Yeraltı Madenciliğinin Geleceği Elektrikli Ekipmanlar

Madencilik, kökleri medeniyetin temellerine dayanan ve birçok büyük ekonomi üzerinde önemli bir etkiye sahip, asırlık ve dünya çapında bir sektördür. Gelir ve satılan ürünler açısından madencilik, küresel GSYİH'nın neredeyse yüzde 12'sini oluşturmaktadır. Madencilik gezegende her zaman bir ihtiyaç olmuştur ve olmaya da devam edecektir.

Geleneksel olarak yeraltı madencilik makinelerini çalıştırmak için fosil yakıtlara dayanan madencilik sektörü, karbon yoğun bir endüstri olarak bilinmektedir. Şimdi yeni bir trend var ve Yeraltı Madenciliği Elektrik Ekipmanları nispeten yeni bir yenilik.

Giderek daha fazla insan madencilik şirketlerinden sürdürülebilir kalkınmaya daha fazla önem vermelerini istiyor. Madencilik şirketleri aynı zamanda yerel toplulukların, tüketicilerin ve hükümetlerin de baskısı altında. Toplumun her kesiminden insanlar onlardan sera gazı emisyonlarını azaltmalarını, hava kalitesini iyileştirmelerini ve madenlerin yakınında yaşayan insanların sağlık ve güvenliğini korumalarını istiyor.

Bu bağlamda, batarya ile çalışan yeraltı madenciliği elektrikli ekipmanları dizel motorlu araçların, elektrik motorlu ekipmanlar ise hidrolik ekipmanların yerini almaya başladı.

Standart dizel motorlu teknolojiye kıyasla yeraltı madenciliğinde elektrikli ekipman kullanmanın çeşitli avantajları vardır. Bununla birlikte, para tasarrufu yapma potansiyeline de sahiptir.

Akü vs. Benzin

Yeraltı madenciliğinde kullanılan elektrikli araçlar güç bakımından dizel motorlu muadillerinden daha iyi performans gösterebilir. Öte yandan, bataryalar geçtiğimiz on yıl içinde daha da güçlenerek motorların daha da güçlü olmasını sağladı.

Sonuç olarak, günümüzün aküyle çalışan yeraltı madenciliği elektrikli ekipmanları, dizel motorlu öncüllerine göre yaklaşık iki kat daha fazla güç üretebilmektedir. Hacimli malların taşınması söz konusu olduğunda, yeraltı madenciliği elektrikli ekipmanları dizel motorlu kamyonlardan 10% daha hızlı hareket edebiliyor. Elektrikli araçlar söz konusu olduğunda, "tork kesinlikle çok büyüktür."

Bunun sonucunda üretkenlik artabilir. Örnek olarak, malzemeleri daha hızlı yüklemeyi, daha ağır ağırlıkları taşımayı ve daha hızlı seyahat etmeyi düşünün.

Daha verimli yeraltı madenciliği elektrik ekipmanı

Bu, daha küçük yeraltı madencilik elektrikli ekipmanlarının normalde daha büyük dizel ekipmanlarla mümkün olandan daha ağır yükleri taşıyabileceği anlamına gelir. Dizel motorlu bir kamyon 40 tonluk malzeme taşıyabiliyorsa, aynı boyuttaki bir yeraltı madenciliği elektrikli ekipmanı 50 ton taşıyabilir ve örneğin LHD madencilik makinesi.

Yeraltı madenciliği elektrikli ekipmanlarının boyutlarının küçülmesinin bir sonucu olarak, tüneller de daha küçük olabilir. Dolayısıyla elektrikli makineler için yeni madenlerin kazılması, ağır dizel makineler için inşa edilenlerin kazılmasından daha az gereklidir. Daha küçük tüneller, daha az atık kaya taşımamız ve çok fazla enerji ve para tasarrufu yapmamız anlamına gelir.

Madencilikte dijitalleşme, bu fikre şüpheyle yaklaşan ve hatta düşmanca yaklaşanlar tarafından sıklıkla yanlış anlaşılmaktadır. Dijitalleşmenin değişim ve istikrarsızlıkla eş anlamlı olduğuna inanıyorlar.

Ekonominin ve toplumun genelindeki gerçek dijital devrim söz konusu olduğunda, her şey işinizin kalitesini artırmakla ilgilidir. Madencilik operasyonları, dijitalleşme sayesinde enstrümante edilmelerini, ağa bağlanmalarını ve akıllı olmalarını sağlayan dijital teknolojilerin ve prosedürlerin kullanılmasıyla "daha akıllı" hale gelebilir.

