Будущее подземной добычи электрическое оборудование

Горнодобывающая промышленность - это многовековой и всемирно известный сектор, уходящий корнями в основы цивилизации и оказывающий значительное влияние на экономику многих крупных стран. В пересчете на доходы и проданные товары на долю горнодобывающей промышленности приходится почти 12 процентов мирового ВВП. Горнодобывающая промышленность всегда была и будет востребована на планете.

Традиционно полагаясь на ископаемое топливо для работы подземных горных машин, горнодобывающая промышленность известна как углеродоемкая отрасль. Сейчас наблюдается новая тенденция, и подземное горное электрооборудование - это относительно новая инновация.

Все больше людей требуют от горнодобывающих компаний уделять больше внимания устойчивому развитию. Горнодобывающие компании также испытывают давление со стороны местных сообществ, потребителей и правительств. Люди из всех слоев общества просят их сократить выбросы парниковых газов, улучшить качество воздуха, защитить здоровье и безопасность людей, живущих рядом с шахтами.

В связи с этим электрооборудование для подземных горных работ, работающее от аккумуляторов, стало вытеснять автомобили с дизельными двигателями, а оборудование с электродвигателями - гидравлическое оборудование.

Использование электрического оборудования для подземной добычи имеет ряд преимуществ перед стандартным дизельным. Однако это также может привести к экономии средств.

Аккумулятор против бензина

Электромобили для подземной добычи могут превзойти по мощности свои аналоги с дизельным двигателем. С другой стороны, за последнее десятилетие батареи стали мощнее, что позволяет сделать двигатели еще мощнее.

Таким образом, современное подземное шахтное электрооборудование, работающее от аккумуляторов, способно вырабатывать примерно в два раза больше энергии, чем их предшественники, работающие на дизельном топливе. Когда речь идет о перевозке крупногабаритных грузов, подземное шахтное электрооборудование может двигаться на 10% быстрее, чем грузовики с дизельным двигателем. Когда речь идет об электромобилях, "крутящий момент просто огромен".

Результатом этого может стать повышение производительности. В качестве примера можно привести ускоренную погрузку материалов, транспортировку более тяжелых грузов и ускоренное передвижение.

Более эффективное подземное горное электрооборудование

Это означает, что небольшое подземное горное электрооборудование может перевозить более тяжелые грузы, чем это обычно возможно при использовании более крупного дизельного оборудования. Если дизельный грузовик может перевозить 40 тонн груза, то подземное горное электрооборудование того же размера может перевозить 50 тонн, например, горная машина LHD.

В результате уменьшения размеров подземного горного электрооборудования туннели также могут быть меньше. Таким образом, необходимость в прокладке новых шахт, предназначенных для электрических машин, меньше, чем в прокладке шахт, предназначенных для тяжелых дизельных машин. Меньшие туннели означают, что мы перевозим меньше пустой породы и экономим много энергии и денег.

Цифровизация в горнодобывающей промышленности часто неправильно понимается теми, кто скептически или даже враждебно относится к этой идее. Они считают, что цифровизация - это синоним перемен и нестабильности.

Когда речь идет о настоящей цифровой революции в экономике и обществе в целом, речь идет о повышении качества работы. Горнодобывающие предприятия могут стать "умнее" за счет использования цифровых технологий и процедур, которые позволяют им быть инструментальными, сетевыми и интеллектуальными благодаря цифровизации.

Виртуальное моделирование

Непрерывный мониторинг и виртуальное моделирование - это лишь две из многих передовых возможностей, которые предоставляют современные цифровые системы управления технологическими процессами. Например, исправление проблем при переработке полезных ископаемых традиционно было скорее реактивным, чем проактивным процессом. Вы можете быстро скорректировать свой путь, если заблаговременно получите доступ к динамической информации через сетевые цифровые системы и программное обеспечение.

Автоматизированная добыча полезных ископаемых

Благодаря цифровой трансформации станет возможным создание полностью автоматизированных и интегрированных шахт с нулевым входом. В результате шахты будут планироваться с нуля с учетом автоматизации, процессы будут соответствовать рудному телу, а различия в исполнении будут устранены. Мы сможем полностью использовать существующий информационный поток, что является огромным плюсом.

Оптимизация времени и частоты загрузки может помочь сократить расход топлива, техническое обслуживание транспортных средств и даже расстояние транспортировки за счет использования технологии IIoT и аналитики данных.

Облачная сеть для майнинга

Переход к облачным технологиям уже изменил все основные отрасли, включая горнодобывающую. С помощью интегрированной облачной ИТ-платформы и облака можно в режиме реального времени наблюдать за деятельностью шахты на корпоративном уровне. Устройства с облачными технологиями позволяют работникам сотрудничать в режиме реального времени, что повышает безопасность и эффективность любой горной операции, например подземных погрузчиков. Кроме того, облачные сервисы безопасности и инфраструктуры позволяют сократить расходы при одновременном расширении возможностей.

Важно отметить, что хотя цифровая трансформация направлена на то, чтобы сделать подземные машины умнее, новые технологии и инструменты для оборудования, транспорта и аппаратуры обеспечивают беспрецедентные "мозги" и "мускулы" для всех критически важных операций.

Добыча полезных ископаемых с помощью искусственного интеллекта

Кроме того, эти новые технологии могут плавно интегрироваться с мероприятиями по цифровой трансформации, объединяя аналитику данных, искусственный интеллект и машинное обучение с едиными системами "умной" шахты.

