Горная промышленность - это источник минерального сырья, добываемого по всему миру. Промышленные и строительные проекты нуждаются в этих минералах и сырье. Более того, во всем - автомобилях, дорогах, домах, рабочих местах, компьютерах и мобильных телефонах - в той или иной мере используются добытые материалы или побочные продукты. Кроме того, технология подземной добычи является значительным источником дохода для многих стран и важным средством поддержки их экономики за счет экспорта добытых полезных ископаемых.
Что такое технология подземной добычи?
Подземная добыча относится к многочисленным подземным методам извлечения минералов, металлов, руд и других материалов с поверхности земли. Подземная добыча твердых пород и добыча мягких пород - это два вида подземных методов добычи. Первый относится к добыче твердых полезных ископаемых, таких как золото, серебро, цинк и никель, а второй - к методам добычи мягких полезных ископаемых, таких как соль и уголь.
Существует два основных этапа подземной добычи: исследовательский и производственный. Первая подразумевает выемку пустой породы, чтобы получить доступ к драгоценным камням, рудам и минералам. Взрывные работы, сортировка, укладка арматуры и взрывчатых веществ - все это этапы процесса разработки.
С другой стороны, производственная добыча делится на два этапа: добыча в мелких скважинах и добыча в глубоких скважинах. Добыча мелких скважин сопоставима с добычей полезных ископаемых, поскольку предполагает добычу собственно руды. Многочисленные выемки внутри руды или под ее поверхностью составляют добычу длинными скважинами.
На заре цифровой эры ни один сегмент не остался нетронутым, и технология подземной добычи полезных ископаемых - не исключение. Поскольку добыча полезных ископаемых оказывает столь значительное влияние на экономику стран и жизнь миллионов людей, было неизбежно, что ученые придумают различные методы улучшения традиционных процессов добычи с помощью технологий, как это сделали такие компании, как Newtrax. Вот некоторые из наиболее значительных технических достижений в подземной добыче полезных ископаемых:
IoT и горнодобывающая промышленность
Ожидается, что Интернет вещей, или IoT, позволит оптимизировать и улучшить работу горнодобывающих предприятий в гораздо большей степени, чем сегодня. Это связано с тем, что Интернет вещей позволяет собирать огромные объемы данных, получаемых в ходе горных работ.
Такая информация может использоваться для удаленного мониторинга операций, делая их более безопасными, продуктивными и устойчивыми. Информация, собранная во время горных работ, может быть использована для определения того, сколько времени горнодобывающие грузовики проводят в ожидании (что равносильно напрасной трате ресурсов), сколько времени требуется для погрузки материала в грузовики, сколько требуется технического обслуживания и так далее.
Интернет вещей (IoT) - это новая сетевая технология, основанная на слиянии беспроводных технологий, микроэлектромеханических систем (MEMS) и Интернета, которая может произвести революцию в горнодобывающей отрасли, внедрив новые методы поддержания безопасности и производства на шахтах.
Технология предполагает использование устройств радиочастотной идентификации (RFID) и сенсорных технологий для создания уникальных идентификаторов для машин, флота и людей, что позволяет им перемещаться и получать данные по сети без необходимости использования систем связи между людьми или компьютерами в подземных горных выработках. Платформа IoT может улучшить отслеживаемость и видимость всей горной операции. Кроме того, она позволяет компьютерам наблюдать, идентифицировать и понимать различные аспекты горных работ без участия человека, а также автоматизировать и улучшать обслуживание и эксплуатацию машин.
Cisco и другие сетевые компании активно сотрудничают с отраслевыми партнерами, предлагая решения на базе IoT, адаптированные для горнодобывающего сектора.
