Thử nghiệm vận chuyển bởi xe điện
Giảm lượng khí thải CO2 là rất quan trọng để đảm bảo sự bền vững liên tục của ngành khai thác mỏ. Nhiều công ty đang phát triển thiết bị điện tự động để giảm lượng khí thải carbon của ngành và cải thiện điều kiện trong các mỏ.
ABB đã hợp tác với Boliden và Epiroc để thử nghiệm các hệ thống xe tải điện mới trên đường thử ở miền bắc Thụy Điển tại mỏ Kristineberg, một mỏ đồng-kẽm dưới lòng đất. Công nghệ này dự kiến sẽ giảm đáng kể lượng khí thải carbon dioxide và cải thiện điều kiện làm việc và an toàn.
Hệ thống quản lý tài sản dựa trên cảm biến
Cảm biến đóng một vai trò quan trọng trong ngành khai thác mỏ hiện đại, với một số công nghệ được sử dụng trong các ứng dụng quan trọng, chẳng hạn như tránh va chạm, bảo trì, giám sát môi trường và quản lý tài sản.
Probe IMT đã giới thiệu các hệ thống an toàn và năng suất tích hợp dựa trên cảm biến vào năm 2022. Thông tin chính xác, theo thời gian thực giúp cải thiện quá trình ra quyết định cho các kỹ sư và người quản lý dự án.
Các hệ thống tích hợp từ IMT có thể giám sát chất lượng không khí và vị trí của công nhân để quản lý hệ thống chiếu sáng. Chúng cũng có thể kích hoạt tính di động thông minh và quản lý năng lượng. Công ty cung cấp các hệ thống tránh va chạm dựa trên cảm biến cấp độ 9 cho các công ty khai thác mỏ. Các cảm biến cho phép chuyển đổi kỹ thuật số trong ngành khai thác mỏ, đảm bảo rằng khách hàng có dữ liệu và công cụ cần thiết để đảm bảo giải quyết các thách thức chính trong tương lai.
Cặp đôi kỹ thuật số
Bản sao kỹ thuật số đã cách mạng hóa một số ngành công nghiệp, chẳng hạn như y sinh, xây dựng và thiết kế ô tô. Họ cũng đang tìm kiếm các ứng dụng ngày càng tăng trong khai thác dưới lòng đất và dưới biển sâu, nơi môi trường xa xôi nguy hiểm thách thức người lao động. Bản sao kỹ thuật số là một đại diện ảo của một tài sản hoặc môi trường có thể được tích hợp với thực tế mở rộng và các công nghệ khác để cung cấp khả năng bảo trì, đào tạo và quản lý tài sản nâng cao.
Một nghiên cứu vào năm 2022 đã cung cấp một nghiên cứu điển hình về máy nâng trong mỏ lộ thiên, mô phỏng chính xác cơ chế của hệ thống. Do đó, các kịch bản quan trọng có thể được mô phỏng bằng cách sử dụng song sinh kỹ thuật số.
Công ty Metals và Kongsberg Digital cũng đã phát triển thành công cặp song sinh kỹ thuật số để khai thác dưới đáy biển vào cuối năm 2021 với khả năng hiển thị 3D mạnh mẽ. Khi ngành khai thác bước vào năm 2023, cặp song sinh kỹ thuật số sẽ tiếp tục là một cải tiến công nghệ quan trọng trong ngành khai thác.
Tự kiểm tra và khắc phục bom mìn từ xa
An toàn mỏ là mối quan tâm chính trong ngành, với sự đổi mới công nghệ mang lại những cải tiến về an toàn so với các thế kỷ trước. Tuy nhiên, trong thế kỷ 21 các vụ tai nạn hầm mỏ vẫn xảy ra.
Ngoài thiệt hại về người, nếu một mỏ bị sập, các nguồn tài nguyên quý giá chứa trong đó có thể bị mất, ảnh hưởng đến khả năng tài chính của các dự án mỏ. Khôi phục các mỏ và nhanh chóng khởi động lại hoạt động là rất quan trọng để đảm bảo sản lượng kinh tế tiếp tục.
Khôi phục mỏ sau tai nạn có thể tốn kém, mất thời gian và nguy hiểm. Tuy nhiên, công nghệ có thể được sử dụng để cải thiện các dự án khôi phục, giảm chi phí và cho phép các nhà khai thác mỏ bắt đầu khai thác các nguồn tài nguyên có giá trị trong một thời gian tương đối ngắn.
Rajant, Tập đoàn PBE và Máy bay không người lái và Robot của Úc (ADR) đã hợp tác trong một dự án gần đây sử dụng các công nghệ kiểm tra mỏ tự động từ xa để hỗ trợ kiểm tra và khôi phục mỏ đá vôi bị sập ở Đông Nam Hoa Kỳ.
Một trong những thách thức chính là thiếu kết nối internet, điều cần thiết cho các công nghệ kiểm tra tự động từ xa hoạt động sâu dưới lòng đất. Một hệ thống hỗ trợ khoảng cách liên lạc nâng cao hơn 1.800 feet đã được xây dựng từ đầu.
ADR đã cung cấp một đội rô bốt tự động cho mục đích kiểm tra, được trang bị công nghệ Breadcrumbs® của Rajant. Một mạng có cả độ trễ thấp và khả năng băng thông cao đã được sử dụng trong dự án. Các công nghệ như LiDAR đã cung cấp mô hình 3D tiên tiến cho mỏ.
Các giải pháp công nghệ của dự án đã đạt được khả năng kiểm tra mỏ sâu nhất từ xa hiện được báo cáo là 1,7 km (1,05 dặm). Bằng cách loại bỏ sự can thiệp của con người vào quá trình kiểm tra mỏ, các kỹ sư có thể kiểm tra mỏ bị sập một cách an toàn từ xa. Việc kiểm tra được thực hiện trong hơn một tuần, cho phép các nỗ lực khắc phục hậu quả bắt đầu nhanh chóng. Mạng Kinetic Mesh của Rajant cũng sẽ hỗ trợ các hoạt động tự động hóa trong mỏ trong tương lai. Giải pháp sáng tạo do dự án đưa ra sẽ tiếp tục đặt sự an toàn lên hàng đầu trong các hoạt động khai thác.
Tương lai của công nghệ khai thác
Đẩy nhanh hội nhập công nghệ trong ngành khai khoáng được dự đoán sẽ cải thiện khả năng cạnh tranh ở các thị trường phát triển so với các thị trường chưa phát triển. Tuy nhiên, tích hợp công nghệ đặt ra những thách thức mới cho ngành, trong đó an ninh mạng là mối quan tâm chính.
Các xu hướng khai thác chính vào năm 2022 bao gồm tự động hóa quy trình, AI, tính bền vững, sản xuất kỹ thuật số AM, tự động hóa, mô hình dữ liệu lớn, công nghệ từ xa, rô-bốt, cảm biến, điện toán đám mây, mô hình ảo và Internet vạn vật công nghiệp. Những tiến bộ này sẽ tiếp tục vào năm 2023.
Mặc dù vẫn còn tồn tại nhiều thách thức chính và việc tích hợp ngày càng nhiều các công nghệ mới tạo ra nhiều thách thức hơn cho ngành, những khoản đầu tư đáng kể của ngành khai thác mỏ vào các giải pháp sáng tạo đang giúp khắc phục những thách thức đó.
Hợp tác là chìa khóa để đáp ứng những thách thức của ngành công nghiệp khai thác mỏ hiện đại. Các công ty khai thác mỏ, tổ chức học thuật, nhà sản xuất thiết bị, công ty hoạt động trong không gian đổi mới như thực tế mở rộng và dữ liệu lớn, và nhiều nhà cung cấp phải hợp tác chặt chẽ để hỗ trợ sự phát triển liên tục của ngành.