Sanal Simülasyon

Sürekli izleme ve sanal simülasyonlar, modern dijital proses ve kontrol sistemlerinin mümkün kıldığı pek çok ileri teknolojiden yalnızca ikisidir. Örneğin maden işlemede sorunların düzeltilmesi geleneksel olarak proaktif bir süreçten ziyade reaktif bir süreç olmuştur. Ağa bağlı dijital sistemler ve yazılımlar aracılığıyla dinamik bilgilere erkenden erişirseniz yolunuzu hızla ayarlayabilirsiniz.

Otomatik Madencilik

Dijital dönüşüm sayesinde sıfır girişli, tamamen otomatik ve entegre bir maden mümkün hale gelebilir. Sonuç olarak, madenler sıfırdan otomasyon göz önünde bulundurularak planlanacak, süreçler cevher kütlesine uygun hale getirilecek ve uygulamadaki farklılıklar ortadan kaldırılacaktır. Mevcut bilgi akışını tamamen kullanabileceğiz ki bu çok büyük bir artı.

Yük sürelerinin ve sıklıklarının optimize edilmesi, IIoT teknolojisi ve veri analitiği kullanılarak yakıt tüketiminin, araç bakımının ve hatta taşıma mesafelerinin azaltılmasına yardımcı olabilir.

Madencilik için Bulut Ağı

Madencilik de dahil olmak üzere tüm ana sektörler buluta geçişle çoktan değişti. Entegre bir BT bulut destekli platform ve bulut kullanılarak, bir madenin faaliyetleri gerçek zamanlı olarak kurumsal düzeyde görülebilir. Bulut özellikli cihazlar, çalışanların gerçek zamanlı olarak işbirliği yapmasına olanak tanıyarak yeraltı yükleyicileri gibi herhangi bir madencilik operasyonunda güvenliği ve verimliliği artırır. Buna ek olarak, bulut tabanlı güvenlik ve altyapı hizmetleri, yetenekleri geliştirirken maliyetleri azaltabilir.

Dijital dönüşüm yeraltı makinelerini daha akıllı hale getirmeye odaklanmış olsa da, yeni donanım, ulaşım ve ekipman teknolojileri ve araçlarının tüm kritik operasyonlara benzersiz bir beyin ve kas gücü sağladığını belirtmek önemlidir.

Yapay Zeka ile Madencilik

Ayrıca bu yeni teknolojiler, veri analitiği, yapay zeka ve makine öğrenimini akıllı bir madenin birleşik sistemleriyle birleştirerek dijital dönüşüm faaliyetleriyle sorunsuz bir şekilde entegre olabilir.

Drone teknolojisi madencilik sektöründe, işçiler için potansiyel olarak tehlikeli bölgelerin üzerinde uçarak güvenliği artırmak da dahil olmak üzere çeşitli amaçlarla halihazırda kullanılmaktadır. Örneğin Freeport McMoRan, cevher çıkarmadan önce sıyırma oranlarını ve atık kayayı azaltmak için daha dik eğim açıları oluşturmaya yardımcı olmak üzere drone'ları kullanıyor.

İnsan yerine drone

Bir jeolog veya jeoteknik mühendisinin riskli koşullara gönderilmesi gerektiğinde bunun yerine drone analizi kullanılabilir. Madenleri araştırmak için dronların kullanılması, patlama bölgelerini temizlemek, 3D görüntüleme ve tarama yapmak ve insan incelemesi için güvenli olmayan bölgelerde canlı video ve gerçek zamanlı veri akışları sağlamak için de kullanılmıştır.

Madencilik sektörü, yeraltı madenciliği elektrikli ekipmanlarından etkilenmeye devam edecek. Yeni bir araştırmaya göre, 2028 yılında elektrifikasyon ve otomasyon pazarı $15 milyar değerinde olacak. Bu alandaki yenilikler yakıt tasarrufu, daha yüksek verimlilik ve daha fazla üretim tarafından yönlendiriliyor.

Daha verimli madencilik

Madencilik operasyonları sadece otonom taşıma sistemlerinden yüzde 30 verimlilik artışı bekleyebilir. Elektrifikasyon sayesinde makinelerin havalandırılması ve soğutulması için yapılan işletme harcamalarında yüzde 20 ila 25 oranında azalma sağlanabilir.

Rio Tinto ve BHP Billiton gibi işletmeler, madencilik sektöründe etkinliği ve verimliliği kanıtlanmış metalleri çıkarmak için otonom nakliyeciler ve otomatik jumbo sondaj makineleri kullanıyor.

Robotik ve otomatik madencilik, yapay zeka ve makine öğrenimi teknolojisindeki gelişmelerle doğrudan bağlantılı olduğu için oldukça ilgi çekicidir. MiningIQ tarafından yapılan ankete katılan madencilik uzmanlarının yüzde yetmiş yedisinden fazlası otomasyonun en kritik konu olduğuna inanıyor. Otomasyon her zamankinden daha kritik hale geliyor.

