国际经验：澳大利亚新南威尔士州《自主移动采矿设备指南》解读
随着全球矿业加速向智能化迈进，采矿设备的自动化与自主性正成为提升效率、保障安全的关键趋势。一直以来，澳大利亚在采矿设备自动化领域处于领先地位，前两期我们也分别介绍了西澳大利亚州出台的全球首个自动驾驶采矿实践规范——《安全移动自主采矿实践规范》，以及昆士兰州资源安全与健康局（RSHQ）于2022 年 1 月发布的《自主移动机械及车辆在煤矿的引入与使用指南》。本期，我们继续介绍新南威尔士州资源监管局发布的《自主移动采矿设备指南》（以下简称《指南》），看它如何为该州矿山行业在自主移动设备应用方面提供了关键的指导框架，以及如何深刻影响着整个行业的发展走向。
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采矿，向来是一个被高风险环绕的行业。自 20 世纪中期机械化浪潮席卷矿业以来，各类危险就如影随形地伴随着操作采矿机械的工人。从大型柴油发动机系统的高表面温度，到高压液压系统的潜在威胁，再到移动设备废气排放带来的危害，以及电动设备不断攀升的电压和功率额定值，机械化在提升产能的同时，也带来了风险的不断演变。
为应对这些风险，远程控制、半自主和自主采矿设备逐渐登上矿业舞台。它们的出现，旨在减少危险数量、提升运营性能。例如，远程控制让工人得以远离如铲运机在采场被掩埋、连续采煤机在煤柱回采期间被掩埋等危险场景。然而，新技术的引入就像一把双刃剑，在削减部分风险的同时，也滋生了新的问题。操作人员可能因靠近自己控制的机器而遭受挤压，自动化设备在将工人从高风险区域转移的同时，也带来了诸如被自动推进的顶板支架挤压等新风险。而且，机械操作员从采矿环境中的撤离，导致了感官感知的丧失，削弱了对机器问题的快速识别能力，不仅可能引发更严重的事故，还会在事故发生后因延迟接近机器而增加经济损失。
正是在这样复杂的背景下，新南威尔士州资源监管局发布《自主移动采矿设备指南》，旨在帮助矿业企业更好地识别和控制自主设备引入带来的新风险，确保工人安全与生产效率的平衡。
1. 精准定义关键术语
在指南开篇，对一系列与自主移动采矿设备紧密相关的术语进行了精准定义。例如，“自主模式” 被定义为移动机器在规定作业中，无需操作员干预就能执行所有与机器安全相关的关键功能以及土方工程或采矿功能的操作模式。这意味着在特定作业期间，操作员虽可提供目的地或导航输入，但无需进行实时控制。“自主操作区（AOZ）” 则是授权机器以自主模式运行的指定区域。明确这些术语，为后续指南内容的准确理解和实施奠定了坚实基础。
2. 明确适用范围
该指南的适用范围广泛，涵盖了多种常见的自主设备，包括矿用卡车、装载机、推土机、平地机、洒水车、爆破孔钻机、挖掘机、铲运机（LHDs）/ 扒矿机等。同时，随着技术的发展，指南也考虑到了其他类型采矿机械，如地下煤矿的梭车和连续采煤机，展现出其前瞻性和对行业技术动态的敏锐把握。
3. 紧密贴合立法要求
指南严格遵循《2011 年工作健康与安全法》以及《2017 年工作健康与安全条例》《2014 年工作健康与安全（矿山和石油场地）条例》等相关法规要求。规定经营业务或从事经营活动的人员（PCBU）负有确保工人及其他人健康与安全的主要注意义务。在引入自主机器时，企业需进行全面的风险评估，充分考虑危害性质、影响人员健康与安全的可能性及潜在后果的严重程度，并应用控制措施的层级结构，维护控制措施的有效性。同时，在关键节点，如变更之前、识别出新危害或风险时、控制措施失效时以及发生需报告的事件时，必须对控制措施进行审查。此外，引入自主设备还需详细审查主要危害管理计划和主要控制计划，涵盖设备性能特征、环境影响、道路设计、人员与设备及固定结构的相互作用、设备防护装置可靠性、工人能力等多个方面。并且，对于涉及远程操作或自主操作的重型土方机械失控、意外启动或移动、碰撞等事件，矿场经营者必须向监管机构报告。
