Skip to main content

Sustainable Intelligent Mining Systems

Article Category

Article available in the folowing languages:

Robotyka, automatyzacja i 5G trafią pod ziemię

Finansowane ze środków UE badania zapoczątkowały w branży wydobywczej prawdziwą rewolucję przemysłową, wprowadzając do niej automatyzację, w pełni elektryczne pojazdy i łączność 5G. Wyniki tych działań podniosą bezpieczeństwo górników, wspomogą zrównoważony rozwój i wydajność górnictwa oraz zapewnią publiczne wsparcie dla sektora dostarczającego surowce niezbędne naszej gospodarce.

Zmiana klimatu i środowisko
Technologie przemysłowe
Żywność i zasoby naturalne

Ziemia to skalista planeta pełna cennych zasobów, w tym minerałów i metali wykorzystywanych w tak różnych sektorach, jak motoryzacja, lotnictwo, chemia, budownictwo, elektronika i energia odnawialna. Sektor wydobywczy łączy te dwa obszary – istniejące surowce i przemysł – i dlatego ma kluczowe znaczenie dla światowej gospodarki. Unia Europejska podejmuje zdecydowane działania mające doprowadzić do zmniejszenia zależności od importu tych materiałów i zwiększenia bezpieczeństwa łańcucha dostaw. W tym kontekście poprawa bezpieczeństwa pracowników kopalni i zmniejszenie wpływu wydobycia na środowisko mają zasadnicze znaczenie. Wokół finansowanego ze środków UE projektu SIMS zebrały się wiodące firmy wydobywcze, uniwersytety i dostawcy technologii. Ich zadaniem było opracowanie inteligentnych systemów wydobywczych, które sprostałyby tym wyzwaniom.

Przecieranie szlaków

Kilka lat temu w sektorze wydobywczym zaczęła powstawać technologiczna mapa drogowa wskazująca punkt, do którego w ciągu 10 lat powinna dotrzeć ta branża. Odpowiedzią projektu SIMS na te wyzwania jest opracowanie znacznej ilości nowych technologii związanych z cyfryzacją, robotyką i automatyzacją. Rozwiązania te promują zwiększenie bezpieczeństwa w kopalniach, zmniejszenie emisji do atmosfery, mniejsze zanieczyszczenie gruntów i wody oraz wyższą wydajność. Koordynator projektu Jan Gustafsson z firmy Epiroc mówi: „SIMS to pionierski projekt w sektorze wydobywczym. W ciągu 3 lat nasz zespół przygotował liczne projekty demonstracyjne nakreślonych technologii, przetestował je w rzeczywistych warunkach w kopalniach i wprowadził je jako normy branżowe”.

Rewolucja przemysłowa w przemyśle wydobywczym

Trzecia rewolucja przemysłowa, określana również mianem Przemysłu 3.0 i częściej dotycząca zakładów produkcyjnych, wprowadziła do przemysłu elektronikę, telekomunikację, komputery i robotykę, łącząc je z działaniami zakładów i procesami. Projekt SIMS wywołał analogiczny ruch w sektorze wydobywczym, łącząc go ze zrównoważonym, inteligentnym wydobyciem. Ta rewolucja koncentruje się na automatyzacji kluczowych operacji, takich jak przejazdy, kontrole, strzelania i przeładunek materiałów. Opracowano projekty licznych, zasilanych akumulatorami maszyn, które zostały zweryfikowane w warunkach faktycznego wydobycia. Powstała nowa generacja w pełni zelektryfikowanych pojazdów zasilanych z akumulatorów oraz infrastruktura do ładowania i obsługi tych ogniw. Zastąpią one konwencjonalne floty pojazdów z silnikami wysokoprężnymi. Pojazdy pozwalają na pełną mobilność, a środowisko pracy górników uległo znacznej poprawie, ponieważ w atmosferze spadła liczba cząstek stałych emitowanych przez silniki diesla, ograniczono hałas i zbędne drgania. Wydajność instalacji stosowanych w branży wzrosła o 64 % dzięki zastosowaniu przełomowej, podlegającej pełnej kontroli sejsmicznej metodzie strzelań odprężających, i ulepszonej instalacji kotew skalnych i siatek (zbrojenie skał). Działania te w znacznym stopniu poprawiły bezpieczeństwo pracy w kopalni. Z powodzeniem zademonstrowano również powietrzny system autonomicznej kontroli kopalni i zamontowany na pojeździe system obrazowania do wykrywania pęknięć w czasie rzeczywistym. Automatyzacja i sterowanie robotami w podziemnej izolacji kopalni nie jest łatwym zadaniem. Zespół opracował i przetestował przemysłową sieć komunikacyjną obsługującą technologię 5G, aby umożliwić połączenie działań człowieka, danych, czujników i maszyn, w tym zdalnie sterowanych maszyn górniczych. Nawet wentylacja kopalni może, jak się okazuje, podlegać sterowaniu przez sieć 5G w oparciu o dane z rozmieszczonych w kopalni czujników. Zespół stworzył także dwa środowiska rzeczywistości wirtualnej – jedno do szkolenia personelu, a drugie do podnoszenia świadomości społecznej oraz zwiększania akceptacji dla branży.

Zwiększanie wydajności i tworzenie bezpieczniejszych, bardziej zrównoważonych kopalni

Gustafsson podsumowuje: „Projekt SIMS udowodnił, że dalsza cyfryzacja, automatyzacja i wykorzystanie robotów w przemyśle wydobywczym przyczyni się do zwiększenia jego bezpieczeństwa, wydajności i zmniejszenia zagrożenia, jakie ta branża stanowi dla środowiska”. Prowadzenie jej w kierunku zrównoważonego wydobycia przy jednoczesnym uwolnieniu potencjału złóż minerałów i tworzeniu ergonomicznych, bezpiecznych miejsc pracy powinno zwiększyć społeczną akceptację i zaufanie dla przemysłu wydobywczego.

Słowa kluczowe

SIMS, górnictwo, automatyzacja, robotyka, 5G, bezpieczeństwo, w pełni zelektryfikowane pojazdy, skała, kontrola, strzelanie, czujniki, kotwy skalne, rzeczywistość wirtualna

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania