外媒评未来矿业十大智能技术,哪个有用?

  • 2019年08月16日 13:37
  • 来源:中国铁合金网

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  • 关键字:矿业,智能技术
[导读]早在2008年,力拓便开启了“未来矿山”计划。

中国铁合金网讯:关于智能矿山,国内外已有很多实例。

国外方面,金矿行业的巴里克、铁矿行业的力拓等全球矿业巨头均属于智能矿山领域的领航者。早在2008年,力拓便开启了“未来矿山”计划,力拓澳大利亚Northparkes矿山,已经实现了一个人控制三台铲掘机进行作业;力拓还运营着世界最大的无人驾驶卡车系统,近期投入的无人驾驶火车系统,将在力拓集团的1500公里西澳铁路线上运行,该铁路网连接其皮尔巴拉铁矿和三个港口。所有的一切,力拓均通过其在西澳珀斯建立的远程综合网点中心进行监控。

国内智能矿山建设起步较晚,但站在巨人的肩膀上,通过引进国际上成熟技术,部分企业已实现局部无人化、智能化,主要集中在矿卡无人化、挖掘机的半自主化以及机群管理与调度系统。

整体而言,国内外矿山的无人化均处于初级阶段,国外领先国内。国外已经发展到以运输卡车无人驾驶为龙头的自动化采矿阶段。自动控制钻机-穿孔作业、无人驾驶矿用卡车、GPS卡车调度系统、边坡位移实时监测等已经应用娴熟。国内仅仅部分大型企业实现了在管理和控制的各环节应用了管理和控制系统,但集成水平仍较低。

目前,部分国内大型矿山正在以智能化、高要求、高标准建设中,提前布局未来技术,也许能让国内矿山在智能领域上“超车”。

近期,英文行业网站《环球采矿网》评选了“智慧矿山的十大发明”,有些发明可能创新价值更胜过实用意义,但有些可能就是未来矿山的“真实样子”。

第十名:集中现场自动化

矿山集控就像一个“大脑”,通过一套算法,迅速协调各个单位的合作,最大程度地提高效率,减少浪费,同时提高工人的舒适度、减少安全隐患。

第九名:矿山安全穿戴

采矿过程中,人身安全始终是第一位的。

智能头盔(SmartCap)公司推出了一款产品,这是一款搭载传感器的PPE材质头盔,他可以持续不断地检测疲劳度指标、测量预警,有效减少因精神不集中而产生的事故。

世纪矿业(Centennial Coal)公司发明了一款特殊的矿靴,能提供靴底稳定性和脚踝支撑,同时具备防水设计,在工作中全面保护工人健康。

第八名:矿山机械动力能源开发

南非矿业集团Harmony Gold已经发明出可直接利用的太阳能动力,他们还在做一项有趣的实验,利用矿山培育生物作物,产生天然气,应用于矿山机械和矿山装备。

目前,汽车运输作为灵活性最大的一种运输方式,是国内矿山主要运输方式之一,尤其在我国露天矿山,其年矿石运量占比约为50%。在全国生态环保工作如火如荼的大背景下,矿山绿色运输成为我国矿业领域生态文明建设亟需解决的重要一环,而新能源汽车开发是个重点。

2016年11月16日,全球首款采用新能源技术的矿用车——东风巨无霸混合动力矿用车DF45E在深圳第十八届中国国际高新技术成果交易会举行首发仪式。它的问世,不仅填补全球新能源矿用车的空白,也将带动国内矿山运输行业降低成本、突破困局。

第七名:三维地图科技

3D地图技术能够帮助采矿团队的所有人,包括管理者和一线矿工,在同一个视图景象中工作。尤其适合一些条件较好的区域,采煤(矿)机一旦启动,就能智能地在最短的时间内,一滴不剩地采完所有资源。目前该技术已得到广泛应用。

第六名:X射线衍射科技的利用

衍射科技,对于辨别矿石中的有效成分帮助很大。著名的ALROSA已经将这一技术运用于钻石矿中,并且正在扩大应用范围。这一技术成熟之后,有可能实现将持续了上百年的“地下采矿”转移为“地上采矿”。

