Смелые идеи в горной отрасли

Горнодобывающая сфера стоит на пороге автоматизации, которая уже наблюдается в других отраслях промышленности. Впереди повышение безопасности, производительности и энергоэффективности, но для этого предстоит решить вопрос не только новых технологий.

Published: 20 ноября 2012

«Втечение следующих 20 лет мы станем свидетелями существенных изменений в горной отрасли, точнее, использования новых методов добычи ископаемых», – говорит Лоренс Лиен, специалист по менеджменту, финансированию и подбору кадров для горнодобывающих проектов.

«Производство изменится до неузнаваемости, – Лоренс описывает шахты, построенные по принципу заводов, где все процессы будут выполняться автоматизированными машинами с дистанционным управлением. –
Цель – создать в максимальной степени статическое горнодобывающее производство, где процессы могут повторяться на протяжении длительных периодов (от шести месяцев до нескольких лет), чтобы обеспечить практически полную автоматизацию транспортировки материала».

Безопасная и энергоэффективная автоматика

AutoMine – это продукт серии Sandvik Mining, предназначенный для автоматизации работ. Он повышает уровень безопасности и производительности, а также экологичность производства, уменьшая энергопотребление.

AutoMine – предложенная компанией Sandvik развитая система автоматизации добычи ископаемых. Она контролирует все технологические процессы (от бурения породы до дробилки или грохота, после которых материал направляется на обогатительное предприятие), обеспечивая эффективный поток большого количества материала от места выемки к перерабатывающему оборудованию.
В технологической цепи используется ряд предложенных компанией Sandvik решений по автоматизации, среди которых компьютеризированное бурение с дистанционным управлением, автономные погрузочно-доставочные машины и система автоматизации дробилки. AutoMine можно объединить с системами планирования производства и оборудованием других производителей, например, автоматизированными загрузочными машинами.

«Мы стараемся не просто автоматизировать некоторые процессы, а полностью оптимизировать производство», – говорит Таня Хеймонен, менеджер по маркетингу и продажам в Sandvik Mining.
Этот метод работы имеет ряд преимуществ. Когда контролируется весь процесс, проще планировать производство и операции по техобслуживанию, чтобы максимально использовать потенциал задействованного оборудования. Если пакет автоматизации предполагает мониторинг состояния, можно проводить обслуживание машин заблаговременно, чтобы исключить непредвиденные поломки.
В целом, уменьшается объём работ по обслуживанию, поскольку система AutoMine обеспечивает более гладкую работу оборудования, чем при ручном управлении. Всё это выражается повышением производительности и энергоэффективности вместе с уменьшением вредного влияния на окружающую среду. Однако, Таня считает, что есть ещё более важные аспекты:
«Безопасность человека была и остаётся главным фактором развития автоматизации. Важно переместить рабочие места из опасной области и исключить профессиональные заболевания, вызванные однообразными действиями».

Первую систему AutoMine Sandvik ввела в эксплуатацию в 2004 году на чилийской шахте Эль Тениете концерна Codelco. Затем эта система показала хорошие результаты в Канаде, Финляндии и ЮАР.
«Были случаи, когда объём доставки увеличился вдвое, а объём загрузки – более чем на 25% по сравнению с ручными методами работы», – говорит Таня.

Это значит что, вслед за другими отраслями промышленности горную сферу ожидают преобразования на основе быстрого развития информационных технологий. В результате, помимо улучшения условий труда, повышаются производительность и эффективность управления процессом. Эти преимущества стимулируют развитие горной сферы.
По мере освоения удалённых и глубоких залежей высокая производительность позволяет компенсировать повышение расходов на добычу минералов. Автоматизированные машины, управляемые из безопасного и более приспособленного для деятельности человека места, могут работать на протяжении длительного времени с постоянной производительностью.

Кроме того, автоматизация шахты обуславливает эффективный контроль процесса и высокое качество материала. Компьютеризированное бурение и точное позиционирование позволяют добывать только полезный материал, не затрачивая ресурсы на выемку пустой породы. Таким образом оптимизируется работа всей шахты, и повышается энергоэффективность производства.

«Я думаю, будет хорошо заметно уменьшение энергоёмкости технологического процесса, – говорит Лоренс. – Администрация шахт всё больше внимания уделяет выбросам углерода и экологическим последствиям, это означает, что предпочтение будет отдаваться машинам с электроприводом, например, конвейерам, а также самосвалам и ковшовому оборудованию».

Контроль процесса в автоматизированной шахте позволяет уменьшить влияние на окружающую среду: среди прочих аспектов, можно учитывать уровень подземных вод и состояние отстойного бассейна.
Ещё одно преимущество автоматизации в том, что один оператор может управлять несколькими машинами, не расходуя время и топливо на транспортировку к месту производства и обратно. Чем меньше присутствует людей, тем меньше затраты на вентиляцию – недешёвую и энергоёмкую составляющую подземной разработки. И что немаловажно, в опасной зоне будет находиться меньше людей.

ровень безопасности значительно возрастает, когда работы ведутся из операторской», – комментирует Грег Байден, профессор инженерной школы Лаврентийского университета (Канада), специалист в сфере роботизации и автоматизации, председатель и директор по технологиям в компании Penguin Automated Systems Inc. Деятельность этой компании ориентирована на телекоммуникационные решения для управления роботами и другим оборудованием, используемым в удалённых местах: от космических станций до подземных шахт. Корреспондент Solid Ground встретился с господином Байденом во Флориде, где он работал над тестированием беспроводной подводной системы, в которой вместо радиоволн используется свет – этот принцип, по его мнению, может применяться как в открытых, так и подземных разработках. Он полагает, что для развития автоматизации в горной отрасли не требуется грандиозных открытий.

«В данный момент я не вижу больших пробелов в развитии технологий, – говорит господин Байден. – Всё, что требуется, у нас есть. Имеется определённая работа для инженеров, но все задачи выполнимы».
Он полагает, что сложнее согласовать другие аспекты автоматизации, например, внедрить изменения в производственную культуру.

«Решение этой задачи может оказаться не совсем гладким, потому что многих устраивают методы, с которыми они работают», – комментирует господин Байден.
Лоренс Лиен полагает, что ключом к успеху в вопросах автоматизации является преобразование организации и культуры.

«Зачастую мы концентрируемся на технологиях и программном обеспечении, а не на организационном окружении, несмотря на то, что недостаточно просто установить новое оборудование, – говорит Лоренс. –
При внедрении автоматизации, особенно в существующей организации, крайне важно с самого начала распределить обязанности и обозначить новые цели.

В этом нет ничего экстраординарного, необходимо лишь осознать, что рабочий процесс не будет таким, как прежде. Чаще всего, основной задачей является не подготовка персонала, а преобразование системы управления».

Автор: Оке Р. Малм Фото: Кйелл Торссон