隨著我國“雙碳”目標提出，ESG在國內(nèi)的發(fā)展不斷加速，各領(lǐng)域探索實踐逐漸豐富。智慧礦山領(lǐng)域人工智能發(fā)展促進下，節(jié)能減排潛力巨大，目前我國已推出完全無人的智能運載機器人，單臺每年可以減少1200噸碳排放。中科院自動化所復(fù)雜系統(tǒng)管理與控制國家重點實驗室主任指出，除了經(jīng)濟效應(yīng)，更應(yīng)關(guān)注人工智能在智慧礦山發(fā)展與應(yīng)用中的倫理、責任與可持續(xù)性問題。

智能運載機器人單臺每年減排1200噸碳

礦山生產(chǎn)屬于典型高危行業(yè)，由于安全意識及相應(yīng)措施的實施，生產(chǎn)事故連年減少。根據(jù)國家礦山安全監(jiān)察局調(diào)查統(tǒng)計，2022年，全國礦山共發(fā)生事故367起、死亡518人，其中，煤礦事故168起、死亡245人，非煤礦山事故199起、死亡273人。

根本解決安全生產(chǎn)問題的方式，便是“少人則安，無人則安”。

傳統(tǒng)礦山作業(yè)遠離生活區(qū)，生產(chǎn)噪音大，塵土連天;運輸途中，路途顛簸極易發(fā)生側(cè)翻、溜車等情況;卸土環(huán)節(jié)中，排土場多為20-30米的深溝，側(cè)翻風險極大。這些都為礦車駕駛帶來巨大的安全風險。

近年來，在人工智能和無人駕駛等方向，我國智慧礦山建設(shè)進入突飛猛進階段?！吨袊腔鄣V山行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀研究與投資前景預(yù)測報告(2023-2030年)》中，無人駕駛排到了第二位。

2019年，國內(nèi)首個無人運輸系統(tǒng)商業(yè)化運營項目落地大唐集團寶利煤礦，國內(nèi)首個智慧礦山測試基地項目落地平朔安太堡煤礦，國內(nèi)首個有色金屬行業(yè)無人運輸項目落地江銅集團城門山銅礦。2020年，中科慧拓率先在業(yè)內(nèi)布局井工礦無人化。2021年，中科慧拓在寶日希勒露天煤礦建設(shè)了世界首個極寒型5G+智慧礦山。

2022年8月，中國自動化學會成立了一個下屬機構(gòu)——智慧礦山專業(yè)委員會，并舉辦了中國首個專門研究智能礦山的學術(shù)組織——智慧礦山創(chuàng)新發(fā)展論壇。同年，大型露天礦山機器人自主運輸與裝載系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用示范項目在中國獲得立項。此后，中科慧拓和中國礦業(yè)大學(北京)共同建立了一個集產(chǎn)、學、研一體的智慧礦山聯(lián)合基地。中國智慧礦山已進入了一個新時代，技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展并駕齊驅(qū)，加速發(fā)展。

世界第一大鐵礦石生產(chǎn)和出口商巴西淡水河谷的數(shù)據(jù)顯示，自動駕駛卡車的油耗較人工駕駛降低11%，每年每輛車可減少二氧化碳排放4300噸。此外，輪胎的使用壽命延長了35%，較預(yù)期高10%。

目前，國內(nèi)市場上已經(jīng)推出了完全無駕駛室的礦山新能源智能運載機器人——“載山CarMo”，從目前其所在企業(yè)中科慧拓透露的數(shù)據(jù)顯示，該機器人在降本減排方面成績值得期待，單臺每年可以減少1200噸碳排放，價值對應(yīng)約360萬元。

同時，該機器人性能方面優(yōu)勢顯著，額定450kw雙電機驅(qū)動單元，動力模塊可適應(yīng)不同使用場景和運營經(jīng)濟性需求;電池電量增加50%，達到525kwh;安全高效的磷酸鐵鋰電池輔以精準的控制策略，在發(fā)揮車輛最大效能的同時也延長了動力單元的使用壽命。

