Dear reader,
You may have noticed that we’ve changed domains from Minestories to Solid Ground online, a name that more inclusively reflects our broad range of solutions for the mining and rock excavation industries. Rest assured, you’ll still be able to read and watch the ground-breaking content you’ve come to expect. Thanks for visiting.

Podwodne zasoby

W opuszczonych i zalanych europejskich kopalniach znajdują sie minerały warte blisko 100 miliardów euro. Dlatego UE postanowiła sfinansować projekt ¡VAMOS!, który ma otworzyć dostęp do tych bogactw

od setek lat w Europie eksploatuje się kopalnie. Jednak dziś większość łatwo dostępnych złóż minerałów jest już na wyczerpaniu. Głębiej leżące zasoby nie były dotychczas eksploatowane na większą skalę. Często są one niewielkie i znajdują się w gęsto zaludnionych miejscach, co utrudnia operacje górnicze. Szacuje się, że wartość minerałów na naszym kontynencie, znajdujących się na głębokości 500–1000 metrów wynosi około 100 miliardów euro. Projekt ¡VAMOS! (Viable Al­ter­native Mine Operating System) jest próbą znalezienia nowych metod dostępu do tych zasobów. Oznacza to ponowne dotarcie do tych nieeksploatowanych złóż, zwłaszcza położonych pod wodą.

– Cel projektu ¡VAMOS! jest bardzo prosty – mówi Jenny Rainbird, kierownik projektu w grupie BMT, która koordynuje projekt. – Należy skonstruować robota do eksploatacji złóż położonych pod wodą oraz dodatkowe potrzebne wyposażenie. Chodzi również o udowodnienie, że koncepcja ponownego wydobycia w starych kopalniach odkrywkowych, zalanych wodą i suchych, jest możliwa i opłacalna.

Firma BMT z siedzibą w Londynie jest naukowym konsultantem, który zarządza projektem, prowadzonym przez konsorcjum 17 firm z dziewięciu krajów europejskich. Projekt rozpoczął się w lutym 2015 r. i ma trwać do lipca 2018 r., kiedy Rainbird i jej zespół zaprezentują swoje dokonania. Część prac jest już widoczna. W Newcastle upon Tyne, w wielkiej Brytanii, firma
Soil Machine Dynamics (SMD) zaprojektowała prototyp robota do eksploatacji złóż położonych pod wodą. Urządzenie zbudowała w Holandii firma Damen Shipyards Group, podczas gdy jego system nawigacji powstał w INESC (Institute for Systems and Computer Engineering) na uniwersytecie w Porto,
w Portugalii – we współpracy z firmami ZfT i FEMU. Sandvik Mining and Rock Technology dostarczyła urządzenie do urabiania i ramę prototypu.

– Taki projekt nie byłby możliwy bez międzynarodowej współpracy. Jego wszyscy uczestnicy reprezentują najwyższy poziom w swoich dziedzinach – mówi Rainbird. – Weźmy na przykład czujniki dostarczone przez INESC czy ekspertyzę firmy BMT dotyczącą środowiska podwodnego – wszystko to umożliwiło powstanie bezzałogowej maszyny.

Dodatkowym elementem systemu jest podwodny robot, który umożliwia lepszą wizualizację tego, co dzieje się pod wodą.

– Rozwój tej nowej technologii czujników to zapewne najbardziej interesująca część projektu – uważa Rainbird. – Podczas prac górniczych pod wodą widoczność jest zerowa wskutek procesu sedymentacji.

Projekt ¡VAMOS!

Projekt ¡VAMOS! jest częścią programu Unii Europejskiej o nazwie Horizon 2020, największego programu badawczo-rozwojowego finansowanego przez UE, o budżecie blisko 80 mld euro na lata 2014–2020. Celem jest zapewnienie Europie globalnej konkurencyjności, stymulowanie rozwoju gospodarczego i tworzenie miejsc pracy za pomocą tworzenia nowych technologii i wdrażanie ich do produkcji w przedsiębiorstwach. Konsorcjum ¡VAMOS! otrzymało grant nr 642477 na projekt „Eksploatacja Małych i Trudno Dostępnych Złóż i Górnictwo Alternatywne”.

Trzy spośród większych korporacji przemysłowych w projekcie, firmy Sandvik Mining and Rock Technology, Damen i SMD, już wcześniej wspólnie pracowały przy morskich projektach górniczych dla firmy Nautilus Minerals. Sandvik uczestniczył tu w  produkcji pierwszego na świecie wyposażenie do eksploatacji górniczej dna morskiego.

– Inspiracją dla ¡VAMOS! był właśnie Nautilus, dziś jeden z najważniejszych projektów eksploatacji dna morskiego – mówi Uwe Restner, kierownik produktu i sprzedaży w dziale wydobycia ciągłego i mechanicznego urabiania skał w firmie Sandvik. – Sandvik chce brać udział w eksploatacji zasobów podwodnych, a uczestnictwo w projekcie motywuje do innowacyjności w sektorze maszyn górniczych.

