作為煤礦智能化發(fā)展的重要組成部分，無人化智能開采對于提升煤礦安全生產水平、保障煤炭穩(wěn)定供應具有重要意義。在技術引導之下，煤炭行業(yè)正在逐步進入智能化時代，將會有效地提升行業(yè)生產效率，提高行業(yè)的精細化管理程度，為行業(yè)生產帶來明顯價值。
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政策助推產業(yè)應用形成巨大市場藍海
“煤礦機器人的應用和推廣是大勢所趨。未來，煤礦機器人將形成一個巨大的應用市場?！苯?，中煤科工機器人科技有限公司副總經理王雷在參加東莞市人民政府主辦的2023“機器人+”大會上陳述了自己對煤礦機器人這片市場藍海的預判。
近些年，我國高度重視煤礦智能化發(fā)展。
2019年1月召開的全國煤礦安全生產工作會議明確指出，以機器人研發(fā)應用引領“四化”建設。
煤礦智能化建設開始提速。
隨后，應急管理部成立煤礦機器人協(xié)同推進中心；原國家煤監(jiān)局發(fā)布《煤礦機器人重點研發(fā)目錄》，涉及五大類、38個具體品種，這是在全世界率先構建煤礦機器人技術體系；國家發(fā)改委出臺《2019年煤礦安全改造中央預算內投資計劃》，將煤礦智能裝備和機器人研發(fā)納入其中。
2020年初，國家發(fā)改委等八部門印發(fā)《關于加快煤礦智能化發(fā)展的指導意見》，其中明確，到2025年，大型煤礦和災害嚴重煤礦要基本實現(xiàn)智能化，形成煤礦智能化建設技術規(guī)范與標準體系。
隨后，《煤礦智能化建設指南（2021年版）》《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》等一系列行業(yè)政策相繼出臺，加快推進煤礦智能化轉型，鼓勵支持煤礦企業(yè)向智能、安全、綠色方向發(fā)展，為煤礦無人化智能開采相關業(yè)務提供了廣闊的市場空間。
國家能源局煤炭司副司長任立新曾在4月份例行新聞發(fā)布會上詳細介紹了煤礦智能化建設的進展情況——
目前，國家能源局已會同有關部門組織遴選了首批71處智能化示范建設煤礦，總產能6.2億噸/年，計劃投資約158億元，已累計建成363個智能化采煤工作面、239個智能化掘進工作面，單面平均生產能力達到500萬噸/年。在示范煤礦帶動引領下，全國累計建成1043個智能化采煤工作面、1277個智能化掘進工作面。國家能源集團、中煤集團等7家重點煤炭企業(yè)，已建成智能化產能13.93億噸/年，占其總產能的74.7%。智能化煤礦為近兩年煤炭增產保供發(fā)揮了關鍵作用。同時，煤礦智能化發(fā)展有力推動了煤炭上下游產業(yè)轉型升級。煤礦智能化市場需求的增加，有效帶動了礦山物聯(lián)網、煤機裝備制造、智能控制系統(tǒng)、安全監(jiān)測預警等新產業(yè)新業(yè)態(tài)的快速發(fā)展。
業(yè)內相關專家預測，為了完成“十四五”末建成1000個智能化煤礦的目標（對應約2000個智能化工作面），預計未來幾年內市場的復合增長率將保持在5%左右，到2025年市場規(guī)模將達到81.6億元。
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同類產品迭代加劇市場競爭
行業(yè)的高質量發(fā)展態(tài)勢，使得智能開采領域的設備廠家近年來紛紛加大投入，疊加行業(yè)外競爭對手不斷進入市場開發(fā)同類產品，智慧礦山領域的市場競爭日益加劇。
國家能源局數(shù)據(jù)顯示，當前全國有近400處煤礦正在開展智能化建設，總投資規(guī)模超過1000億元。
在2019世界機器人大會上，一輛形似面包車的黃色機器，吊在軌道上懸空漫步，身下還拖著一只黑色腳丫，既可實時采集圖像、聲音，也能快速識別溫度、氣體濃度等周邊環(huán)境參數(shù)。據(jù)了解，這是一種礦用防爆軌道式巡檢機器人。通過搭載多種傳感器，配合智能感知關鍵技術算法，它可對煤礦設備故障進行超前預判、預警，已應用于山東、河南、陜西等地多處礦井。
煤礦機器人從巡檢領域開始開啟了迭代發(fā)展的全領域智能化之路。
2023年5月，我國首臺套新能源礦山智能運載機器人“載山”正式發(fā)布并投入使用。據(jù)了解，這是我國首臺套具備產業(yè)化標準要求的、具備完全自主知識產權的新能源運載裝備。
