近日，山东科技大学传来一则硬核消息：学校机械电子工程学院张强教授牵头，成功获批国家重点研发计划“智能机器人”重点专项——“硬岩矩形断面掘支运一体化机器人研制及应用示范”，项目总经费8000万元。
这不是一个小数目。国家重点研发计划是当前我国最高级别的研发项目体系之一，“智能机器人”重点专项更是面向国家重大战略需求和产业升级前沿的硬科技赛道。一个非“双一流”高校能在这个领域牵头8000万级的重大项目，本身就是一个值得关注的信号。
一、要攻克的难题是什么?
这个项目所要解决的问题，一句话就能点明其战略价值：硬岩矩形断面巷道的智能掘进。
目前，国内盾构机和TBM(全断面
硬岩掘进机)主要解决的是圆形断面长距离隧道的掘进问题，且多为软土或中硬岩地层。但在矿山井下、大型水电站地下洞室、国防工程等场景，需要大量矩形断面的硬岩巷道。硬岩掘进速度慢、刀具损耗大，矩形断面更意味着受力复杂、支护困难。目前这类工程仍大量依赖人工密集作业，效率低、安全风险高。
张强教授团队的攻关方向，正是研制一台能自主掘进硬岩矩形巷道、同时完成支护和物料运输的“掘支运一体化机器人”。这本质上是一台集成了硬岩截割、自主导航、智能支护和连续运输功能的移动式智能装备，用机器人集群替代传统人工和单一功能设备。
二、为什么是山科大?
山东科技大学并非传统意义上的“名校”，但在矿山装备和岩土工程领域，这所学校有长期积累。
山科大的前身之一是山东矿业学院，矿业工程是其老牌优势学科。学校机械电子工程学院长期深耕矿山机电装备、硬岩截割技术等方向，在煤炭和矿山行业有较高的认可度。此次项目牵头人张强教授，长期从事硬岩掘进装备和智能矿山技术研究，在行业内积累深厚。
有学者评价，山科大此次获批国家重点研发计划项目，是其“矿山装备智能化”方向长期积累的一次集中体现。
三、合作阵容：产学研用“国家队”集结
留意一下这个项目的联合申报单位，阵容堪称“豪华”：
武汉大学：水利水电工程全国顶尖，在地应力测试、岩爆预警和地下洞室稳定性分析方面处于领先地位。
东北大学：采矿工程和岩石力学领域的传统强校，深部硬岩
破碎机理研究国内一流。
香港理工大学：在智能结构与健康监测、机器人感知与控制方面有独特优势。
南京航空航天大学：精密驱动、机电控制领域实力突出，为机器人提供运动控制技术支撑。
中国矿业大学(北京)：矿业工程A+学科，深部巷道支护理论与灾害防治技术实力突出。
中国铁建重工集团：全球隧道掘进装备头部企业，拥有丰富的硬岩TBM工程经验和制造能力。
六个合作方，分别代表了岩土力学(武汉大学、东北大学)、机器人控制(香港理工大学、南京航空航天大学)、矿山工程(中国矿业大学(北京))、装备制造(铁建重工)四个维度。这是一种典型的“理论机理研究—关键技术攻关—装备集成制造—工程应用验证”产学研用全链条配置。山科大能在这样一个高水平团队中担任牵头单位，表明其在硬岩掘进装备这个细分赛道上具备了整合国内优势科研力量的组织能力。
四、这笔账怎么算?
8000万元的总经费，在硬岩掘进装备研发领域意味着什么?
硬岩掘进装备属于“高投入、长周期、高技术壁垒”的重型装备领域。一台主梁式TBM的价格通常在数千万到上亿元量级，矩形断面掘进机由于结构更复杂、刀具磨损更严重，研制成本更高。8000万元的国拨经费，加上各参与单位的配套投入，为从设计仿真到样机试制再到井下工业性试验提供了基本的经费保障。
从国家布局的角度看，这个项目的价值还需要放在更大的背景下来审视。
“十四五”以来，国家重点研发计划“智能机器人”重点专项多次布局矿山机器人方向。2021年，该专项设立了“复杂地质条件煤矿辅助运输机器人”项目;2023年，支持了“矿用特种机器人”等方向。此次山科大牵头获批的“硬岩矩形断面掘支运一体化机器人”，属于该专项在矿山机器人方向上的又一重要部署，聚焦的是硬岩掘进这一更难的细分场景。
专家分析，这一布局与国家战略需求高度契合。随着浅部资源日益枯竭，矿山开采深度持续下移。深部开采面临高地应力、高地温、高岩爆风险，对无人化、智能化作业装备的需求愈发迫切。科技部在“深地”领域持续布局，硬岩掘进是“深部资源开发”的核心前置工序，也是制约深地战略的瓶颈环节之一。
硬岩矩形断面掘支运一体化机器人的研制，不仅关乎采矿效率，更关乎深部资源能否安全、经济地开发。
五、长远挑战与意义
从实验室到井下，硬岩掘进机器人的工程化之路还很漫长。
公开资料显示，我国在硬岩掘进装备领域虽然进步显著，但核心部件仍面临“卡脖子”问题。大直径硬岩滚刀轴承、高性能截齿材料、高精度位姿感知
传感器等关键元器件，国产化率仍有待提高。山科大团队如何联合铁建重工等企业突破相关技术瓶颈，将是项目执行过程中的重要看点。
从更宏观的维度看，这个项目的实施效果，不仅关乎一台机器人的研制成功与否，更关乎我国深地战略的能力底座。
据相关统计，我国埋深1000米以浅的预测资源量中，铁矿约占33%，
铜矿约占28%，金矿约占43%。这些深埋地下的战略性
矿产资源要变成可采储量，硬岩掘进装备和技术是不可或缺的“钥匙”。矩形断面掘进相比传统圆形断面可减少约30%的无效开挖量，大幅降低工程成本和工期。
在某种意义上，这8000万元的国拨经费，不是投给一所大学，而是投给“向深部要资源”这一国家长远战略方向。
深部资源的开发利用能力，一定程度上决定了一个国家未来的矿产资源保障水平。而硬岩掘进装备的自主化程度，则是衡量这种能力的关键标尺。
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