煤礦機器人下井須滿足哪些安全要求？
2021年4月6日，安標國家礦用產(chǎn)品安全標志中心有限公司（以下簡稱安標國家中心）發(fā)布《煤礦井下機器人安全標志管理方案》《煤礦井下機器人基本安全要求（試行）》（以下分別簡稱《管理方案》《基本安全要求》）。
◆推動煤礦機器人安全下井
2019年初，《煤礦機器人重點研發(fā)目錄》公布，提出聚焦關(guān)鍵崗位、危險崗位，重點推進5類、38種煤礦機器人研發(fā)。隨著國家政策出臺，不少科研機構(gòu)、煤炭企業(yè)以及機器人制造企業(yè)開始探索研發(fā)煤礦井下機器人。
安標國家中心審核發(fā)放中心主任康迎春介紹，一般情況下，安標國家中心需要依據(jù)現(xiàn)行有效的國家或行業(yè)標準審核發(fā)放安全標志，但涉及新技術(shù)、新材料、新工藝的新產(chǎn)品，往往沒有可以直接執(zhí)行的標準。而在工況條件特殊的煤礦井下，機器人需要滿足防爆、電氣安全、通信控制、電磁兼容、井下充電管理等多種安全要求。
為了既兼顧機器人井下應(yīng)用基本安全要求，又推進煤礦機器人產(chǎn)品化及試用推廣，安標國家中心全面梳理煤礦安全標準規(guī)范對機器人的基本安全要求，收集整理分析國內(nèi)外機器人標準，多次組織中國煤科集團、國家能源集團、中國礦業(yè)大學(xué)等單位專家對重要安全問題開展研討，前后歷時2年，最終形成了《管理方案》和《基本安全要求》。
◆提出基本安全要求，按照新產(chǎn)品發(fā)放安標
《管理方案》要求，煤礦井下機器人應(yīng)滿足《基本安全要求》。在可直接參照執(zhí)行的相關(guān)標準出臺前，煤礦井下機器人安全標志審核發(fā)放按照《礦用產(chǎn)品安全標志審核發(fā)放實施規(guī)則新產(chǎn)品》中的各項規(guī)定執(zhí)行，證書有效期一般為2年；對于在技術(shù)、工藝、材料方面有重大突破，或者其重要安全性能需要在煤礦井下工業(yè)性試驗中予以驗證的機器人，則采用批次或臺套的工業(yè)性試驗新產(chǎn)品安標發(fā)放模式。
“就像文件標題所體現(xiàn)的，《基本安全要求》是對煤礦井下機器人在安全方面的基本要求，是必須滿足的條件?！卑矘藝抑行膶徍税l(fā)放中心二部主任常琳說。
《基本安全要求》分為煤礦機器人的界定、基本安全性能要求以及申請人應(yīng)具備的基本條件三部分。
根據(jù)《基本安全要求》，可以在安全標志準入管理中冠以“煤礦機器人”名稱的設(shè)備，至少應(yīng)該具備感知周邊環(huán)境狀態(tài)或自動識別目標（故障）點，能夠自主判斷并自動執(zhí)行相應(yīng)動作等基本功能。
常琳介紹，基本安全要求可分為3類。
一是對煤礦井下機器人在不同環(huán)境下防爆性能的要求。
煤礦井下機器人在任何狀態(tài)下所產(chǎn)生的電氣火花能量及其所使用的材質(zhì)，特別是外殼材質(zhì)所產(chǎn)生的摩擦、沖擊火花均不能引爆煤礦井下瓦斯氣體。
二是對機器人在使用中基本安全性能的要求，包括電氣安全性能、通信性能、控制及保護性能、電磁兼容性能、防護性能。
常琳表示，這就是要求機器人在使用中不能影響到其他設(shè)備或者人的安全。比如，《基本安全要求》規(guī)定，非本質(zhì)安全型的機器人，應(yīng)具有瓦斯超限斷電功能，并且斷電后應(yīng)能閉鎖，只能人工復(fù)位后方可重新啟動；對于行走式或者軌道式運行機器人，其驅(qū)動、安全保護、制動性能應(yīng)滿足相關(guān)標準的規(guī)定，安全保護、安全制動的冗余設(shè)計應(yīng)滿足相關(guān)要求；大型作業(yè)類機器人，宜具備防止人員異常接近的預(yù)警及保護功能。
三是對機器人組成設(shè)備和重要零（元）部件的相關(guān)要求，包括電池及充放電管理、采用拖曳電纜的機器人特殊要求。
比如，采用拖曳電纜的機器人，除了滿足普通電纜要求外，還要求具備抗彎曲疲勞能力，并滿足遠程斷電要求。
鑒于煤礦機器人技術(shù)密集、智能化水平要求高等特點，《基本安全要求》還規(guī)定了申請人應(yīng)具備的基本條件。例如，申請人應(yīng)具有獨立研發(fā)、實驗、驗證等技術(shù)的能力和服務(wù)能力，具備相應(yīng)的生產(chǎn)制造、過程控制以及出廠檢測的設(shè)備設(shè)施和條件，擁有信息化、智能化管理手段等。
◆相關(guān)標準需進一步研究
《基本安全要求》是對煤礦井下機器人在安全方面需滿足條件的框架性要求，具體某類機器人安全標志的審核發(fā)放則有相應(yīng)的實施規(guī)則。
《管理方案》提出，煤礦巡檢機器人的安全標志審核發(fā)放執(zhí)行《礦用產(chǎn)品安全標志審核發(fā)放實施規(guī)則煤礦巡檢機器人》。
“從實踐看，目前申請安全標志的主要是安控類煤礦機器人，即各種巡檢機器人?！笨涤赫f，因此安標國家中心首先制定了煤礦巡檢機器人的實施規(guī)則。目前，該實施規(guī)則正在進一步征求意見。其他類型機器人的實施規(guī)則及安全技術(shù)要求，安標國家中心將根據(jù)用戶需求陸續(xù)組織制定。
“現(xiàn)在，煤礦井下機器人的應(yīng)用還存在一些問題需要進一步研究攻關(guān)。比如，機器人的材質(zhì)、電池容量問題?！笨涤航榻B，目前大多數(shù)煤礦井下機器人為了滿足防爆要求，一般為鋼質(zhì)外殼，造成機器人自重過大，功能發(fā)揮受限；此外，大多數(shù)機器人需要使用電池，電池的容量、續(xù)航能力、井下充電等問題也都需要逐一開展系統(tǒng)性研究。
這些問題也體現(xiàn)在了《管理方案》《基本安全要求》中?！豆芾矸桨浮诽岢觯瑢τ谑褂眯阅芗靶录夹g(shù)可能帶來的新問題，待推廣應(yīng)用中不斷積累、評估、完善或者在相關(guān)標準制定時進一步要求?！痘景踩蟆诽岢觯趹?yīng)急救援中使用的機器人，可否采用輕合金材料外覆金屬或非金屬涂層作為防爆外殼及相關(guān)技術(shù)要求，有待進一步研究。
“《管理方案》《基本安全要求》的發(fā)布有助于促進煤礦機器人在井下的應(yīng)用推廣。可以預(yù)見，隨著相關(guān)要求進一步明確、標準不斷完善，煤礦機器人的應(yīng)用將更加廣泛?！背Ａ照f。
（來源：中國煤炭報）
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