2023年6月5日，天瑪智控登陸科創(chuàng)板。該企業(yè)專業(yè)從事煤礦無人化智能開采控制技術和裝備研發(fā)、生產、銷售和服務，以優(yōu)質產品及精準服務提高煤礦開采安全水平及生產效率。據(jù)了解，天瑪智控上市后將堅持聚焦做強煤礦無人化智能開采控制技術及裝備主業(yè)，實現(xiàn)產品的國產化、數(shù)字化，為無人化、智慧化改造打下基礎，使無人化智能開采能夠服務于更多場景。其產品主要聚焦應用于采煤系統(tǒng)，是煤礦智能化采煤建設的核心部分，其自主研發(fā)的SAC型液壓支架電液控制系統(tǒng)填補了國內相關技術的空白。
從當前的市場布局看，煤礦機器人按照不同的應用場景分為多個不同的布局方向。從整體上來看，中國煤礦機器人行業(yè)可以分為3個市場梯隊，其中鄭煤機和中煤科工等注冊資本在10億元以上的企業(yè)排在第一梯隊；其次為天瑪智控、山西科達和中信重工等注冊資金在5億元到10億元之間的企業(yè)位列第二市場梯隊；其他注冊資金在5億元以下的中小型企業(yè)排在第三梯隊。
有研究數(shù)據(jù)顯示，煤礦機器人研發(fā)生產企業(yè)在礦山作業(yè)機器人及系統(tǒng)、礦山安控機器人系統(tǒng)和礦山應急救援機器人等不同方向進行了布局。據(jù)各企業(yè)所占的市場份額來計算，2021年底，中煤科工的市場占比相對較高，達15%；其次為中信重工和鄭煤機分別占比9%和6%，據(jù)此測算其他煤礦機器人相關企業(yè)共同占據(jù)約70%的市場份額。
相關專家預測，未來礦山智能機器人將會是新能源化、無人化、智能化系列產品，將具體解決運載噸位提升、充換電一體、氫能的使用、適配更豐富的場景等問題。
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多維發(fā)力助推產業(yè)“政策市”轉向“市場市”
事實上，目前煤礦智能化建設工作仍存在研發(fā)滯后、智能化建設技術標準與規(guī)范缺失、技術裝備保障不足、研發(fā)平臺不健全、高端人才匱乏等問題。
中國工程院院士、中國礦業(yè)大學（北京）校長葛世榮曾就“5G+礦業(yè)”的話題表示，礦山無人化作業(yè)是一項系統(tǒng)工程，也是礦山智能化的發(fā)展目標。然而，礦山作業(yè)環(huán)境十分惡劣，對設備的要求也異常嚴苛，智能化開采還存在感知能力不夠強、裝備可靠性不夠高、終端計算速度不夠快、信息互通性不夠強、人機交互性不夠好等諸多問題亟待解決。而我國煤炭綠色開采的重要難題是如何實現(xiàn)煤炭開采的低損化和低碳化。煤礦機器人是實現(xiàn)煤礦智能化的主要載體，主要還是在減人增安提效方面發(fā)揮作用。近年來，煤礦機器人的研發(fā)和應用取得了長足的進步，采煤、掘進機器人群已成為智能采煤和智能掘進工作面的主要裝備。巡檢、安控、運輸、輔助作業(yè)等煤礦機器人也得到了大量應用。未來，將會有越來越多的危重作業(yè)崗位被機器人所替代。
針對產業(yè)發(fā)展面臨的諸多問題，王雷在“2023機器人+大會”上表示，在產品方面，一是大多數(shù)巡檢機器人已經能夠滿足大多數(shù)的應用場景，但技術脈絡需進一步完善；二是輔助作業(yè)機器人小型化防爆、作業(yè)目標識別、機械臂控制、車臂協(xié)同控制等關鍵技術尚未突破；三是救援機器人整機系統(tǒng)實際應用少、實用化程度低。在產業(yè)端方面，問題主要集中于小型化感知單元的缺失、傳統(tǒng)算力平臺的功耗高制約著其在煤礦場景下的實際應用，缺少滿足井下條件的測試環(huán)境及標準測試規(guī)范，機器人+創(chuàng)新應用復合型高端人才稀缺等。所以，當前煤礦機器人市場很大程度上還是一個“政策市”，而如果想轉化為“市場市”，則還需要更艱苦的努力。
王雷表示，為了解決“政策市”向“市場市”轉化的問題，中國煤科機器人公司打造了煤礦機器人科研-研發(fā)-生產-銷售-服務產供銷一體化組織，構建了機器人+煤礦的多學科、多業(yè)務型綜合管理團隊，解決產品端及產業(yè)端問題。在研發(fā)方面，打造了立足自身實際、不斷迭代的IPD科學研發(fā)管理體系，保障百余項項目的并行高質量開發(fā)，整體技術處于國際先進水平。在生產方面，建立專業(yè)化生產服務體系，自主建設了1.5萬平方米生產基地，實現(xiàn)研發(fā)成果從科研樣機向規(guī)模產業(yè)的快速跨越。在組織管理方面，從源頭構建了IPD研發(fā)驅動、LTC訂單驅動、ITR問題驅動的“強矩陣”型組織。
來源：中國礦業(yè)報