Z początku Sandvik miał dostarczyć tylko urządzenie do urabiania, jednak firma SMD poprosiła jeszcze
o wykonanie ramy. – Dostarczyliśmy więc kompletny podzespół, składający się z ramy, głowicy urabiającej i zespołu stabilizującego z tyłu – mówi Restner.

Produkcja tych części wymagała wielu modyfikacji elementów standardowych. To, że partnerzy znajdowali się w różnych krajach, nie spowodowało żadnych technicznych problemów
i dodatkowych korekt.

– Koordynacja techniczna była co prawda wyzwaniem, lecz konieczność zastosowania wielu nowych technologii okazała się bardzo korzystna – mówi Restner. – ¡VAMOS! pokazał, że różne podsystemy mogą pracować razem. W rezultacie powstał w pełni zdalnie sterowany i niezawodny system wydobycia, ze zintegrowanym planem ewakuacji, aby żadne urządzenie nie przepadło.

Projekt jest polem doświadczalny dla nowych technologii górniczych, a poza tym przyniesie wiele innych korzyści. Eksploatacja złóż podwodnych nie łączy się z kosztami usuwania odpadów, w odróżnieniu od eksploatacji odkrywkowej na lądzie. Nie występują koszty odwadniania, nie ma też potrzeby budowy i utrzymania barier. Nie występują również warstwy wodonośne, które mogłyby zanieczyszczać okoliczne wody gruntowe.

– Nie będzie również hałasu wytwarzanego przez roboty strzałowe, drgań gruntu i pyłu. W kopalni nie będą potrzebni pracownicy. Przygotowanie sprzętu do pracy będzie szybsze niż w kopalniach podziemnych – zapewnia Restner.

<p>Oto schemat systemu pracującego w opuszczonej kopalni odkrywkowej. Uznano, że część złoża rudy zalegała tu zbyt głęboko, aby tradycyjna eksploatacja była opłacalna. Nowy system umożliwia wydobycie tych zasobów. </p>

Oto schemat systemu pracującego w opuszczonej kopalni odkrywkowej. Uznano, że część złoża rudy zalegała tu zbyt głęboko, aby tradycyjna eksploatacja była opłacalna. Nowy system umożliwia wydobycie tych zasobów.

Szacunkowy koszt projektu ¡VAMOS! wynosi 12,6 mld euro, z czego 9,2 mld euro pochodzi z grantów, a resztę wyłożyły uczestniczące w nim firmy. Wszystkie one mają uzasadnioną nadzieję na zwrot zainwestowanych pieniędzy.

– Trudno przewidzieć zyski, gdyż zależy to od sytuacji na światowym rynku surowców – mówi Marco Recchioni, doradca projektu z agencji dla małych i średnich przedsiębiorstw w Komisji Europejskiej. – Jedną z głównych zalet tego wspólnego programu jest wspieranie współpracy prywatnych firm i instytucji publicznych na całym świecie. Jednym z największych wyzwań takich projektów jak ¡VAMOS! jest dopasowanie ich do potrzeb rynku. Unia Europejska wspiera wiele podobnych inicjatyw. Można tu dać przykład takich unijnych programów jak Horizon 2020 Innovation Action, EIT RawMaterials czy European Investment Fund.

Robot ma być przetestowany pod koniec 2017 r. Pierwszy test zostanie przeprowadzony w zalanej kopalni kaolinu w Lee Moor, w Devon, w Wielkiej Brytanii. Drugi test, dotyczący twardych skał, odbędzie się w zalanej kopalni hematytu i syderytu
w Vareš, w Bośni i Hercegowinie.

– Innym pozytywnym aspektem programu badawczego Horizon 2020, jest to, że każdy partner będzie mógł spożytkować osiągnięte przez siebie rezultaty zgodnie z własną wolą – podkreśla Recchioni. – To spowoduje lawinę zmian – umożliwi zwiększenie konkurencyjności, a poza tym spowoduje stworzenie nowych miejsc pracy, i to nie tylko w branży sprzętu górniczego, lecz także w  innych sektorach gospodarki.

– W europejskich kopalniach odkrywkowych istnieją zasoby 20 ważnych minerałów, które dzisiaj wydobywa się w niezbyt wielkim stopniu. Prototyp naszego robota znajdzie również wiele innych zastosowań – mówi Rainbird. – Takich jak na przykład praca w zalanych chodnikach i kopalniach rudy żelaza oraz w innych miejscach, gdzie można zastosować urządzenie bezzałogowe.
Obecna wersja prototypu ma wymienne narzędzie na przednim ramieniu oraz chwytak, co umożliwia wiele zastosowań.

– Zaletą tego prototypu są jego dosyć małe rozmiary i zwrotność – mówi Rainbird. – Będzie on służyć do wydobycia niewielkich ilości drogich i cennych surowców.