在漆黑幽深的煤矿井下,一辆外形小巧的 “无人货车” 正沿着既定路线平稳行驶,它能自动避开巷道内的障碍物,实时监测瓦斯浓度,一旦出现异常便立刻 “罢工” 闭锁 —— 这不是科幻电影里的场景,而是煤矿跟随式无轨运输机器人的日常工作状态。作为煤矿智能化建设的重要力量,这类机器人承担着物料、工具运输的关键任务,但其在高瓦斯、高粉尘的复杂环境中作业,安全始终是不可逾越的红线。今天,我们就基于安标国家中心此前发布的《煤矿跟随式无轨运输机器人安全标志管理方案 (试行)》、《煤矿跟随式无轨运输机器人安全技术要求 (试行)》,看看这个 “智能搬运工” 如何守护井下作业安全,以及 “安标管理” 这把 “安全锁” 如何为它保驾护航。
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煤矿井下环境堪称 “严苛”:瓦斯等易燃易爆气体随时可能超标,粉尘弥漫易引发设备故障,潮湿的空气还会腐蚀电路 —— 要在这样的环境中 “上岗”,跟随式无轨运输机器人必须自带 “硬核” 安全配置。
从 “出身” 来看,它的防爆性能就经过了层层考验。根据技术要求,机器人按防爆型式可分为本安型、隔爆兼本安型等,所有电气部件都要符合 GB/T 3836 系列标准,相当于给电路穿上了 “防火衣”。比如本质安全型设计,能确保电路在正常工作或故障时产生的电火花能量,不足以点燃瓦斯混合物;隔爆外壳则像坚固的 “盾牌”,即便内部发生意外,也能阻止火焰外泄。更细致的是,机器人可能被撞击的零部件严禁使用轻金属制造,外露的塑料、橡胶等非金属部件,还得通过阻燃抗静电测试,避免摩擦产生静电引发危险 —— 这些细节,都是为了杜绝井下最可怕的 “点火源”。
在 “身体构造” 上,机器人的每一处设计都围绕安全展开。它的底盘采用全线控设计,机械传动在正常工作中不会突然切断,避免行驶中 “掉链子”;车身四周不仅装有前后照明灯、示廓灯,还贴有反光标识,侧面反光标识长度不低于车身长度的 50%,即便在黑暗巷道里也能被清晰识别。考虑到井下可能出现的碰撞风险,机器人还配备了 “双保险” 防碰撞装置:非接触式传感器(如激光、视觉传感器)能远距离探测障碍物,接触式缓冲条则在近距离时提供最后一道保护,一旦发现障碍,会立刻自动停车。
最让人安心的是它的 “应急反应能力”。当瓦斯浓度超限时,机器人会启动 “甲烷浓度超限断电闭锁” 功能,不仅自己停止运行,还会切断所有非本质安全型设备的电源,必须人工解锁才能重新启动,从源头避免瓦斯爆炸风险;若遇到超速、本体失效等突发状况,无论是机器人身上的急停按钮,还是工作人员手持的遥控器,都能实现 “一键急停闭锁”,让机器瞬间 “定格”。此外,在跟随模式下,被跟随人员随身携带的遥控器,只保留急停和模式切换功能 —— 这意味着即便误触其他按键,也不会影响机器人的安全状态,真正做到 “关键时刻不添乱”。
作为 “搬运工”,机器人的核心任务是运输物料,但它的安全职责远不止于此。技术要求明确规定,它严禁运输人员、爆破物品或腐蚀性物品,也不能附挂物料车 —— 这是为了避免因负载不当引发倾覆、泄漏等事故。而在运输过程中,它的每一项功能都在为安全 “加码”。
它的 “眼睛” 和 “耳朵” 格外灵敏。机器人搭载的甲烷传感器能实时采集瓦斯浓度,一氧化碳、硫化氢等有毒有害气体传感器则作为 “辅助监测员”,一旦发现气体浓度超标,不仅会立即停止运行,还会发出声光报警,声压级在 1 米外不低于 80 分贝,光信号在黑暗中 20 米外清晰可见,确保工作人员能第一时间察觉危险。部分机器人还装有音视频采集设备,在最低照度 0.2Lux 的昏暗环境下,仍能拍出水平清晰度≥400 线、灰度鉴别等级≥7 级的图像,让地面调度室实时掌握井下运输情况。
它的 “腿脚” 既稳又灵。机器人的额定速度不超过 1.2 米 / 秒,相当于普通人慢走的速度,即便在额定负载 300 公斤的情况下,也能保持平稳行驶。遇到坡道时,它的 “跟随逻辑” 会根据坡度自动调整:当连续坡度超过 5°,上坡时标记物必须在机器人前方,下坡时标记物则要在后方,避免出现 “溜坡” 风险。更关键的是,它的制动系统堪称 “三重保险”:行车制动用于日常减速停车,驻车制动在断电或长期停止时 “锁死” 车轮,紧急制动则在突发状况下快速响应 —— 无论是遥控模式还是跟随模式,制动距离都不超过 0.8 米,相当于一步的距离,确保 “说停就停”。
