矿山智能化进入“深水区”：从无人矿卡到具身矿工，四个切面看一场硬核变革

ROBOT INDUSTRY

露天矿场上，百吨级无人矿卡在采剥面上自主穿梭，驾驶室空无一人；井下巷道深处，巡检机器人的红外镜头扫过水泵房、变电所的每一台设备，数据实时回传至地面调度中心。从地表到地下数百米，一场以“机器替人”为核心的矿山智能化变革正在加速推进。

矿山智能是“机器人+”聚焦场景之一

矿山智能化转型走到今天，已不是“要不要上”的选择题，而是怎么系统性地落地的必答题。我国是全球最大的矿业国之一，煤矿与非煤矿山总数超过三万座，从业人员数以百万计。面对资源禀赋复杂、安全事故风险高、一线劳动力持续短缺的多重压力，以智能化装备替代人工，已从试验性探索上升为国家战略层面的刚性需求。

但不同矿山之间的差异，远大于外行人的想象。从矿种看，煤矿矿体多为水平层状，煤层较软，可用机械直接切割采装；金属矿床形态极不稳定，矿岩坚硬，大多需先爆破再开采。煤矿安全重点是瓦斯、煤尘、顶板、火、水五大灾害的防治；金属矿随开采深度增加，深井岩爆和地热控制成为主要挑战。

从开采方式看，露天开采涉及穿孔、爆破、采装、运输、排土等流程，适用于大型机械作业；地下开采则需开凿竖井、斜井、平巷等工程通达矿体，涵盖凿岩、爆破、出矿、通风、支护、运输提升等复杂工序。两类矿种、两种方式在作业环境、设备选型和安全风险上的巨大差异，决定了智慧化改造的路径和难度各不相同，即露天矿无人驾驶已率先跑通，而井下移动作业仍是“最难啃的骨头”。

这样的行业底色，决定了矿山智能化的推进必须分类施策、分步落地。从整体进展看，这场变革已行至“深水区”。截至2025年底，全国已建成智能化煤矿1066处，智能化产能占比超过65%。煤矿智能化采掘工作面从2020年的494处增加到1930处。煤矿百万吨死亡率降至0.098，创历史新低。超过1.6万个固定工作岗位实现无人值守，30余类共2640台（套）机器人在各类矿山推广应用。然而，规模数字的增长掩盖不了一个现实：行业正从“规模化建设”全面转入“运营深化期”。上半场解决的是“有没有”，下半场要解决的是“好不好、值不值”。政策关注点已经从“建了多少”转向“运行如何”。各子系统之间的“数据孤岛”、部分已建成项目常态化运行率不高、“重建设、轻运营”等现象，成为必须跨越的障碍。

政策层面也在持续加码。2024年4月，国家矿山安全监察局等七部门联合印发《关于深入推进矿山智能化建设促进矿山安全发展的指导意见》，提出到2030年建立完备的矿山智能化技术、装备、管理体系，推动矿山开采作业少人化、无人化。2025年9月，国家矿山安全监察局发布《矿山智能机器人重点研发目录》，聚焦掘进、采矿、运输、选矿、辅助作业、安控、救援等七类共56种矿山智能机器人。2025年12月，国家矿山安全监察局印发《金属非金属矿山智能化建设指南（2025年版）》，按照露天矿山和地下矿山两大场景分别提出智能化建设整体架构，涵盖信息基础、地质保障、采矿作业、运输作业、安全监控、综合管控平台等十大业务系统。2026年5月，国家矿山安全监察局与工信部联合启动矿山机器人应用验证试点，围绕掘进、采矿、运输、选矿、辅助作业、安控、应急救援七类场景开展验证，重点验证机器人的安全性、可靠性、稳定性、实用性、复杂环境适应性以及协同作业能力。

政策的密集出台与市场的快速升温，标志着矿山智能化已从“要不要做”进入“怎么做深、做透、做系统”的关键阶段。

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第一切面——运输环节：无人矿卡跑通第一公里

露天矿运输环节之所以最先跑通，核心在于其作业场景的“结构性优势”：空间开阔、路线相对固定、GPS信号条件良好，为无人驾驶技术的落地提供了理想的外部环境。露天矿运输作业本身属于“点对点”的重复性任务：从采掘面到排土场或破碎站，路径明确，运距固定，这使得自动驾驶系统的感知、决策和控制算法能够在相对可控的边界内快速收敛。