4. 构建全面风险控制体系
风险控制无疑是指南的核心重点。指南明确指出，任何增加工人风险水平的情况都是不可接受的，自主自由转向机器的移动或操作若使人员处于危险之中，应被视为重大不良事件（MUE）。由于自主操作区（AOZ）内仍可能有人员进行检查、维护等必要任务，风险评估必须考虑所有人员与机器、机器与其他设备或基础设施相互作用的可预见场景。
在具体风险评估内容上，涵盖了建立并运行自主操作区（AOZ）、控制 AOZ 的出入口、矿山设计、交通管理和道路规则、自主控制系统和安全功能的完整性、感知系统、自主停止系统、接近自主机器的方法、机器隔离、模式选择、通信系统、网络安全、地面作业的天气变化以及应急管理等多个关键方面。并且，风险控制措施的制定和实施需贯穿设备的整个生命周期，包括调试、操作、维护、维修、改装和升级后的重新调试等阶段。
此外，矿场经营者应实施强大有效的关键控制管理（CCM）流程，将功能安全应用于关键工程控制，并常规验证关键控制的有效性，将其纳入矿山的计划维护和检查方案中。同时，适当实施变更管理流程也至关重要，随着自主机器操作的发展和扩展，风险管理流程必须紧密跟进，防止因变更导致现有控制措施失效或未识别出新增风险及相应控制措施的需求。
该指南并非孤立存在，而是与众多其他指导材料相互呼应、协同为矿业企业提供全面指导。例如，《西澳大利亚州安全移动自主采矿实践准则》为移动自主和半自主系统在露天和地下矿山及采石场的应用提供了实践指导；全球采矿指南集团的《采矿自主系统实施指南》从更宏观的角度，为建立自主采矿项目提供了从规划到实施的全面框架；MDG2007《采矿用碰撞管理系统选择与实施指南》聚焦于碰撞管理系统；MDG15《非地下煤矿用移动和可运输设备指南》提供了非地下煤矿移动设备相关危害的信息；国际采矿与金属理事会的《关键控制管理实施指南》深入阐述了关键控制管理流程；新南威尔士州资源监管局调查报告《2019 年 5 月 27 日半自主推土机与手动控制挖掘机碰撞事件》则通过实际案例为行业敲响警钟；ISO 17757:2019《土方机械和采矿设备 - 自主和半自主机器系统安全》从国际标准层面提供了安全准则。这些材料与新南威尔士州的《自主移动采矿设备指南》相互补充，为矿业企业在自主移动采矿设备的引入、操作和管理方面提供了丰富且全面的参考资源。
1. 安全保障升级
通过明确风险评估要求和详细的风险控制措施，该指南将有力推动矿业企业提升安全管理水平。全面的风险评估流程促使企业深入挖掘潜在风险，而完善的控制措施则为工人提供了更可靠的安全防护网。例如，在自主操作区（AOZ）的管理上，严格的出入口控制以及对人员与机器相互作用场景的充分考虑，将显著降低人员在危险区域作业时面临的风险，从而大幅减少事故发生率，保障工人的生命安全。
2. 技术应用规范
指南为各类自主移动采矿设备的应用提供了统一规范，有助于矿业企业更好地选择、部署和管理这些设备。在技术快速发展的当下，规范的存在能避免企业因技术选择不当或操作不规范而导致的效率低下或安全隐患。例如，对自主控制系统和安全功能完整性的要求，将促使企业在采购和使用设备时，更加注重设备的质量和性能，推动行业整体技术应用水平的提升。
3. 行业可持续发展助力
从长远来看，该指南的实施将促进矿业行业的可持续发展。一方面，通过提升安全水平，减少事故带来的人员伤亡和经济损失，降低了企业的运营风险和社会成本；另一方面，规范的技术应用有助于提高生产效率，优化资源配置，减少因设备故障或操作不当导致的资源浪费。例如，合理的交通管理和设备调度规范，能够提高矿山运输效率，降低能源消耗，从而推动矿业行业朝着更加安全、高效、环保的方向发展。
新南威尔士州发布的《自主移动采矿设备指南》在矿业智能化发展的进程中具有较强的现实意义。它不仅为该州矿业企业在自主移动采矿设备的引入和管理方面提供了详细且实用的指导，也为全球矿业行业在应对自主设备带来的风险与机遇方面提供了宝贵的借鉴经验。