Tehlikeli Madencilik Maden Görevlerinde Robotik Kullanımı Güvenliği ve Verimliliği Geliştirmek için

Madencilik, en tehlikeli endüstriler arasında uzun zamandır yer aldı. İşçiler, ABD gibi iyi bir şekilde parçalanmış bir koruma bankasına göre, onlarca madenci her yıl hayatlarını kaybediyor ve bu sürekli olarak kötü risklere hitap etmeye başladı. Dünyanın dört bir yanındaki madencilik operatörleri, robotları dağıtmaya başladı.

Robotik sadece bir insan işçisini değiştirmiyor; temel olarak bir robotu istikrarsız bir yere göndererek, toksik bir gaz bölgesi veya bir patlamadan sonra yeraltı boşluğunu, yöneticilerinin verileri toplayabilir, bakım yapabilir veya tek bir kişiyi tehlikeye atmadan malzeme çıkarın. Bu değişim insan merkezli operasyonlardan uzak ve özerk sistemlere geçiş sensör teknolojisi, batarya hayatı ve yapay zeka olgunlaşır.

Madencilik Robotikinin Evrimi

Madencilik otomasyon tarihi 1970'lere geri döndü, uzaktan kumandalı yükçiler İskandinav yeraltı madenlerinde ilk denemeleri yapıldı. Bu makineler aslında radyo kontrolü ile değiştirilmiş geleneksel yükleyicilerdi; bir operatör yüzlerce metre uzakta ve makineyi rudimentary joysticks ve tahıl video feeds aracılığıyla manevra yaptı.

1990'lar ve 2000ler boyunca, bilgisayar işleme gücü ve kablosuz iletişim dramatik bir şekilde gelişmiştir. Sandvik ve Epiroc (o zaman Atlas Copco) ilk yarı-a Özerk matkaplar ve yükleyicileri tanıttı. Bir insan operatörü, makineyi tamamen otomatik bir sondaj modeline yönlendirdi.2010'larda, [[0ly otonom haul kamyonlar)

Bugün, madencilikte robotlar, aşırı toz, vibrasyon, sıcaklık hızlarını ele geçirebilecek bir robot inşa etmiyor ve her yeni madencilik robotları sertleştirilmiş elektronik, daha iyi sensörler getiriyor ve daha sağlam güvenli sistemler üretebilen bir robot inşa etmiyor.

Madencilik Robotlarının Anahtar Türleri

Keşif ve Araştırma Robotları

Madencilik başlamadan önce, jeologlar mineral depozitolarını haritalamalı ve LiDAR, 3D kameraları ile donatılmış, gaz detektörleri ve radyasyon sensörlerine yönelik olarak, dijital arazi modellerini bu iş için doğru bir şekilde oluşturabilirler.Bu makineler genellikle yüksek methane veya jantlı robotlarla (veya hatta açık piterlerde bile) donatılmışlardır.

Örneğin, UST:0)Sandvik AutoMine) sistemi, önceki madencilik tarafından terk edilen yeraltı boşlukları ile otonom olarak uçan bir drone araştırması kullanır. Yüksek sadakat noktası bulut verileri ile döndürür, mühendislere yardımsız zemine maruz kalmamasını sağlar.

Uzaktan kontrol ve Özerk Haulage Araçları

Madencilikte kullanılan Haul kamyonları muazzamdır - bir insan yönlendirmesi ve yüklemesi yerine, kamyon, kongestasyonden kaçınmak ve yakıt yakması için sık sık ölümcüldür.

Rio Tinto'nun Geleceği programının Madeni, bu araçların (Dönetici) Avustralya'daki Pilbara demir veya operasyonlarının bir filoyu dağıtmıştır. Bu kamyonlar 7/24 çalışır, tek bir operatör izleme ile 1000 kilometreden fazla bir kontrol merkezinden onlarca birim. Şirket, otonom kamyonlarının da zarar verdiğini bildiriyor.

Sondaj ve Rock Dis Robotlar

Sondaj temel bir madencilik aktivitesidir: delikler patlama için tam olarak yer almalıdır ve her patlama insan müdahalesi olmadan kayaçların üşütme parametrelerini mümkün olmayan bir şekilde kırılmalıdır.(0)Automated matkaplar[Döntilmiş rigs[Dönemli)[Dönemli)[Dönemli) rigler (Dönder)

Robotlar ikincil kırılma için de kullanılır - araziyi istikrarsızlaştıran bir patlamadan vazgeçerek bir işçiye ihtiyacı ortadan kaldırmak için tehlikeli bir çamura manevra yapabilirler.

Muayene ve Bakım Robotları

Madencilik ekipmanları sürekli inceleme gerektirir. kilometreler için çalışan taşıyıcılar, dalgalar, yanlışlar ve yıpranmış roller için kontrol edilebilir.Zor ve dikey yükseltici robotlar gevşek kayalar için incelenebilir. Crawler robotlar manyetik parçalarla çelik yapılara tırmanmalı ve yüksek konveyörlerde kaliteli kontrol edilebilir. Benzer şekilde, küçük denetimli uçaklar havalandırma milleri ile uçabilir ve kaya koşulları video ile geri dönmelidir.