从技术路线看，行业已经形成了多传感器融合感知、5G远程遥控与车路云协同的成熟架构。激光雷达、毫米波雷达与高精度组合惯导的协同，使得矿卡在扬尘、雨雪、极端温度等恶劣条件下仍能保持稳定的环境感知能力；5G专网的低延时特性支撑了车铲协同、卸载区精准停靠等复杂作业流程；云端调度系统则实现了从单车智能到集群协同的跨越。

2025年被行业公认为规模化应用元年，一个重要标志是从“示范项目”走向“常态化生产”，无人矿卡不再是展示品，而是真正参与采剥排的全流程作业，成为生产序列中不可缺失的一环。行业的竞争焦点也随之迁移：不再是“能不能跑通”，而是“能不能在全天候条件下稳定运行、能否在成本侧跑出显著优势”。露天矿运输成本通常占生产总费用的40%至60%，是最大的单项成本支出，这意味着一旦无人化方案在效率和成本上实现双重突破，其商业价值的释放将是爆发性的。

2025年5月，徐工集团与华能合作的百台“华能睿驰”无人纯电矿卡在内蒙古华能伊敏露天矿正式投运，这是全球首批露天矿山纯绿电、真无人设备落地应用的案例，也是全球范围内无人纯电动矿卡首次实现百台编组运营。整车采用多模态神经感知网络与五重紧急制动系统，实现全时段L4级无人化作业，每天长达22小时的连续作业，作业效率达到人工驾驶的120%，创下了无人驾驶电动矿卡领域全球最大吨位、最快运行速度、最低运行温度三项纪录。该项目集成无人驾驶、5G通信、智能换电、智能安全管控等核心技术，采用光伏绿电实现运输环节零碳运行。徐工已与华为联合打造“车—网—云”一体化调度系统，采用随车众包技术实现地图分级动态更新：一般道路保持小时级更新，核心作业区如装载点、排卸位等实现分钟级更新。

博雷顿摒弃传统设备销售模式，推出“车辆+运营服务”的订阅制方案，客户按实际运量支付费用，单吨运输成本较人工驾驶降低18%，这种风险共担机制使典型项目的无人化改造投资回收期缩短至22个月。2025年上半年，博雷顿营收达3.27亿元，同比增长22.2%，其中电动宽体自卸车收入同比大增77.5%至2.56亿元。2025年，公司向非洲赞比亚铜钴矿区一次性交付31台纯电动矿卡，标志着电动矿山装备正式获得海外大型矿山项目认可。

截至2025年底，易控智驾已在全国二十余座矿山部署无人矿卡逾2300台，覆盖煤矿、金属矿、非金属矿等多矿种，累计行驶里程超过9000万公里，累计运输量已超5亿立方米。公司占据中国L4级矿区无人驾驶解决方案市场超50%份额。在行业9个单矿百台级项目中，易控智驾参与了8个，并独立完成6个，单矿最高部署规模已突破500台。公司正从传统的“持车”模式向“不持车”的轻资产模式转型，2025年前三季度轻资产模式营收占比提升至50%，同比增长267%。其自主研发的“著山”2.0无人驾驶方案已在多矿种落地，通过云端调度系统实现多车协同作业，支持大规模集群调度。

此外，希迪智驾、踏歌智行、伯镭科技、中科慧拓等企业也在加速布局。

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第二切面——固定岗位：让“黑灯工厂”从地面走向井下

矿山大量存在的固定岗位，包括皮带运输线、变电所、水泵房、破碎站、通风机房等，这些构成了“机器换人”第二梯队的核心场景。这类岗位的共同特征是：工作位置固定、作业流程标准化、环境要么极端恶劣、要么极端枯燥。从技术实现难度看，固定岗位的自动化改造远低于移动作业，即路径固定、任务单一、感知范围可控，这使得它成为当前智能化改造性价比最高的投入方向。

从技术方案看，固定岗位的机器人替代已经形成了相对成熟的产品谱系。挂轨式巡检机器人沿预设轨道自主行走，通过高清摄像头、红外热成像、多参数气体传感器采集设备状态数据；轮式防爆巡检机器人则具备更强的越障能力和自主导航能力，适用于地面条件更复杂的场景。AI图像识别算法能够自动识别仪表读数、设备温度异常、管道泄漏等隐患，将“人眼盯防”升级为“机器视觉+智能研判”。

从行业推进节奏看，井上选厂和地面工业场地的“黑灯工厂”模式已率先跑通：从破碎、磨矿到浮选、精尾输送的全流程无人化在多个大型矿山已成为现实。井下的固定岗位则面临更严苛的挑战：防爆认证、狭窄空间、潮湿腐蚀、通信受限，但推进速度正在加快。这一领域的技术成熟度最高、标准化程度相对最好，是当前矿山智能化改造中投入产出比最为清晰的切面。

