壺化股份智能裝藥機(jī)器人：隧道施工智能化的“破局利器”

當(dāng)隧道工程施工智能化浪潮席卷、傳統(tǒng)作業(yè)面臨變革挑戰(zhàn)之時，隧道爆破智能裝藥機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。7月6日，《科學(xué)導(dǎo)報》記者探訪山西壺化集團(tuán)股份有限公司（以下簡稱“壺化股份”），車間內(nèi)自動化、智能化設(shè)備有序運(yùn)轉(zhuǎn)。近日，壺化股份自主研制的隧道爆破智能裝藥機(jī)器人成功完成試機(jī)，不僅從根源上化解了隧道智能施工“最后一公里”的作業(yè)難題，更推動我國隧道工程施工步入全過程智能化的嶄新階段。

壺化股份作為我國民爆行業(yè)的龍頭企業(yè)，是工信部確定的首批信息化與工業(yè)化融合重點推進(jìn)項目承擔(dān)單位。早在2024年，壺化股份就展現(xiàn)出前瞻性的戰(zhàn)略眼光，投資數(shù)千萬元，攜手北科大智能爆破實驗室等多家單位，開啟了隧道爆破智能機(jī)器人和智能爆破系統(tǒng)的研制征程。經(jīng)過一年多的艱苦技術(shù)攻關(guān)，終于成功研制出隧道掘進(jìn)爆破智能裝藥機(jī)器人。

該隧道爆破智能裝藥機(jī)器人是現(xiàn)代智能技術(shù)的集大成者。它通過專用AI算法和智能總控程序，將炮孔智能視覺捕捉機(jī)器人、坐標(biāo)定位自動傳送、藥包自動抓取、自動送藥退管機(jī)器人等多項先進(jìn)技術(shù)融合，實現(xiàn)了隧道智能耦合裝藥。

實際應(yīng)用效果令人驚嘆。以隧道全斷面作業(yè)為例，全斷面作業(yè)效率大幅提升30%，單次作業(yè)時間比人工節(jié)省20分鐘。傳統(tǒng)作業(yè)模式下每公里隧道施工成本降低約42%，人員直接暴露在爆破危險區(qū)的時間減少了95%。裝藥密度誤差能夠精準(zhǔn)控制在±5%范圍內(nèi)，遠(yuǎn)超人工操作精度。作業(yè)人員數(shù)量也從12～15人銳減至3人。生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本和本質(zhì)安全水平都得到了極大提升。壺化股份負(fù)責(zé)人表示：“該技術(shù)與自動鉆孔機(jī)合理匹配，成功解決了各種地質(zhì)環(huán)境下爆破和施工的難題，使我國的隧道工程施工作業(yè)水平躍上新的高度?！?/p>

目前，首批隧道爆破智能裝藥機(jī)器人裝備已在西部隧道工程中應(yīng)用，為獲取大型基建訂單提供技術(shù)支撐，還將投入到引水工程硬巖掘進(jìn)、城市地鐵深層盾構(gòu)配套爆破等重大項目中。這些項目往往面臨著復(fù)雜的地質(zhì)條件和嚴(yán)峻的施工挑戰(zhàn)，智能裝藥機(jī)器人的應(yīng)用將為項目的順利推進(jìn)提供有力支持。

不僅如此，壺化股份聯(lián)合深圳創(chuàng)者科技簽署合作協(xié)議推進(jìn)第二代裝備升級，集成5G遠(yuǎn)程操控與AI環(huán)境感知技術(shù)，形成“小型化、輕型化、便捷化、實用化”的解決方案。目前，該項目已申報發(fā)明專利8項、實用新型專利6項，為技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新和應(yīng)用提供了堅實的知識產(chǎn)權(quán)保障。

下一步，壺化股份計劃將無線電子雷管和智能爆破系統(tǒng)與機(jī)器人進(jìn)一步配套，這將是對傳統(tǒng)爆破作業(yè)的一次“顛覆性”“革命性”改變，可有效解決目前隧道掘進(jìn)爆破中作業(yè)環(huán)境惡劣、人員多、勞動強(qiáng)度大、安全性差等問題，為我國隧道工程技術(shù)發(fā)展注入新的強(qiáng)大動力。