Автоматизированный майнинг
Автоматизированная добыча предполагает удаление человеческого труда из процесса добычи . [1] находится Горнодобывающая промышленность в процессе перехода к автоматизации . Это по-прежнему может требовать большого количества человеческого капитала , особенно в развивающихся странах , где стоимость рабочей силы низка, поэтому стимулов для повышения эффективности меньше. Существует два типа автоматизации горных работ: автоматизация процессов и программного обеспечения, а также применение робототехнических технологий к горным машинам и оборудованию.
Программное обеспечение для автоматизации шахт
[ редактировать ]Чтобы получить больший контроль над своей деятельностью, горнодобывающие компании могут внедрить программное обеспечение или процессы для автоматизации горнодобывающей деятельности. Отчеты, создаваемые программным обеспечением для автоматизации шахт, позволяют администраторам выявлять узкие места в производительности, повышать подотчетность и лучше понимать рентабельность инвестиций . [ нужна ссылка ] [2]
Автоматизация горного оборудования
[ редактировать ]Решая проблемы, связанные с повышением производительности и безопасности на руднике, некоторые горнодобывающие компании обращаются к автоматизации оборудования, состоящей из роботизированных аппаратных и программных технологий, которые преобразуют транспортные средства или оборудование в автономные горнодобывающие агрегаты. [ нужна ссылка ] [3]
Автоматизация горнодобывающего оборудования осуществляется в четырех различных формах: дистанционное управление, телеуправление , помощь водителю и полная автоматизация. [4]
Пульт дистанционного управления
[ редактировать ]Горнодобывающее оборудование с дистанционным управлением обычно относится к горнодобывающим машинам, таким как экскаваторы или бульдозеры , которые управляются с помощью портативного пульта дистанционного управления. Оператор стоит на прямой видимости и использует пульт дистанционного управления для выполнения обычных функций автомобиля. Поскольку видимость и ощущение машины сильно ухудшаются, производительность автомобиля, как правило, снижается также и при использовании дистанционного управления. Технология дистанционного управления обычно используется для обеспечения работы горнодобывающего оборудования в опасных условиях, таких как нестабильная местность, зоны взрывов или зоны высокого риска падения обломков или подземные горные работы. Технология дистанционного управления, как правило, является наименее дорогим способом автоматизации горнодобывающего оборудования, что делает ее идеальной отправной точкой для компаний, желающих проверить жизнеспособность роботизированной технологии на своей шахте. [5]
Телеуправляемое горнодобывающее оборудование
[ редактировать ]Горнодобывающее оборудование с телеуправлением представляет собой горнодобывающую технику, которой управляет оператор в удаленном месте с использованием камер, датчиков и, возможно, дополнительного программного обеспечения для позиционирования. Телеуправление позволяет оператору дальше удаляться от места добычи и управлять транспортным средством из более защищенной среды. Джойстики или другие портативные элементы управления по-прежнему используются для управления функциями транспортного средства, а операторы имеют более широкий доступ к телеметрии транспортного средства и данным позиционирования через программное обеспечение телеуправления. Если оператор удален из кабины, производительность карьерных машин с дистанционным управлением также может снизиться; однако оператор имеет лучшую точку обзора, чем дистанционное управление с помощью бортовых камер и датчиков, и дополнительно удален от потенциально опасных условий. [6]
Помощь водителю
[ редактировать ]«Помощь водителю» относится к частично автоматизированному управлению горнодобывающими машинами. Лишь некоторые функции автоматизированы и требуют вмешательства оператора. Общие функции включают в себя помощь при обнаружении [ нужны разъяснения ] и системы предотвращения столкновений . [7]
Полная автоматизация
[ редактировать ]«Полная автоматизация» может относиться к автономному управлению одной или несколькими горнодобывающими машинами. Роботизированные компоненты управляют всеми важными функциями транспортного средства, включая зажигание, рулевое управление, трансмиссию, ускорение, торможение и управление навесным оборудованием (т. е. управление отвалом, самосвалом, ковшом и стрелой экскаватора и т. д.) без необходимости вмешательства оператора. Полностью автономные горнодобывающие системы обеспечивают наибольший прирост производительности, поскольку программное обеспечение управляет одним или несколькими горнодобывающими машинами, позволяя операторам брать на себя роль координаторов добычи, устранения ошибок и мониторинга эффективности. [8]
Преимущества