在亚洲最大的硼铁矿——首钢硼铁矿，东方测控为其量身定制了覆盖采矿到选矿全流程的智能化方案。采矿环节实现车辆智能调度、矿车无人驾驶，选矿环节实现从破碎到精尾输送全流程智能化，建成“黑灯工厂”并实现全工艺段无人值守，同时搭建智慧管理体系，使该矿在采矿、选矿、管控等方面的智能化水平国内领先。在国家级铜基地——江西德兴铜矿，东方测控打造的智能系统覆盖从采矿到选矿的核心工艺环节，钻机无人驾驶系统、露天矿车辆智能调度管理系统、中子活化高精度炮孔样元素分析检测站等具备国际先进水平的装备为铜矿高效运营提供了重要技术支撑。目前，东方测控的智能化系统与装备已在全球40余个国家成功应用。

中信重工开诚智能已打造国内品类较为齐全的特种机器人产品线，拥有机器人产品50余款。其轮式防爆巡检机器人主要由机器人本体、无线基站、自主充电装置及远程控制站组成，广泛应用于化工厂、焦化厂、输气站、煤矿等复杂环境。近期，该机器人在铜陵化工集团硫铁矿山正式“上岗”，精准承接矿井水泵房、变电所等关键场所日常巡检任务。机器人可实时采集图像、声音、红外热像及温度、烟雾、气体浓度等参数，准确判断设备运行状态，实现故障超前预判，为矿山安全管控提供科技支撑。该轮式巡检机器人采用防爆设计，可适应井下狭窄通道和复杂地形，通过自主导航和避障实现全自主巡检作业，数据通过无线网络实时回传至地面监控中心。

华夏天信的防爆智能巡检机器人搭载专用的先进AI智能分析平台，基于多年积累的煤矿行业数据，可对矿用设备、人员、信号进行图像数据分析，识别多种安全隐患。其KJXX51C型煤矿用挂轨式巡检机器人采用隔爆兼本安型设计，由防爆机器人本体、独立隔爆驱动电机、本安云台相机和多参数气体传感器等设备组成，适用于煤矿井下皮带巷、变电所、水泵房等固定巡检场景。机器人沿轨道自主行走，可实现对设备温度、振动、气体浓度等参数的连续监测，数据通过5G网络实时上传。2025年，公司参与湖南永州电厂5G智能AI设备预测性维护系统项目建设，并中标煤矿智能巡检装置采购项目。

此外，尤洛卡、梅安森、陕煤智控等企业也在矿山固定岗位工作领域持续深耕。

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第三切面——移动作业：掘进、支护、清理，啃“最难啃的骨头”

移动作业是矿山智能化四个切面中技术难度最高、推进最慢的领域。井下掘进、锚护、喷浆、巷道清理、材料搬运等作业的共同点是：作业空间狭窄且不断变化、设备需要频繁移动、工序之间强耦合、防爆和安规要求极为严格。与露天矿运输或固定岗位巡检不同，井下移动作业面对的是一种“非结构化环境”，即巷道断面形状各异、底板起伏不定、视线受阻、通信信号衰减严重，这些因素使得通用地面机器人技术很难直接移植。

从技术进展看，行业正处于“从辅助到替代”的过渡期。所谓“辅助”，是指机器人或智能化设备目前更多是减轻工人劳动强度、改善作业环境，而非完全替代人工。以掘进为例，智能掘锚机实现了“人机分离”，操作人员从工作面迎头撤至巷道300米外的集控间或地面控制室，通过远程操控完成截割、支护等作业，但决策和干预仍然依赖人的经验。喷浆机器人同样如此，自主路径规划和喷射控制正在逐步成熟，但面对井下复杂多变的岩壁条件，人工干预仍是常态。

从行业应用深度看，不同细分场景的智能化水平差异较大。凿岩台车和掘进机的远程操控已相对普及，锚护和喷浆的自动化正在加速突破，而巷道清理、材料搬运等环节仍主要依赖人工。制约因素主要包括三个方面：一是井下极端环境对传感器和机械结构的可靠性提出极高要求，故障率偏高；二是移动作业涉及多工序、多设备协同，系统集成复杂度远高于固定岗位；三是防爆改装带来的体积和重量增加，在狭窄巷道中进一步限制了设备的灵活性和通过性。这一切面代表了矿山智能化“最难啃的骨头”，也是未来技术攻关的主战场。