Giảm lượng khí thải CO2 là rất quan trọng để đảm bảo sự bền vững liên tục của ngành khai thác mỏ. Nhiều công ty đang phát triển thiết bị điện tự động để giảm lượng khí thải carbon của ngành và cải thiện điều kiện trong các mỏ.
ABB đã hợp tác với Boliden và Epiroc để thử nghiệm các hệ thống xe tải điện mới trên đường thử ở miền bắc Thụy Điển tại mỏ Kristineberg, một mỏ đồng-kẽm dưới lòng đất. Công nghệ này dự kiến sẽ giảm đáng kể lượng khí thải carbon dioxide và cải thiện điều kiện làm việc và an toàn.
Hệ thống quản lý tài sản dựa trên cảm biến
Cảm biến đóng một vai trò quan trọng trong ngành khai thác mỏ hiện đại, với một số công nghệ được sử dụng trong các ứng dụng quan trọng, chẳng hạn như tránh va chạm, bảo trì, giám sát môi trường và quản lý tài sản.
Probe IMT đã giới thiệu các hệ thống an toàn và năng suất tích hợp dựa trên cảm biến vào năm 2022. Thông tin chính xác, theo thời gian thực giúp cải thiện quá trình ra quyết định cho các kỹ sư và người quản lý dự án.
Các hệ thống tích hợp từ IMT có thể giám sát chất lượng không khí và vị trí của công nhân để quản lý hệ thống chiếu sáng. Chúng cũng có thể kích hoạt tính di động thông minh và quản lý năng lượng. Công ty cung cấp các hệ thống tránh va chạm dựa trên cảm biến cấp độ 9 cho các công ty khai thác mỏ. Các cảm biến cho phép chuyển đổi kỹ thuật số trong ngành khai thác mỏ, đảm bảo rằng khách hàng có dữ liệu và công cụ cần thiết để đảm bảo giải quyết các thách thức chính trong tương lai.
Cặp đôi kỹ thuật số
Bản sao kỹ thuật số đã cách mạng hóa một số ngành công nghiệp, chẳng hạn như y sinh, xây dựng và thiết kế ô tô. Họ cũng đang tìm kiếm các ứng dụng ngày càng tăng trong khai thác dưới lòng đất và dưới biển sâu, nơi môi trường xa xôi nguy hiểm thách thức người lao động. Bản sao kỹ thuật số là một đại diện ảo của một tài sản hoặc môi trường có thể được tích hợp với thực tế mở rộng và các công nghệ khác để cung cấp khả năng bảo trì, đào tạo và quản lý tài sản nâng cao.
Một nghiên cứu vào năm 2022 đã cung cấp một nghiên cứu điển hình về máy nâng trong mỏ lộ thiên, mô phỏng chính xác cơ chế của hệ thống. Do đó, các kịch bản quan trọng có thể được mô phỏng bằng cách sử dụng song sinh kỹ thuật số.
Công ty Metals và Kongsberg Digital cũng đã phát triển thành công cặp song sinh kỹ thuật số để khai thác dưới đáy biển vào cuối năm 2021 với khả năng hiển thị 3D mạnh mẽ. Khi ngành khai thác bước vào năm 2023, cặp song sinh kỹ thuật số sẽ tiếp tục là một cải tiến công nghệ quan trọng trong ngành khai thác.
Tự kiểm tra và khắc phục bom mìn từ xa
An toàn mỏ là mối quan tâm chính trong ngành, với sự đổi mới công nghệ mang lại những cải tiến về an toàn so với các thế kỷ trước. Tuy nhiên, trong thế kỷ 21 các vụ tai nạn hầm mỏ vẫn xảy ra.
Ngoài thiệt hại về người, nếu một mỏ bị sập, các nguồn tài nguyên quý giá chứa trong đó có thể bị mất, ảnh hưởng đến khả năng tài chính của các dự án mỏ. Khôi phục các mỏ và nhanh chóng khởi động lại hoạt động là rất quan trọng để đảm bảo sản lượng kinh tế tiếp tục.
