Одно можно сказать без сомнений о горнодобывающей промышленности XXI века: необходимо создать новую интеллектуальную модель для достижения цифровизации ресурсов и горнодобывающей среды, интеллекта технического оборудования, визуализации контроля производственных процессов, сетевой передачи информации и научного управления и принятия решений в производстве. Интеллект также стал неизбежным путем для трансформации и модернизации горнодобывающей промышленности.

В настоящее время отечественные шахты, как правило, находятся на переходном этапе от автоматизации к интеллектуализации, и отличные шахты служат хорошими примерами для развития! Сегодня давайте взглянем на некоторые выдающиеся интеллектуальные шахты и обменяемся идеями.

01

Железная шахта Кируна в Швеции

Железная шахта Кируна расположена на севере Швеции, на 200 км внутри Полярного круга, и является одной из самых высокоширотных минеральных баз в мире. В то же время, железная шахта Кируна в настоящее время является крупнейшей подземной шахтой в мире и единственной крупной железной шахтой в Европе, которая все еще разрабатывается.

Шахта Кируна в основномдостигла безлюдной интеллектуальной добычи. На подземном рабочем фронте, кроме рабочих по обслуживанию, почти нет других работников; почти все операции выполняются удаленной компьютерной системой управления с очень высокой степенью автоматизации.

Интеллект шахты Кируна в основном обусловлен использованием крупной техники и интеллектуальных систем удаленного управления, а также современной системой управления. Высокоавтоматизированные и интеллектуальные системы и оборудование для добычи являются ключевыми для обеспечения безопасной и эффективной добычи.

1) Разработка:

Шахта Кируна использует комбинацию вертикальных шахт и наклонных рамп для разработки. В шахте есть три вертикальные шахты для вентиляции, подъема руды и отвальных пород, в то время как персонал, оборудование и материалы в основном транспортируются с помощью безрельсового оборудования с наклонной рампы. Главная подъемная шахта расположена в нижней части рудного тела, и на данный момент рабочий фронт и главная транспортная система были опущены шесть раз, текущий уровень главного транспорта составляет 1045 м.

2) Бурение, заряжание и взрыв:

Для выемки тоннелей используется буровая установка, оснащенная трехмерным электронным измерительным прибором для точного бурения. Бурение в районе добычи осуществляется с помощью дистанционно управляемой буровой установки Simbaw469, произведенной компанией Atlas Copco в Швеции, которая использует лазерную систему для точного позиционирования и может работать непрерывно в течение 24 часов без водителя.

3) Удаленная загрузка, транспортировка и подъем руды:

Бурение, загрузка и подъем в железной шахте Кируна достигли интеллектуальных и автоматизированных операций, как буровая установка, так и погрузчик безлюдные.

Загрузка руды осуществляется с помощью дистанционно управляемого погрузчика Toro2500E, произведенного Sandvik/Tomrock, с эффективностью одной единицы 500 т/ч.

Подземная транспортная система включает как ленточный транспорт, так и автоматическую железнодорожную транспортировку. Автоматическая железнодорожная транспортировка, как правило, состоит из восьми комплектов шахтных вагонов, которые являются автоматическими вагонами с нижней разгрузкой для непрерывной загрузки и разгрузки. Ленточный конвейер автоматически транспортирует руду от дробильной станции к измерительному устройству, завершая загрузку и разгрузку с помощью вертикального шахтного подъемника, все контролируется удаленно.

4) Технология удаленного управления распылением бетона для поддерживающего укрепления:

Поддержка тоннелей использует комбинацию распыляемых анкерных сетей, выполненных с помощью дистанционно управляемой машины для распыления бетона, с анкерными стержнями и стальной сеткой, установленными с помощью машины для анкерных стержней.

02

"Будущая шахта" Rio Tinto.

Если железная шахта Кируна представляет собой интеллектуальное обновление традиционных шахт, то программа "Будущая шахта" компании Rio Tinto, запущенная в 2008 году, будет определять направление интеллектуального развития будущих железных шахт.

Пилбара, ржаво-коричневая область, покрытая оксидом железа, является самым известным регионом добычи железной руды в мире. Rio Tinto с гордостью управляет здесь 15 шахтами, но на этом обширном горнодобывающем участке вы можете услышать гул строительной техники, но увидеть только несколько рабочих.

Где же работники Rio Tinto? Ответ - в 1500 километрах в городе Перт.

В центре удаленного управления Rio Tinto в Перте большой и длинный экран отображает различные этапы транспортировки железной руды между 15 шахтами, 4 портами и 24 железными дорогами - показывая, какой поезд загружает (разгружает) руду, сколько времени потребуется для загрузки (разгрузки); какой поезд в пути, сколько времени осталось до его прибытия в порт; какой порт загружает суда, сколько тонн было загружено и т.д., все представлено в реальном времени.