Беспилотные технологии уже используются в горнодобывающем секторе для различных целей, в том числе для повышения безопасности за счет полетов над потенциально опасными для рабочих участками. Например, компания Freeport McMoRan использует беспилотники для создания более крутых склонов, чтобы уменьшить коэффициент вскрыши и количество пустой породы перед добычей руды.

Дрон вместо человека

Анализ с помощью дронов может использоваться в тех случаях, когда геолог или инженер-геотехник должен быть направлен в рискованные условия. Использование дронов для исследования шахт также применялось для расчистки зон взрыва, 3D-изображения и сканирования, а также для обеспечения живого видео и передачи данных в режиме реального времени в районах, небезопасных для осмотра человеком.

Горнодобывающий сектор будет продолжать испытывать влияние подземного горного электрооборудования. Согласно новому исследованию, в 2028 году объем рынка электрификации и автоматизации составит $15 миллиардов. Инновации в этой области обусловлены экономией топлива, повышением эффективности и ростом производства.

Более продуктивная добыча

Горнодобывающие предприятия могут рассчитывать на 30-процентное повышение производительности только за счет автономных систем транспортировки. Электрификация позволяет сократить эксплуатационные расходы на вентиляцию и охлаждение оборудования на 20-25 %.

Такие компании, как Rio Tinto и BHP Billiton, используют автономные самосвалы и автоматизированные буровые установки для добычи металлов, доказав свою эффективность и производительность в горнодобывающей промышленности.

Роботизированная и автоматизированная добыча полезных ископаемых интересна тем, что она напрямую связана с развитием технологий искусственного интеллекта и машинного обучения. Более семидесяти семи процентов экспертов в области горной добычи, опрошенных MiningIQ, считают, что автоматизация является наиболее важной проблемой. Автоматизация становится все более важной, чем когда-либо.

Постоянно растущее во всем мире осознание ценности наших природных ресурсов оказывает все большее давление на горнодобывающие корпорации, требуя от них улучшения экологических показателей. К счастью, многие из описанных нами технических достижений позволяют сократить расход топлива, загрязнение окружающей среды, отходы и водопотребление в горнодобывающей промышленности, что является хорошей новостью.

Управление отходами

Экологически безопасное удаление отходов и кислотного дренажа, а также восстановление горнодобывающих объектов могут способствовать восстановлению экосистем.

Но "стать зеленым" - это не просто модная маркетинговая кампания или разрозненные попытки бизнеса. В результате от горнодобывающих компаний ожидают переосмысления бизнес-стратегии и соответствия понятию КСО в будущем (CSR).

С учетом того, что сегодня особое внимание уделяется КСО, такие идеи в горнодобывающей промышленности, как "зеленые шахты" и "безотходная добыча", в ближайшие годы будут набирать обороты. Основная цель "зеленой" добычи - снизить воздействие на окружающую среду при добыче и переработке полезных ископаемых с помощью инновационных технологий, более эффективных горных работ и устойчивой практики.

Безотходная добыча

Хорошая новость для горнодобывающих предприятий заключается в том, что "озеленение" может принести им финансовую выгоду. По данным инициативы "Зеленая добыча", в Онтарио (Канада) энергопотребление снизилось на 40 %, а годовая экономия составила $4 миллиона.

"Безотходная добыча полезных ископаемых" может показаться невозможной, учитывая миллиарды тонн неорганических отходов или побочных продуктов, которые ежегодно производят шахтеры. Но по мере того, как все больше шахтеров внимательно изучают свои отходы, они внедряют новые технологии, помогающие сократить их объем.

Среди изучаемых процессов добычи - извлечение ценных минералов и железа из красной грязи.

Некоторые из наиболее перспективных секторов появляются по мере того, как отрасль смотрит в будущее. Хотя глубоководная добыча существует уже давно, подводные технологии только начинают изучать возможности этой области.

Будущее глубоководной добычи

Мы почти не исследовали 5% глубины океана, поэтому огромные перспективы добычи существуют непосредственно на морском дне. В глубоководных районах есть ценные металлы, которые можно добывать. Такие металлы, как никель, кобальт, медь и магний, можно найти в полиметаллических модулях размером с мягкий мяч, которыми усеяно морское дно. При подземной добыче используется другое оборудование, но цель подземной добычи остается прежней.

Можно создать дымовые образования, богатые железом, серебром и золотом, соединив горячую воду из земной коры с холодной водой. Большинство редкоземельных металлов, найденных в Тихом океане, находятся в подводных образованиях земной коры и горах.

Все эти глубоководные формации обладают огромным потенциалом и столь же огромными препятствиями для будущих исследований. Также будут спорить о том, имеют ли право государства и организации добывать полезные ископаемые в определенных частях океана. Из-за хрупкой природы океанской экосистемы защитники окружающей среды справедливо беспокоятся о последствиях добычи полезных ископаемых.

Этот новый глубоководный рубеж может открыть новую эру производительности горных работ, если удастся должным образом справиться с этими трудностями и устранить препятствия. Оборудование, способное выдержать экстремальные глубоководные условия, должно быть приобретено по высокой цене.

Хотя некоторые компании, занимающиеся глубоководной добычей, занимают лидирующие позиции, технология еще не опробована в широких масштабах.

Инженеры начали с удаления дизельных двигателей и бензобаков из существующего подземного горного электрооборудования и заменили их батареями, но теперь исследования принимают более комплексный подход. Сегодня вся машина строится вокруг батарей и электродвигателей, создавая более эффективные подземные горные электромобили, подземные горные буровые машины и LHD машины в горнодобывающей промышленности.