Умная добыча
Появление интеллектуальных шахт, как ожидается, произведет революцию в горнодобывающей отрасли в ближайшие годы. Добыча полезных ископаемых контролируется сочетанием рабочей силы и математических расчетов. Ожидается, что интеллектуальные шахты исключат из процесса добычи элемент рабочей силы, тем самым оптимизируя весь процесс добычи и делая его более экономичным и энергоэффективным. Большую часть опасного труда, который раньше выполняли люди, теперь будут выполнять машины, работающие по заданному графику и автоматизированные.
Технология блокчейн и майнинг
Рост затрат и озабоченность эффективностью заставляют горнодобывающую промышленность разрабатывать эффективные и устойчивые технологии, которые либо заменяют, либо дополняют традиционные процессы добычи. Значительная часть этой эффективности связана с оптимизацией цепочки поставок, и блокчейн - это шаг в этом направлении.
Использование технологии блокчейн в цепочках поставок при добыче полезных ископаемых позволяет создать прозрачные сети распределения, обеспечить прослеживаемость и безопасность.
Технологии для создания 3D-изображений
3D-изображение произвело революцию в крупномасштабной геологоразведке с точки зрения разработки систем обнаружения близости, и оно продолжает демонстрировать свои перспективы во множестве новых технологий. Хотя сейсмические исследования для изучения геологии перспективных мест добычи не являются чем-то новым, технология трехмерной визуализации значительно повысила эффективность этих исследований.
Лазерное 3D-сканирование - это новый метод трехмерной визуализации, который использует лазерное излучение для сбора пространственных данных и позволяет геологам создавать трехмерные геологические карты путем интеграции данных поверхностного картирования.
Несмотря на широкое применение в других областях, таких как машиностроение, архитектурное проектирование и судебная экспертиза, 3D-трассировка лучей - относительно новый метод для горнодобывающей промышленности. Инженеры по горным породам, инженеры по воздушным потокам, ответственные за безопасность, а также те, кто исследует опасные или труднодоступные участки горной выработки, извлекли пользу из этого метода.
Автоматизированное бурение
Буровые работы на поверхности могут стать более безопасными и эффективными благодаря использованию роботизированных и телеуправляемых систем бурения. Телеуправляемая система бурения состоит из удобной операторской станции, которая может быть установлена на различных мобильных платформах, подключенных к беспроводной сети буровой установки.
Эта техника позволяет оператору вести бурение с безопасного расстояния, не приближаясь к опасным участкам. С помощью дистанционно управляемой фотографии с панорамированием/зумом/наклоном для управления штангами, бурения и трамбовки транслируются изображения в реальном времени, видео в реальном времени и обмен данными, включая все системы управления бурением и состояние оборудования. Система слежения за подземной выработкой постоянно отображается на графическом экране, настроенном в операторском центре. Это эффективный и действенный метод прокладки шахт и туннелей.
Горнодобывающая промышленность становится все более подземной, поскольку срок службы открытых карьеров подходит к концу, а новые месторождения полезных ископаемых обнаруживаются глубоко под землей. Строительство подземных шахт с использованием традиционного шахто- и туннелепроходческого оборудования, с другой стороны, оказалось технически сложным, дорогостоящим и длительным. С другой стороны, это технически сложный, дорогостоящий и трудоемкий процесс.
Бактерии, потребляющие медь
Поскольку добыча некоторых полезных ископаемых нерентабельна, в конце концов они остаются. Горнодобывающие компании обычно выбрасывают их как мусор или используют в качестве заменителей для других химических операций.
Однако редкие минералы, такие как медь, становятся все более ценными, и в будущем извлечение минералов из хвостов может стать экономически оправданным. Бразильская горнодобывающая корпорация Vale совместно с Университетом Сан-Паулу разрабатывает потенциально новый метод извлечения медных минералов из хвостов с помощью микроорганизмов, который произведет революцию в управлении хвостами и увеличит добычу минералов, если распространить его на другие полезные ископаемые. Новаторский метод поможет извлекать редкие минералы, такие как медь, которая в чистом виде содержится всего в 1% из каждой тонны добытой руды.