该技术在试验系统应用广泛,但其应用范围扩大进程较慢,且技术亟需突破,以适应大范围、高精度的现场应用。

第五名:轨道系统自动化

上文提到,力拓最早进入自动化重型铁路的探索,为繁忙的采矿组提供快捷、安全的运力,贯通矿山开采从挖掘到以后环节。矿山自动手推车和铁路系统不仅将成为可能,还将成为常态标配。

第四名:重新设计挖掘机

引领挖掘机革命的是液压技术。一些大品牌,例如日立公司优化了能耗与峰值任务表现之间的平衡。斗山和沃尔沃也取得了巨大成就,他们深化了以前的设计,开发单一功能部件,例如用独立履带轮控制不可预知的失控情况。

第三名:仿真模拟器

VR技术,在矿上有其独特的意义,目前,该技术主要用于培训,可以解决书本知识无法解决的实战问题,尤其适合紧急状态、意外事故等无法还原场景的培训。

近期,随着5G技术的到来,VR技术将再次升级,5G不仅仅是下载速度快,而是传输速度非常非常快,代表着远程操作的实时性将更加精确、更加稳定、更加便捷。

今年,华为“秀”了一把5G网络下的远程无人采矿系统。华为的这项技术,可以让矿山工人们在任何一个地方,只需要坐在类似于驾驶室的控制椅上,通过操作台实际进行控制,就能在大屏幕通过5G网络,控制着操作台上的操作杆,就能完成功工地的采矿挖掘,甚至矿产装卸运输等等!如果该技术搭配VR技术,则真正实现远程实时,全模拟采矿。

第二名:环境友好型矿石开发技术

能源和水,是矿石开采流程中最大的两项需求,然而,最新科技正在改变这一需求。力拓公司(Rio Tinto)建立了一套新的流程,命名为“铜业新浪潮(Copper NuWave)”。这一流程通过微波探测矿石中铜含量,有效识别富矿石和贫矿石,减少了资源浪费和无用功。

第一名:隧道掘进自动化

隧道掘进几乎涉及矿业所有垂直利益:比如精准度、速度,目前还无法做到“一键解决”的自动化程度,但已经非常接近了。
特斯拉老板埃隆·马斯克入行基建工程,一举拿下拉斯维加斯的一个基建项目。马老板这家基建公司名叫:the Boring Co.,boring这个单词的意思,就是“隧道掘进”。

2016 年12 月17日,埃隆·马斯克发Twitter吐槽说,堵车快把他逼疯了,他要制造一个挖隧道的机器。后来他对媒体说,本来只是想挖着玩玩的,没想到竟然挖出了新科技、挖出了矿业的新未来。

The Boring Company研发的 Line-storm 盾构机,最大的特点是实现了连续挖掘隧道。另外,以前的盾构、掘进需要多人操作,而 Line-storm 实现了自动化混凝土浇筑工艺,工人可以通过 XBOX 控制器来操作,效率和安全性同时提升。

西班牙马德里卡洛斯三世大学正在开发一种能以全自动模式开挖小直径隧道的机器人,据悉,该机器人将通过自动开挖技术、测绘与导航技术,实现地下线缆、地下水与天然气管道的全自动化开挖施工。

该项目无论成功与否,矿业未来便是融合自动隧道掘进技术、自动测绘与导航技术、自动矿物有用组分识别与提取技术、自动填充与修复技术融为一体的智能掘进机器人。

《全国矿产资源规划(2016-2020年)》明确提出未来5年要大力推进矿业领域科技创新,加快建设数字化、智能化、信息化、自动化矿山,采矿业的智慧化建设开始进入新阶段。而在机器人与人工智能加速爆发的积极形势下,服务于采矿业的采矿机器人也迎来发展良机。(转自矿业汇,部分内容来源于煤机网、环球采矿网及网络资料)

  • [责任编辑:kangmingfei]

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