Отдел железной руды Rio Tinto управляет самой большой в мире системой беспилотных грузовиков. Автоматизированный транспортный флот, состоящий из 73 грузовиков, применяется в трех горнодобывающих районах Пилбары, и автономная система грузовиков позволила Rio Tintoснизить затраты на загрузку и транспортировку на 15%.

Rio Tinto имеет свою собственную железную дорогу и умные поезда в Западной Австралии, протяженностью более 1700 километров. Эти 24 поезда работают непрерывно под удаленным управлением, 24 часа в сутки. В настоящее время автоматизированная система поездов Rio Tinto находится на стадии тестирования, и как только она будет полностью запущена, она станет первой в мире полностью автоматизированной системой транспортировки тяжелых грузов на дальние расстояния.

Эти железные руды загружаются на суда через планирование удаленного контрольного центра, достигая портов в Китае, таких как Чжаньцзян и Шанхай. Затем они могут быть перевезены в порты, такие как Циндао, Тангшань, Далянь, или транспортированы вверх по реке Янцзы из Шанхая, проходя через внутренние районы Китая.

03

Цифровая шахта Shougang

В целом, уровень интеграции индустриализации и информатизации в отечественной горнодобывающей и металлургической промышленности относительно низок, значительно отстает от других отечественных отраслей. Однако с постоянным акцентом и поддержкой со стороны правительства уровень проникновения цифровых инструментов проектирования и уровень числового управления ключевыми процессами в некоторых крупных и средних отечественных горнодобывающих предприятиях улучшились в определенной степени, и уровень интеллекта также постоянно растет.

На примере Shougang, Shougang построил цифровую шахту с четырьмя вертикальными уровнями и четырьмя горизонтальными блоками, что стоит упомянуть.

Четыре блока: Применение геоинформационной системы GIS, системы исполнения MES, системы управления ресурсами предприятия ERP, информационной системы OA.

Четыре уровня: Цифровизация основного оборудования, цифровизация производственных процессов, цифровизация исполнения производства, цифровизация планирования ресурсов предприятия.

Добыча:

(1) Накопление цифровых трехмерных геологических данных и завершение трехмерного картирования рудных тел, поверхности и геологических аспектов.

(2) Создание динамической системы мониторинга GPS для склонов, регулярный мониторинг склонов для эффективного предотвращения внезапных геологических катастроф, таких как обрушения и оползни.

(3) Автоматизированная система планирования для горных грузовиков: Автоматически планирует поток движения, оптимизирует диспетчеризацию и разумно распределяет поток движения для достижения кратчайшего расстояния транспортировки и наименьшего потребления. Эта система является отечественной инновацией, и ее технологические достижения достигли международного уровня.

Обогащение минералов:

Система мониторинга потока минералов: Мониторит примерно 150 параметров процесса, включая электрические уши шаровых мельниц, переполнение классификаторов, концентрацию измельчения и магнитные поля сортировочных машин, чтобы своевременно контролировать производственные операции и состояние оборудования, улучшая своевременность и научность производственного управления.

04

Проблемы в отечественной интеллектуальной добыче.

В настоящее время крупные металлургические горнодобывающие предприятия в Китае применяют системы управления и контроля в различных аспектах управления и контроля, но уровень интеграции все еще относительно низок, что является ключевым моментом, который металлургическая горнодобывающая отрасль срочно должна преодолеть. Кроме того, существуют следующие проблемы:

1. Недостаточное внимание со стороны предприятий. После реализации базовой автоматизации последующее содержание цифрового строительства часто не получает достаточного внимания.

2. Недостаточные инвестиции в информационные технологии. Предприятиям мешают рыночные факторы, и они не могут обеспечить устойчивые и стабильные инвестиции в информационные технологии.Это привело к относительно медленному продвижению интеграции информационных технологий и проектов индустриализации.

3. Недостаток комплексных специалистов в области информационных технологий. Строительство информационных технологий охватывает современные коммуникации, сенсорные и информационные технологии, искусственный интеллект и другие профессиональные области, требуя гораздо более высоких талантов и технической силы, чем на текущем этапе. В настоящее время техническая сила подавляющего большинства шахт в Китае относительно недостаточна.

Выше представлены три интеллектуальные шахты. Хотя в Китае они относительно отстали, у них есть огромный потенциал для развития. В настоящее время в Сишаньлинской железной шахте ведется строительство с использованием интеллекта, высокими требованиями и высокими стандартами, и мы с нетерпением ждем этого.