用中基本安全性能的要求，包括電氣安全性能、通信性能、控制及保護性能、電磁兼容性能、防護性能。

常琳表示，這就是要求機器人在使用中不能影響到其他設備或者人的安全。比如，《基本安全要求》規定，非本質安全型的機器人，應具有瓦斯超限斷電功能，并且斷電后應能閉鎖，只能人工復位后方可重新啟動；對于行走式或者軌道式運行機器人，其驅動、安全保護、制動性能應滿足相關標準的規定，安全保護、安全制動的冗余設計應滿足相關要求；大型作業類機器人，宜具備防止人員異常接近的預警及保護功能。

三是對機器人組成設備和重要零（元）部件的相關要求，包括電池及充放電管理、采用拖曳電纜的機器人特殊要求。

比如，采用拖曳電纜的機器人，除了滿足普通電纜要求外，還要求具備抗彎曲疲勞能力，并滿足遠程斷電要求。

鑒于煤礦機器人技術密集、智能化水平要求高等特點，《基本安全要求》還規定了申請人應具備的基本條件。例如，申請人應具有獨立研發、實驗、驗證等技術的能力和服務能力，具備相應的生產制造、過程控制以及出廠檢測的設備設施和條件，擁有信息化、智能化管理手段等。

◆相關標準需進一步研究

《基本安全要求》是對煤礦井下機器人在安全方面需滿足條件的框架性要求，具體某類機器人安全標志的審核發放則有相應的實施規則。

《管理方案》提出，煤礦巡檢機器人的安全標志審核發放執行《礦用產品安全標志審核發放實施規則煤礦巡檢機器人》。

“從實踐看，目前申請安全標志的主要是安控類煤礦機器人，即各種巡檢機器人。”康迎春說，因此安標國家中心首先制定了煤礦巡檢機器人的實施規則。目前，該實施規則正在進一步征求意見。其他類型機器人的實施規則及安全技術要求，安標國家中心將根據用戶需求陸續組織制定。

“現在，煤礦井下機器人的應用還存在一些問題需要進一步研究攻關。比如，機器人的材質、電池容量問題。”康迎春介紹，目前大多數煤礦井下機器人為了滿足防爆要求，一般為鋼質外殼，造成機器人自重過大，功能發揮受限；此外，大多數機器人需要使用電池，電池的容量、續航能力、井下充電等問題也都需要逐一開展系統性研究。

這些問題也體現在了《管理方案》《基本安全要求》中。《管理方案》提出，對于使用性能及新技術可能帶來的新問題，待推廣應用中不斷積累、評估、完善或者在相關標準制定時進一步要求。《基本安全要求》提出，在應急救援中使用的機器人，可否采用輕合金材料外覆金屬或非金屬涂層作為防爆外殼及相關技術要求，有待進一步研究。

“《管理方案》《基本安全要求》的發布有助于促進煤礦機器人在井下的應用推廣。可以預見，隨著相關要求進一步明確、標準不斷完善，煤礦機器人的應用將更加廣泛。”常琳說。

來源：中國煤炭報 責任編輯：張翔

編輯：崔維維