Khôi phục mỏ sau tai nạn có thể tốn kém, mất thời gian và nguy hiểm. Tuy nhiên, công nghệ có thể được sử dụng để cải thiện các dự án khôi phục, giảm chi phí và cho phép các nhà khai thác mỏ bắt đầu khai thác các nguồn tài nguyên có giá trị trong một thời gian tương đối ngắn.
Rajant, Tập đoàn PBE và Máy bay không người lái và Robot của Úc (ADR) đã hợp tác trong một dự án gần đây sử dụng các công nghệ kiểm tra mỏ tự động từ xa để hỗ trợ kiểm tra và khôi phục mỏ đá vôi bị sập ở Đông Nam Hoa Kỳ.
Một trong những thách thức chính là thiếu kết nối internet, điều cần thiết cho các công nghệ kiểm tra tự động từ xa hoạt động sâu dưới lòng đất. Một hệ thống hỗ trợ khoảng cách liên lạc nâng cao hơn 1.800 feet đã được xây dựng từ đầu.
ADR đã cung cấp một đội rô bốt tự động cho mục đích kiểm tra, được trang bị công nghệ Breadcrumbs® của Rajant. Một mạng có cả độ trễ thấp và khả năng băng thông cao đã được sử dụng trong dự án. Các công nghệ như LiDAR đã cung cấp mô hình 3D tiên tiến cho mỏ.
Các giải pháp công nghệ của dự án đã đạt được khả năng kiểm tra mỏ sâu nhất từ xa hiện được báo cáo là 1,7 km (1,05 dặm). Bằng cách loại bỏ sự can thiệp của con người vào quá trình kiểm tra mỏ, các kỹ sư có thể kiểm tra mỏ bị sập một cách an toàn từ xa. Việc kiểm tra được thực hiện trong hơn một tuần, cho phép các nỗ lực khắc phục hậu quả bắt đầu nhanh chóng. Mạng Kinetic Mesh của Rajant cũng sẽ hỗ trợ các hoạt động tự động hóa trong mỏ trong tương lai. Giải pháp sáng tạo do dự án đưa ra sẽ tiếp tục đặt sự an toàn lên hàng đầu trong các hoạt động khai thác.
Tương lai của công nghệ khai thác
Đẩy nhanh hội nhập công nghệ trong ngành khai khoáng được dự đoán sẽ cải thiện khả năng cạnh tranh ở các thị trường phát triển so với các thị trường chưa phát triển. Tuy nhiên, tích hợp công nghệ đặt ra những thách thức mới cho ngành, trong đó an ninh mạng là mối quan tâm chính.
Các xu hướng khai thác chính vào năm 2022 bao gồm tự động hóa quy trình, AI, tính bền vững, sản xuất kỹ thuật số AM, tự động hóa, mô hình dữ liệu lớn, công nghệ từ xa, rô-bốt, cảm biến, điện toán đám mây, mô hình ảo và Internet vạn vật công nghiệp. Những tiến bộ này sẽ tiếp tục vào năm 2023.
Mặc dù vẫn còn tồn tại nhiều thách thức chính và việc tích hợp ngày càng nhiều các công nghệ mới tạo ra nhiều thách thức hơn cho ngành, những khoản đầu tư đáng kể của ngành khai thác mỏ vào các giải pháp sáng tạo đang giúp khắc phục những thách thức đó.
Hợp tác là chìa khóa để đáp ứng những thách thức của ngành công nghiệp khai thác mỏ hiện đại. Các công ty khai thác mỏ, tổ chức học thuật, nhà sản xuất thiết bị, công ty hoạt động trong không gian đổi mới như thực tế mở rộng và dữ liệu lớn, và nhiều nhà cung cấp phải hợp tác chặt chẽ để hỗ trợ sự phát triển liên tục của ngành.
Theo AZO Mining