由中国煤科《智能矿山》《煤炭科学技术》主办、中国中煤能源集团有限公司承办的“2024年煤矿智能化重大进展发布会暨技术经验交流会”在京召开
会上发布了11项2024年煤矿智能化建设重大进展成果，分别是：全球首个矿山行业大模型落地商用、煤矿远距离综合物探及透明地质保障系统研发与示范、基于 AI 的煤质快速检测技术取得重大突破、全栈自主可控智能化采掘装备与控制管理系统研发成功、我国首个薄及极薄煤层高效智能开采成套装备投入到正常的使用中、露天矿卡车无人驾驶规模化应用取得重大突破、“磁耘”多源融合智能精确定位系统在煤矿复杂作业环境中的首次应用、高寒环境露天矿电动无人驾驶矿卡智能高效运输系统成套技术投入应用、薄煤层无人化智能开采控制技术取得重要突破、露天矿采剥作业链安全智能协同成套技术取得重要突破、慧眼神瞳——煤矿安全风险隐患AI视频智能辅助监管监察技术取得重大突破。
本期分享重大进展八：高寒环境露天矿电动无人驾驶矿卡智能高效运输系统成套技术投入应用，发布嘉宾是华能内蒙古东部能源有限公司董事长 李树学。
《高寒环境露天矿电动无人驾驶矿卡智能高效运输系统成套技术及应用》由华能蒙东公司主导完成。华能蒙东公司下属伊敏露天矿年煤炭产量3500万吨，主要管理痛点：一是日常生产要近400台卡车、运输环节用人多，安全风险高，推行无人驾驶是必然之路；二是每年消化近5万吨柴油、燃油卡车耗油量大、排放高、运输成本高不符合国家双碳战略。在考虑伊敏自有光伏发电优势下，提出了取消驾驶室的纯电矿用卡车这一研发课题，并顺利立项集团公司“十四五”十大科技示范工程。
在项目实施过程中华能蒙东公司作为创新联合体链长单位，以需求为导向提出整体方案，委托其他单位按照设计的基本要求定制化生产适应高寒地区的车体、可移动式换电站、高效的无人驾驶系统。
电动无人驾驶矿卡具备智能避障、智能路径规划、紧急制动等功能，整车长10.75m，宽4.32m，高4.79m，载重85吨，货箱容积53立方米，通过无人驾驶监管平台远程操控，搭载装载协同辅助系统，可实现车铲协同作业。采用纯电驱动，额定功率为450kw，上限功率为600kw，通过5G通讯系统可实现车云两端低时延、高可靠的实时通讯，最高车速可达35km/h，爬坡度可超过36%。同时可实现无人化换电，电池容量为509kwh，通过换电站机械臂的行走和伸缩可实现快速换电，单次换电时间在6分钟以内，换电成功率达100%，同时通过电池热管理系统和无人化集群管理，可实现在-40摄氏度极寒环境中连续作业。该成果于2023年4月投入到正常的使用中，并于2024年4月通过中国煤炭工业协会技术成果鉴定，达到国际领先水平。
本成果正向设计了取消驾驶室的无人驾驶矿卡，提升可靠性；创新地通过车一云一网协同技术，研发了具备全天候作业能力的感知、规控、调度系统。采用光伏绿电-智能充换电站-无人换电矿卡实现运输作业零排放；具备电池低温预热系统，突破-40℃环境约束。目前是国内外车速最快的成套无人、电动、换电、混编作业的智能运输系统。已实现从技术研发到生产运行的生产力转化，实现运输作业由劳动密集型向技术密集型的转变。
本成果经历了高温、极寒以及高强度运行测试，达到人工作业效率。从项目开始至今，总作业里程13万公里，运输土方113万立方米。并且，已授权8件国家发明专利、64件实用新型专利，同时共享技术参与了一项国家标准修订工作。
相较国内外技术，使用绿电运输全流程零碳排放，分钟级更新的高精度众包地图，停车位动态生成与校验，-40℃环境纯电动驱动系统连续作业以及6分钟内全自动换电等技术均属于填补空白。车辆载重自重比、车速等均优于行业最好水平。
经济效益方面，对比同吨位燃油车，单台一年可节约费用约15.85万元。当前9台车共减少司机31人。正在采购的90台车减少司机276人，同时将依托伊敏煤电公司光伏，每年能够大大减少柴油用量4.7万吨，减少二氧化碳排放14.9万吨。在成本控制方面，无人电车与伊敏露天矿现有外委单位相比全口径成本持平，对标国内市场占有率最大的无人驾驶运营公司其需上涨15%。华能蒙东公司无人驾驶项目在技术能力、单车效率、成本管控等保持国内领先，具有非常好的市场竞争性。
应用前景方面，蒙东公司已成立智矿公司，年内投产25台车，2025年总计投运100台车，同时计划未来三年再投运200台车，替代全部土方外委剥离、承接煤炭运输，实现本质安全。推广前景方面，除集团内部需求外，巴西淡水河谷、力拓集团、美国铝业公司正在对接华能蒙东公司无人驾驶卡车。
李树学，正高级工程师，现任华能内蒙古东部能源有限公司党委书记、董事长，长期从事煤矿开采装备智能化技术探讨研究，提出了在高寒环境下光伏绿电驱动的高效运输系统的研究方案。获得中华人民共和国教育部科学技术进步奖二等奖（2018年），中国建筑业协会全国建设工程优秀项目管理成果二等奖（2011年），中国华能集团软科学研究优秀成果三等奖（2016年），中国煤炭工业协会煤炭企业管理现代化创新成果（行业级）三等奖（2014年），中国煤炭工业协会“全国煤炭工业双十佳矿长”（2015年），中国煤炭工业协会全国煤矿优秀“五小”成果三等奖（2017年），中国煤炭工业协会科技奖一等奖（2024年），中国电机工程学会电力科技奖二等奖（2024年），中国华能集团科技进步一等奖（2024年）。
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