[ редактировать ]Преимущества технологий автоматизации горнодобывающего оборудования разнообразны, но могут включать в себя: повышение безопасности, повышение эффективности использования топлива, повышение производительности, сокращение внепланового технического обслуживания, улучшение условий труда, улучшение использования транспортных средств, а также снижение утомляемости и изношенности водителей. Технологии автоматизации являются эффективным способом смягчить последствия широко распространенной нехватки рабочей силы на таких должностях, как водитель грузовика-самосвалщика. В условиях падения цен на сырье многие горнодобывающие компании ищут способы значительно сократить накладные расходы, сохраняя при этом безопасность и целостность рудников; автоматизация может быть ответом. [9]
Недостатки
[ редактировать ]Критики автоматизации транспортных средств часто акцентируют внимание на потенциале роботизированной технологии для сокращения рабочих мест, в то время как сторонники возражают, что, хотя некоторые рабочие места устареют (обычно грязные, опасные или монотонные), будут созданы другие. Сообщества, поддерживающие малообеспеченных рабочих, которые полагаются на должности начального уровня в горнодобывающей промышленности, обеспокоены и призывают к социальной ответственности, поскольку горнодобывающие компании переходят на технологии автоматизации, которые обещают повысить производительность в условиях падения цен на сырьевые товары. не склонные к риску, Горнодобывающие компании, также неохотно вкладывают большие объемы капитала в непроверенную технологию, предпочитая чаще входить в сферу автоматизации на более низких и недорогих уровнях, таких как дистанционное управление. [10]
Примеры автономного горнодобывающего оборудования
[ редактировать ]Шахта будущего
[ редактировать ]Группа Rio Tinto приступила к реализации инициативы «Шахта будущего» в 2008 году. Из центра управления в Перте сотрудники Rio Tinto управляют автономным горнодобывающим оборудованием в отдаленном, но богатом полезными ископаемыми регионе Пилбара в Австралии . Автономные горнодобывающие машины уменьшают воздействие горнодобывающего гиганта, одновременно повышая производительность и коэффициент использования транспортных средств. По состоянию на июнь 2014 г. [11] Автономный горнодобывающий флот Rio Tinto достиг рубежа в 200 миллионов тонн. Rio Tinto также эксплуатирует ряд автономных буровых установок для взрывных скважин. [12]
Шахта Бингем-Каньон
[ редактировать ]Расположенный недалеко от Солт-Лейк-Сити , штат Юта, рудник Бингем-Каньон ( Kennecott Utah Copper /Rio Tinto) является одним из крупнейших карьеров открытого типа в мире и одним из крупнейших в мире производителей меди. В апреле 2013 года на руднике произошел катастрофический оползень, который остановил большую часть работы рудника. [13] В рамках усилий по очистке и повышения безопасности руководство шахты прибегло к использованию экскаваторов с дистанционным управлением, бульдозеров и буровзрывных буров с дистанционным управлением для выполнения работ на крайне нестабильных участках местности. Робототехнические технологии помогли Кеннекотту уменьшить более крутые и опасные участки оползня, чтобы обеспечить доступ пилотируемых транспортных средств для очистки. [14]
Автоматизация подземных работ в Китае
[ редактировать ]Немецкая компания «EEP Elektro-Elektronik Pranjic» поставила и ввела в эксплуатацию более 60 комплектов усовершенствованного автоматического управления подземной добычей угля за период ~2006–2016 гг. Впервые полностью пустынная технология добычи угля была использована китайским концерном «China National Coal Group Corp. (CME)» на шахте «Тан Шань Гоу» ( лава , комбайны, три лавы, глубина 200 м), а также на руднике «Нань Лян» (один плуг глубиной 100 м). Обе угольные шахты имеют мощность угольного пласта 1-1,7 м. Наблюдение за уборкой урожая осуществляется посредством видеокамер (в режиме реального времени с передачей сигнала по оптоволокну ). Обычно для контроля производственного процесса и проведения ремонтных работ требуется подземный персонал. Автоматизация повысила безопасность и экономические показатели. [15]
Горное дело следующего поколения
[ редактировать ]BHP развернула ряд автономных компонентов для майнинга в рамках своей программы Next Generation Mining. Это включает в себя автономные тренировки [16] и автономные грузовики [17] в районе Пилбара. [18]
Автономия в Европе
[ редактировать ]В марте 2021 года Ferrexpo plc объявила об успешном внедрении первых крупномасштабных автономных карьерных самосвалов в Европе. [19] с переоборудованием своих самосвалов CAT 793D . Компания использует на своей работе полуавтономные буровые установки с 2017 года. [20]
См. также
[ редактировать ]- Горное дело
- Автоматизация
- Робототехника
- Механизация
- Воздействие горнодобывающей промышленности на окружающую среду
- Природный ресурс
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Рио опробует автоматизированный майнинг. Архивировано 17 января 2015 г. в Wayback Machine в Австралии.