此外，煤炭生產(chǎn)開采領(lǐng)域還有巨大的無人駕駛藍海，同時也是礦山ESG發(fā)展的潛力領(lǐng)域——井工礦。井工礦在我國煤炭生產(chǎn)中占比達80%，埋藏在地下六七百米位置。據(jù)了解，目前中科慧拓是業(yè)內(nèi)唯一可以同時提供露天及井工全系列無人化礦山解決方案的提供商，開創(chuàng)了井下無軌膠輪運輸裝備無人駕駛技術(shù)在我國煤炭行業(yè)中的應(yīng)用，以技術(shù)助力采礦行業(yè)安全、綠色和智能發(fā)展。

倫理、責任與可持續(xù)是根本

用機器替代人類礦工可以從根本上解決傳統(tǒng)礦業(yè)的招聘困境，避免了讓工人暴露在危險和惡劣的工作條件中，然而工人也擔心采礦提取技術(shù)會奪走他們的工作。

中科院自動化所復(fù)雜系統(tǒng)管理與控制國家重點實驗室主任、中國自動化學會監(jiān)事長、中科慧拓首席科學家王飛躍教授認為，礦山作業(yè)使用人工智能大大提高了生產(chǎn)效率，在考慮經(jīng)濟利益外，還有必要考慮其對個人、社會和生態(tài)的廣泛影響，并提出礦山作業(yè)人工智能發(fā)展必須滿足倫理、責任和可持續(xù)性的原則。

AI在采礦業(yè)的廣泛應(yīng)用將增加計算資源的需求，同時提高采礦業(yè)技術(shù)人員的門檻，這將進一步擴大先進地區(qū)和貧困地區(qū)在采礦發(fā)展上的差距。在新的采礦產(chǎn)業(yè)背景下，有責任啟動培訓專業(yè)智能采礦人才的計劃，使他們不僅學習傳統(tǒng)采礦工程，還要學習人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和機器人等新技術(shù)。

中科慧拓已在行業(yè)內(nèi)開展人才培養(yǎng)體系搭建，2022年，公司和中國礦業(yè)大學(北京)共同建立了一個集產(chǎn)、學、研一體的智慧礦山聯(lián)合基地，培養(yǎng)一批在礦山領(lǐng)域有戰(zhàn)略眼光、突出能力的頂尖人才和團隊，以高技術(shù)人才培養(yǎng)為行業(yè)補充新動力，推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展并駕齊驅(qū)，帶動中國智慧礦山進入新時代。

國家礦山安全監(jiān)察局于2023年6月26日正式發(fā)布《智能化礦山數(shù)據(jù)融合共享規(guī)范》，規(guī)范建立了一套先進、完整的智能礦山數(shù)據(jù)標準規(guī)范體系，發(fā)布后將有效打通礦山領(lǐng)域普遍存在的“數(shù)據(jù)孤島”“信息煙囪”，加快礦山智能化建設(shè)。中科慧拓憑借多年來智能化礦山建設(shè)的豐富經(jīng)驗，深度參與了其中11項標準編制，為國家智能化礦山標準化工作貢獻力量。目前，中科慧拓已牽頭/參與部委、行業(yè)協(xié)會等標準50余項，其中包括國家標準、行業(yè)標準、地方標準、團體標準等，目前已發(fā)布標準20余項，形成標準行業(yè)壁壘，賦能我國礦山無人化高質(zhì)量發(fā)展。

王飛躍指出，學術(shù)領(lǐng)域應(yīng)朝著在礦業(yè)中實現(xiàn)倫理、社會責任和可持續(xù)發(fā)展的AI方向進行研究。需要進一步探索在礦業(yè)中改善工作條件、提高工人幸福感、對環(huán)境更加友好的技術(shù)。從政策的角度來看，有必要進一步完善智慧礦山運營的政策和機制。培育區(qū)域數(shù)字礦業(yè)產(chǎn)業(yè)有助于形成信息技術(shù)、新能源和綠色環(huán)保的新型產(chǎn)業(yè)集群，同時支持緊急需要在智能礦業(yè)發(fā)展中的新應(yīng)用人才的培養(yǎng)。