ölçülebilir Güvenlik İyileştirmeleri

Madencilik robotları için güvenlik durumu, büyüyen veriler tarafından destekleniyor. Uluslararası Maden ve Metaller üzerindeki Konsey, serbest dolaşım kullanan operasyonların aritFLT:0)zero ölümcüllüğü oranı [DFLT:1) ile ilgili olarak, yaklaşık 10.000 kamyonun üzerinde bir endüstriye kıyasla manuel operasyonlarda yaklaşık bir ölümcüllük oranına kıyasla, ilgili olaylarla kıyasla, [FONT=0).

Yeraltı kömür madenciliğinde, methane patlamalarının tarihteki en kötü endüstriyel felaketlerden bazılarına neden olduğu, patlamaya dayanıklı robotlar şimdi gaz izleme ve yıkama operasyonları için kullanılıyor.Bir robot, bir methane deleye sahip olduğunda, bu yaşam kurtarıcı yeteneklerinden önce gaz seviyelerini ve uzaktan aktif havalandırma fanlarını ölçebiliyor.

Robotlar ayrıca uzun vadeli sağlık tehlikelerini azaltır. Sürekli olarak metalik silik, sert zincirli madenlerde yaygın olarak, silicosise neden olur - tekrarlanan akciğer hastalığından işçiler çıkarmak ve uzaktan kumandalı bir kontrol odasından uzak bir operasyona izin vermekle, robotik toz madenlerinin aynı mantığı önemli ölçüde azaltılır.

Verimlilik ve Verimlilik Kazanıyor

İnsanların güvenli tutulmasının ötesinde, madencilik robotları operasyonel verimliliği dramatik bir şekilde geliştirir. Bir insan operatörü günde sınırlı sayıda saat boyunca çalışabilir ve molalar, değişiklikler ve diğer günlerdeki gecikmeler gerektirir. Özerk makineler günde 0, 365 gün sürebilir.

Otomasyon ayrıca döngü zamanlarını azaltır. Bir insan-haul kamyon şoförü, örneğin, Colorado School of Mines tarafından yapılan çalışmalarla iletişim kurmak, bağlantı noktalarına karşı çıkmak veya görünürlük endişeleri için yavaşlamak. Özerk bir kamyon, çevresini radar ve LiDAR ile algılar ve her zaman en verimli yolu alır, trafik yönetimi sistemlerini şişeden kaçınmak için iletişim kurar.

Sondaj robotları benzer hassas getiriyor: tam olarak yerde ve gerekli açıda, ikincil delme ve yeniden çalışma ihtiyacını azaltırlar. Bu doğruluk patlamada daha iyi parçalanma sağlar, bu da enerji tüketimini altüsteme ve taşlamada azaltır.

Data Integration and Decision Making

Madencilik robotlarının sık sık sık sık yararlanılması, yarattığı verilerdir. Her hareket, her sensör okuması, her makine sağlığı parametresi kaydedilir ve her iki güvenlik ve verimliliği artırmak için kullanılabilir. Operatörler farklı ekstraksiyon stratejileri, bakım ihtiyaçlarını önceden tahmin edebilir ve tehlike haline gelmeden önce jeolojik anomalileri tanımlayabilirler.

Ekonomik Tahminler

Madencilik robotlarının benimsenmesi önemli sermaye harcamalarını gerektirir. Tek bir özerk haul kamyonu 3-5 milyon dolara mal olabilir ve kontrol altyapısı, iletişim ağı ve eğitim programları bir başka masraf katmanını ekleyin. Birçok küçük veya orta ölçekli madencilik şirketleri için, bu yüksek maliyet yasaklanabilir.

İlk tasarruflar güvenlik azaltımı gelir. Daha az kazalar, daha az zaman olay soruşturmalarından daha düşük, yasal ve tazminat masraflarını kaçınır. Bazı yargılarda, güvenlik performansı ölçümleri, iş dışılıkları ortadan kaldırmak için bir maden lisansı etkiler.

İş maliyetleri de değişiyor.Farklı ekipman düşük kaliteli operatörlerin sayısını azaltırken, daha sadık ve adapte edilebilir bir iş için talep yaratıyor.

Üçüncü taraf finansman modelleri, sermaye bariyerinin üstesinden gelmek için ortaya çıkıyor. Bazı ekipman üreticileri şimdi “robotiks-as-a-serv” sözleşmeler sunuyor, madenleri satın almak yerine otomatik hizmet için bir per-ton ücreti öder.Bu daha düşük giriş eşi ve robotikleri yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş bir şekilde benimsemeye izin verir.

Kabul Etmeye Meydanlar

Harsh Koşullarında Teknik Yenidenlik

Madencilik ortamları elektronike karşı eşsiz bir şekilde düşmandır. Dust, bir yeraltı metal mazesinde kablosuz iletişimin en iyi şekilde yer almasını sağlar; birçok run radyo-over-fiber veya bağlantı kurmak için her yüz metre uzaklıktaki şarjları zor mühendisliği gerektirir ve genellikle fabrikadaki meslektaşlarının üzerindeki pahalı bir geçiş için işletme zorluğu sağlar.