- ^ «Мировой рынок автоматизации горного дела (автоматизация программного обеспечения, услуг, автоматизации оборудования) 2018-2025 — ResearchAndMarkets.com» . www.businesswire.com . 10 августа 2018 г.
- ^ «Как автоматизация меняет эффективность горнодобывающей промышленности» . 27 апреля 2020 года. Архивировано из оригинала 13 февраля 2021 года . Проверено 6 февраля 2021 г.
- ^ «Автономные транспортные средства Caterpillar могут быть использованы НАСА для добычи полезных ископаемых на Луне и строительства лунной базы» . CNBC . 23 октября 2019 года. Архивировано из оригинала 25 октября 2019 года . Проверено 25 октября 2019 г.
- ^ «Система технической безопасности, управления, освещения и мониторинга горной передвижной установки» . www.mineserv.co.uk . Архивировано из оригинала 18 января 2016 года.
- ^ «Горные машины с дистанционным управлением» . Архивировано из оригинала 18 марта 2023 года . Проверено 6 февраля 2021 г.
- ^ «Автономные карьерные самосвалы и оборудование – подключенные к сети Pit Viper – мечта каждого горняка» . 26 июля 2018 г. Архивировано из оригинала 23 сентября 2020 г. . Проверено 6 февраля 2021 г.
- ^ «СтекПуть» . Архивировано из оригинала 11 августа 2020 года . Проверено 6 февраля 2021 г.
- ^ «Как автономные технологии могут сделать добычу полезных ископаемых более безопасной и ценной» . Архивировано из оригинала 11 апреля 2021 года . Проверено 6 февраля 2021 г.
- ^ «Преимущества и недостатки автоматизации горного дела» . Архивировано из оригинала 5 марта 2021 года . Проверено 6 февраля 2021 г.
- ^ « Пресс-релиз: Rio Tinto повышает производительность благодаря крупнейшему в мире парку собственных и эксплуатируемых автономных грузовиков » . Архивировано из оригинала 29 апреля 2015 года . Проверено 30 октября 2014 г.
- ^ « Rio Tinto и Atlas Copco объявляют об автономном буровом альянсе » . Архивировано из оригинала 6 мая 2017 года . Проверено 5 июня 2015 г.
- ^ «Второй оползень обрушился на шахту Бингем-Каньон в Рио, 100 рабочих эвакуированы | Горнодобывающая промышленность Австралии» . Архивировано из оригинала 27 сентября 2013 года . Проверено 23 сентября 2013 г.
- ^ «Бингем-Каньон, Коппер-Майн, Юта, США» . Архивировано из оригинала 14 февраля 2021 года . Проверено 6 февраля 2021 г.
- ^ Song, Gang (February 2016). "Experience in the implementation of process automation and data communication for underground coal mining on the example of China's coal industry [Опыт внедрения автоматизации процессов подземной добычи угля на примере китайской угольной промышленности]" . Ugol [Уголь], Russian Coal Journal (in Russian) (2). Moscow: RF Ministry of Energy, Ugol' Journal Edition: 25–29. doi : 10.18796/0041-5790-2016-2-25-29 . ISSN 0041-5790 . Archived from the original on 11 September 2016 . Retrieved 31 August 2016 .
- ^ " "BHP Billiton использует автономные буровые установки Atlas Copco" " . Архивировано из оригинала 22 августа 2016 года . Проверено 27 июля 2016 г.
- ^ «Две австралийские шахты начинают перевозить всю свою железную руду беспилотными грузовиками» . 18 октября 2015 г. Архивировано из оригинала 10 августа 2022 г. Проверено 18 марта 2023 г.
- ^ «Пилбара» . Архивировано из оригинала 24 февраля 2021 года . Проверено 6 февраля 2021 г.
- ^ «Публикация результатов Ferrexpo за финансовый год» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 7 октября 2021 года.
- ^ «Презентация Ferrexpo для инвесторов» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 7 октября 2021 года.