它的 “记忆” 还能为安全 “存档”。机器人会自动存储工作电压、电流、行驶速度、气体浓度、故障信息等数据,存储时间不低于 1 年。这些数据就像 “黑匣子”,一旦发生事故,工作人员能通过数据分析追溯原因,同时也能为设备维护提供依据。比如当电池电量不足时,机器人会提前预警,避免在运输途中 “断电趴窝”;若出现传感器故障、跟随标记物丢失等问题,它会立即停止运行并闭锁,直到人工排除故障才能重启,杜绝 “带病工作”。
有了过硬的安全技术,还需要一套严格的管理体系确保落地 —— 这就是矿用产品安全标志(简称 “安标”)管理的作用。对于跟随式无轨运输机器人而言,“安标” 就像它的 “井下通行证”,没有这张 “证书”,再先进的机器人也不能下井作业。
要拿到 “通行证”,生产企业得先过 “门槛”。根据安标管理方案,申请企业必须是法人单位,营业执照在有效期内且经营范围包含机器人生产;要具备与产品相适应的生产场所、技术能力和质量管理体系,尤其要能完成线控底盘综合测试 —— 也就是说,企业得能模拟所有实车线控功能,在线观测线控状态,确保每一台出厂的机器人都符合安全标准。申请时,企业还要通过安标网上办理平台提交材料,包括企业基本信息、产品规格型号、技术文件等,其中技术文件必须符合《煤矿跟随式无轨运输机器人安全技术要求(试行)》,缺一不可。
审核过程更是 “层层把关”。机器人的安标审核按 “新产品模式 I” 进行,从申请到发证要经过初审与受理、技术审查与产品检验、综合评定等环节。技术审查时,专家会对照安全技术要求,逐一核查机器人的防爆性能、电气安全、环境适应性等指标;产品检验则要通过高低温试验、振动试验、冲击试验等 “严苛考验”—— 比如在 - 40℃的低温下贮存 16 小时,在 + 60℃的高温下工作 2 小时,即便经历这些极端环境,机器人的外观、功能、技术指标仍需达标。综合评定合格后,安标国家中心会在 3 个工作日内发放工业性试验证书,不过证书上会明确标注 “仅对出厂编号为 XXXX 的 X 台产品有效”,且总数不超过 8 台 —— 这意味着机器人要先经过小范围工业性试验,验证安全性能后,才能大规模推广。
拿到证书不代表 “一劳永逸”,使用过程中的管理同样关键。安标管理方案明确规定,这类机器人不得在煤与瓦斯突出矿井使用,充换电、维护必须符合《煤矿安全规程》;在跟随模式下,被跟随人员必须携带遥控器,确保能随时紧急操作。若企业想再次申请安标,安标国家中心会根据前期试验情况,评估是否按新产品模式或常规产品程序执行,避免 “一刀切”。而对于使用中的机器人,每 2 年要进行一次型式检验,若结构、材料、工艺有较大改变,还需重新检验 —— 这套 “全生命周期” 管理体系,确保机器人的安全性能始终在线。
目前,在实际应用中,相关企业已推出类似产品。
华电“奋进一号”矿用智能无人驾驶机器人,是针对井下辅助运输场景打造的全地形智能装备。该产品首创无车头防爆设计,采用四轮独立驱动架构,搭载5G远程控制与多模态AI导航系统,具备在复杂矿井环境中自主避障与高效作业的能力。其有效解决了传统矿用运输设备存在的“三高三低”难题,显著提升井下运输安全性、作业效率与绿色水平。产品已形成多型号系列化发展,通过国家能源局首台(套)重大技术装备认定,并在多个矿区实现规模化应用,构建了从技术研发到产业协同的闭环体系,为煤炭行业智能化转型提供了具备全地形适应性的“华电方案”。

华电“奋进一号”
国内首款无车头全地形矿用智能运输机器人
明泰科技MG矿下防爆机器人是专为复杂井下环境打造的全地形智能巡检解决方案。该产品采用防爆设计,具备800公斤大载荷与30公里超长续航能力,集成多模态传感器与AI自主导航系统,可精准识别瓦斯、一氧化碳等危险气体并实时预警。其创新性配备涉水越障模块与双控操作系统,既能完成设备巡检、环境监测等常规任务,又可快速切换为应急救援模式,搭载伤员担架实现安全转运。通过5G增强图传技术与管理云平台,实现井下全场景可视化监控与数据智能分析,有效落实国家矿山安全双预防机制。目前已在多个矿区实现"机器人替人"高危作业,以军民融合技术推动矿山安全效能提升30%以上,成为智慧矿山建设的关键基础设施。
从 “硬核” 的安全技术到严格的安标管理,煤矿跟随式无轨运输机器人的每一处细节,都体现着 “安全第一” 的理念。随着煤矿智能化的推进,这个 “智能搬运工” 会越来越多地出现在井下巷道中,但无论技术如何升级,安全永远是它的 “核心使命”。而安标管理就像一把 “安全锁”,既守护着机器人的作业安全,也为煤矿工人的生命安全筑起了一道坚固的防线 —— 毕竟,在煤矿行业,再先进的技术,也比不上 “零事故” 的承诺。