山东天河科技自主研发的EBZ系列智能掘锚机，集掘进、支护、钻探、运输、除尘等功能于一体，搭载自主研发的智能掘进集控平台，实现了掘进设备井下300米远程精准控制和地面一键启停集中管理。整个快掘系统包括智能掘锚机、高效干式除尘、锚杆钻车、自移机尾等设备，同时配有智能化集控系统，实现了人机分离，即人在巷道300米外的集控间或在地面“太空舱”控制室内即可完成操作。该智能掘锚护一体机凭借智能化远程掘进控制技术入选工信部第一批先进适用技术名单，并斩获山东省“省长杯”金奖。目前，该设备已在中煤集团、陕煤集团等企业旗下的100多座煤矿推广应用。公司新建70亩智能化工厂已投产，具备年产200台（套）的产能规模。

中信重工开诚智能自主研制的喷浆机器人在陕西能源某煤矿回风大巷3900米处首次投入运行。该机器人具有巷道三维建模功能，能够自主规划行走与喷射路径，实现井下巷道的智能化喷浆支护作业，可有效提升喷浆成型质量，显著降低人工干预程度与作业强度。中信重工开诚智能已申请《一种煤矿井下智能喷浆机器人的机械臂结构及控制方法》专利，持续推动喷浆机器人的技术迭代。中信重工开诚智能在矿山重型装备领域拥有深厚技术积累，其喷浆机器人产品是其向智能化装备延伸的重要成果。

中信重工开诚智能产品

启辰科技自主研发的智能化湿式喷浆机组在榆神煤炭榆树湾煤矿井下完成设备组装、空载测试及喷浆试验，成功实现井下湿式喷浆全流程自动化作业，所有技术指标、性能参数均符合或超出合同约定标准。相较于传统人工喷浆，该机器人具有连续作业能力，可24小时不间断工作，单班效率可达人工的2至3倍，通过精准喷射控制，回弹率可从人工的20%至40%降至10%以下，大幅减少物料浪费。该湿式混凝土喷浆机器人已入选国家矿山领域机器人典型应用场景。该项目中标金额266.8万元。启辰科技自成立以来专注于矿山智能装备研发，在喷浆机器人领域形成了自主核心技术体系。

此外，随擎机器人、金必德、开山重工等企业也在移动作业机器人领域持续探索。

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第四切面——系统智能：具身智能与“矿山大脑”

如果说前三个切面解决的是“点”和“线”的智能化，即某台设备、某个岗位、某道工序，那么第四个切面要解决的是“面”和“体”的问题：把散落在各处的无人矿卡、巡检机器人、掘进机、选厂系统、安全监控全部接入同一张网，由统一的“矿山大脑”进行调度、决策和优化。

系统智能的实现，依赖于三道技术关口的突破。第一道是数据融合，不同厂商、不同年代、不同通信协议的设备之间要实现数据互联互通，这不仅是技术问题，更涉及行业标准和生态协同。第二道是算力下沉，井下采集的海量数据不可能全部回传地面处理，边缘计算节点需要在靠近数据源的位置完成实时分析和决策。第三道是智能决策，从“被动响应”走向“主动预判”，比如根据设备振动数据和温度趋势预判故障、根据采掘面推进速度动态调整运输计划、根据通风和瓦斯数据自动优化作业安排。

更前沿的方向是具身智能在矿山场景的探索。四足机器人、人形机器人开始下井测试，其价值在于突破了轮式和履带式机器人的地形适应性瓶颈，井下巷道有台阶、有坡道、有障碍物，四足机器人可以像动物一样攀爬和跨越，理论上具备更强的通过能力。但井下防爆认证、极端工况下的可靠性、续航能力等问题仍待解决。如果说系统智能是“矿山大脑”，具身智能则是“矿山手脚”，当大脑和手脚真正协同起来，矿山才有可能从“少人化”走向真正的“无人化”。

从行业演进趋势看，系统智能的核心驱动力已从“设备互联”转向“数据驱动”。矿山的每台设备、每道工序、每个传感器都在持续产生数据：设备运行数据、地质勘探数据、安全监测数据、生产调度数据等，这些数据的积累和分析能力，正在成为矿山装备制造商和智能化服务商的核心竞争力。谁掌握了矿山数据，谁就掌握了下一代矿山装备的定义权和定价权。