Doğal kaynaklarımızın değeri konusunda dünya çapında giderek artan farkındalık, madencilik şirketleri üzerinde çevresel performanslarını iyileştirmeleri için giderek artan bir baskı oluşturuyor. Neyse ki, şu ana kadar anlattığımız teknik gelişmelerin birçoğu madencilik operasyonlarında yakıt kullanımını, kirliliği, atıkları ve su kullanımını azaltıyor ki bu iyi bir haber.

Atık Yönetimi

Çevre dostu atık yönetimi ve asit maden drenajının yanı sıra maden sahalarının rehabilitasyonu da ekosistemlerin iyileşmesine yardımcı olabilir.

Ancak "yeşil olmak" sadece moda bir pazarlama kampanyası ya da işletmelerin parça parça girişimleri değildir. Sonuç olarak, madencilik şirketlerinin iş stratejilerini yeniden düşünmeleri ve gelecekte KSS kavramına uymaları beklenecektir (CSR).

Günümüzde KSS'ye yapılan vurguyla birlikte, "yeşil madenler" ve "sıfır atık madenciliği" gibi madencilik fikirleri önümüzdeki yıllarda ilgi çekmeye hazırlanıyor. "Yeşil madenciliğin" temel amacı, yenilikçi teknoloji, daha verimli madencilik operasyonları ve sürdürülebilir uygulamalar yoluyla maden çıkarma ve işlemenin çevresel etkilerini azaltmaktır.

Sıfır atık madenciliği

Madencilik işletmeleri için iyi haber, "yeşile" dönmenin onlara finansal olarak ödeme yapabileceği. Yeşil Madencilik Girişimi'ne göre, Kanada'nın Ontario eyaletinde enerji kullanımında yüzde 40 azalma ve yıllık $4 milyon tasarruf sağlandı.

Madencilerin her yıl ürettiği milyarlarca ton inorganik atık veya yan ürün göz önüne alındığında "sıfır atık madenciliği" imkansız görünebilir. Ancak daha fazla madenci atık üretimine yakından baktıkça, hacmi azaltmaya yardımcı olacak yeni teknolojiler benimsiyorlar.

Kırmızı çamurdan değerli minerallerin ve demirin çıkarılması, araştırılan çıkarma süreçleri arasındadır.

Sektör ileriye baktıkça gelecek için en umut verici sektörlerden bazıları ortaya çıkıyor. Derin deniz madenciliği bir süredir var olsa da, su altı teknolojisi bu alanda nelerin mümkün olduğunu yeni yeni keşfetmeye başlıyor.

Derin deniz madenciliğinin geleceği

Derin okyanusun ancak 5%'sini keşfedebildik, dolayısıyla doğrudan deniz tabanında muazzam maden çıkarma olanakları mevcut. Derin sularda madenciliği yapılabilecek değerli metaller bulunmaktadır. Nikel, kobalt, bakır ve magnezyum gibi metaller deniz tabanını dolduran yumuşak top büyüklüğündeki polimetalik modüllerde bulunabilir. Yeraltı madenciliğinde kullanılan farklı ekipmanlar kullanılır, ancak yeraltı madenciliğinin amacı aynı kalır.

Yerkabuğundan gelen sıcak suyu soğuk suyla birleştirerek demir, gümüş ve altın açısından zengin baca oluşumları yaratmak mümkündür. Pasifik Okyanusu'nda bulunan nadir toprak metallerinin çoğu su altı kabuk oluşumlarında ve dağlarda bulunmaktadır.

Tüm bu derin deniz oluşumları muazzam bir potansiyele ve gelecekteki keşifler için eşit derecede büyük engellere sahiptir. Ulusların ve kuruluşların okyanusun belirli bölümlerinde madencilik yapma hakkına sahip olup olmadıkları konusunda da bir tartışma yaşanacaktır. Okyanus ekosisteminin hassas yapısı nedeniyle çevreciler madenciliğin etkileri konusunda haklı olarak endişe duymaktadır.

Bu zorluklarla yeterince başa çıkılabilir ve engeller çözülebilirse, bu yeni derin deniz sınırı madencilik verimliliğinde yeni bir çağ başlatabilir. Aşırı, derin su koşullarına dayanabilecek ekipmanların yüksek maliyetle satın alınması gerekmektedir.

Bazı derin deniz madenciliği işletmeleri bu konuda öncülük ederken, teknoloji henüz geniş ölçekte test edilmemiştir.

Mühendisler işe mevcut yeraltı madenciliği elektrikli ekipmanlarından dizel motorları ve benzin depolarını çıkarıp yerine bataryaları koyarak başladı, ancak şimdi araştırma daha kapsamlı bir yaklaşım benimsiyor. Bugün, tüm makine bataryalar ve elektrik motorları etrafında inşa edilerek daha verimli bir makine yaratılıyor yeraltı madenciliği elektrikli araçları, yeraltı madenciliği sondaj makineleri ve madencilikte LHD makinesi.