İşgücü Direnişi ve Eğitim

Miners ve sendikaları bazen iş için bir tehdit olarak otomasyona bakarlar. Dikkatli bir şekilde yönetilen geçiş önemlidir: ekipman için iş güvenliği ve fırsatları hakkında net iletişim, fazlı uygulama ve yeni iş akışlarının tasarımında işçilerin katılımı, işgücüne katılmadan acele eden operasyonlar genellikle düşük ahlaki, pasif olmayan bir şekilde karşı karşıya kalabilirler.

Yeni roller için eğitim zamanı hafife alınmamalıdır. Bir kontrol odası operatörü, robotun telemetrisini yorumlamayı, başarısızlığı modlarını anlamayı ve anomalilere uygun şekilde tepki vermeyi öğrenmeli.Birçok madencilik şirketi, yerel teknik kolejlerle birlikte, bağımsız operasyonlarda sertifikalar veren eğitim programları geliştirmeyi öğrenmeli.

Düzenleme ve Güvenlik Sertifikaları

Madencilik ağır bir şekilde düzenlenir ve özerk sistemler, ülkedeki mevzuatlarla ilgili standartların karşılanmasına izin vermeden önce sıkı güvenlik standartlarını karşılamalıdır. Örneğin, Uluslararası Standartizasyon Örgütü (ISO) gibi endüstri gruplarının gelecekteki sertifikasyonlarla ilgili standartları geliştirmelerini engelleyen bir robot türü için onay almaları gerekir.

Future Yol Tarifi

Hierarchical Autonomy ve AI

Mevcut madencilik robotları büyük ölçüde önceden tanımlanmış yollar ve diziler üzerinde çalışır. Yapay zeka geliştirirken, robotlar değişime izin vermeden bir insan haline gelecektir.). Örneğin, otonom bir matkap rig, gerçek zamanlı olarak, dijital haritayı güncellemek ve onu hızlı bir şekilde ve besleme kuvvetlendirmek için bir insan gerektiren bir şekilde, bir arama robotu bir şekilde ovatif ve bağımsız bir şekilde bükülebilir ve özerk bir şekilde yollayabilir.

Bu otomatik olarak otomatik olarak, kaya türlerini, çatlakları ve tehlikelerini tanıyabilen sağlam bilgisayar vizyon sistemlerini gerektirir, çünkü robotların “daha düşük batarya ile geri dönmesi veya son anket noktasıyla birlikte geri dönmeleri için” gibi görev planlama yazılımıdır.

İnsan-Robot İşbirliği

İnsan madencileri tamamen yerine, birçok uzman robotların ve insanların yan yana çalıştığını bir gelecek hayal ediyor. Robotlar ağır yükler, matkap ve tehlikeli malzemeleri taşırken, insanlar gözetim veya denetim için güvenli bir şekilde girebilmeleri için, karmaşık yargılar yapar ve iyi manipülasyonlar gerçekleştirirler. ”- Robotlar, insanlar için uygun olmayan güç ve hassaslığa uyum sağlar.

Büyük Operasyonlar için Swarm Robotics

Madencilikte ortaya çıkan bir konsept, sabit bir şekilde dinamik olarak değişim gösteren bir sürü küçük, ucuz robotun bir koloni gibi koordinatladığı bir robotdur.Bir büyük haul kamyon yerine, Sydney Üniversitesi'nde yapılan araştırmalar, ağ ve kendi kendine organize eden bir ekiple iletişim kurmalarını göstermiştir.

Ekstraterrestrial and Deep-Sea Mining Robotics

Hala spekülatif olsa da, aynı robot teknolojisi, kara madencilik için geliştirilme imkanı sağlamak için hazırlanmaktadır. Uzayın sert koşulları Dünyadaki en aşırı madencilik ortamlarına benzemektedir. Norveçli Seabed Madencilik inisiyatifi, okyanus zemininde polimetallic nodulesleri örneklemek için uzaktan test edilmiştir. Derin deniz yüzeyi keşfi için kullanılan robotlar neredeyse tehlikeli yeraltı maden keşifleri için kullanılanlar neredeyse aynı.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Robotik madencilik için uzak bir umut değildir - zaten dünya çapında açık pitlerde ve yeraltı tünellerinde çalışıyor, hayat kurtarıyor ve büyümeli bir işgücünün gerçekleşmesini gerektirir.Ancak, yörüngenin bir kaza olmadan milyonlarca saat süren, robot sistemleri daha önceden kanıtlıyor: yüksek maliyetler, sert ortamlarda teknik güvenilirlik ve daha yetenekli bir işgücü ihtiyacı olan kasıtlı yatırım ve yönetim gerektirir.

Tarihsel olarak insan hayatında ve sağlık alanında ağır bir bedel ödeyen bir endüstri için, robotların benimsenmesi sadece bir iş kararı değildir - robotik bir zorunluluktur. Her robot, modern dünyaya dokunan bir kişidir. Madencilik geleceği daha az insan değildir, ancak daha yüksek seviyeli, daha güvenli görevlere yönelik yeteneklerini korumakla ilgilidir.