如果说露天无人矿卡打通了矿山智能化的“第一公里”，那地下千米深部采场完整闭环的规模化“机器换人”，则依靠中科慧灵的具身智能矿工真正落地。井下凿岩、装药、爆破、撬毛、铲运、破碎等各工序单机智能化装备已深耕发展多年，行业持续推进各环节自动化改造，但各设备长期独立运转、工序间缺少可自主联动、连续作业的执行载体，各类单点装备始终无法串联形成完整闭环，难以规模化稳定投产。具身智能矿工的出现，恰好补齐全流程作业衔接短板，成为矿山无人生产体系落地的点睛核心。不少产业从业者对矿山智能化存在固有认知，将升级目标局限于“单台机器人替代单一岗位人工”的单点思路。井下开采是环环相扣的闭环生产体系：前端凿岩施工、中段铲装运衔接、后端全域安全管控紧密绑定，任一工序衔接出现断层，整条开采产线都会出现效率损耗、衍生安全事故。仅零散部署自动化单机，无法实现全流程自主流转、多设备协同作业的智能化目标，一套可闭环运行、人机隔离的一体化生产体系，才是矿山数字化升级的核心诉求，而具身智能矿工正是串联整套系统的核心执行单元。中科慧灵于2025年5月联合山东招金集团、山东中矿集团成立中科深矿具身智能机器人（烟台）有限公司，以具身智能矿工为核心切入点，串联凿岩、装药、爆破、撬毛、铲运、破碎全流程工序，打造连贯可控的无人化作业链条。井下凿岩钻孔精度、装药爆破方案直接决定开采效率与作业安全，环环相扣的工序不再依靠井下人工现场衔接，而是由具身智能矿工作为核心执行载体完成全流程流转；人机风险隔离，打造由具身智能构筑、作业面集中管控的完整安全屏障。

矿井智能装药机器人

2025年8月29日，科达自控与山西焦煤集团、杭州宇树科技在山西太原正式签署《矿用多足特种机器人联合研究室共建协议》及《联合开发矿山具身智能框架协议》。三方联合针对煤矿井下复杂工况与狭窄空间环境，开发具备自主决策与协同作业能力的煤矿井下具身智能机器人。科达自控深耕矿山自动化与信息化领域二十余年，在矿井通信、系统集成和防爆认证方面具备丰富经验，负责整体管理、路线规划、机器人训练及管理平台研发；宇树科技是全球知名的四足机器人及人形机器人研发企业，其四足机器人产品在全球市场占据重要份额，负责提供四足机器人本体；山西焦煤作为国内大型煤炭企业集团，负责提供矿区真实场景进行实地测试与验证。

此外，希迪智驾从无人矿卡延伸到物理AI调度平台，以物理AI技术为矿山全场景作业赋予“智慧大脑”，实现无人重载作业的规模化落地与全局调度能力的持续迭代。其调度平台支持千级车辆同时调度，响应速度较传统模式提升80%，通过统一数据接口将无人矿卡、挖机、辅助车辆等纳入同一个管理系统，实现全流程协同作业。而旷行科技则提供“机器人+AI大脑”运维方案，涵盖四足、爬壁、无人机等多形态机器人，通过自研工程多模态大模型，融合图像、点云、超声等多传感器数据，实现对矿山设施表观及隐蔽病害的亚毫米级识别。其AI分析平台可对巡检数据进行自动比对和趋势分析，提前预警设备异常。

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结语

四个切面呈现出一条清晰的递进路径：运输是最先落地的场景，场景封闭、路线固定、技术相对成熟；固定岗位是优先替代的方向，环境恶劣但路径固定，最适合“机器换人”；移动作业是当前最难攻关的堡垒，环境复杂、空间狭窄、防爆要求高；系统智能则是终极形态，从单机智能走向全局智能，从设备互联走向数据驱动。

三个趋势正在清晰显现：从单机到系统，不再是某一台设备的无人化，而是全流程、全要素的系统级升级；从改造到原生，下一代矿山装备将从设计之初就面向无人化、智能化；从卖设备到卖服务，按运量收费、无人驾驶即服务等新模式正在改写行业规则。

挑战也不容回避，矿山机器人从零部件到整机到系统的标准体系仍在建设中。两部委发布的关于开展矿山机器人应用验证试点工作的通知关于开展矿山机器人应用验证试点工作的通知中明确提出，围绕“零部件－整机－系统”全链条开展标准与规范研究，制定关键指标分级评价标准、数据安全与系统兼容性标准、机器人运维和操作规程等，形成规范化、规模化推广的整体解决方案。

当前矿山机器人仍面临可靠性、稳定性、场景适配性不足等难题。但所有技术投入的终极意义，始终是回归到“人”。智慧化最终是为了让矿工从危险中解放，从井下走到地面，从拿铁锹变成握操控杆，从高危环境走进智能调度室。

正如某位在露天矿调度室里的老矿工所说：“对讲机没了，指令准了，人也轻松了。”这才是所有技术投入的最终意义。

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