Автоматизация как эволюционный трамплин для горной отрасли

Решение проблем добычи с помощью автоматизации

В последнее время все шире внедряются в горное производство полностью автоматизированные процессы. Руководителям предприятий, специалистам становится ясно, что для развития отрасли автоматизация — это один из путей, по которому следует идти, пишет ведущий аналитик ОАО “Иргиредмет” С.С. Верхозин в статье для ведущего золотопромышленного российского издания “Золотодобыча”.

Повышение производительности

Самое очевидное направление, по которому уже пошли многие компании, — организация автоматизированной системы транспортировки добываемого материала.

По словам профессора горного дела из Университета Британской Колумбии (University of British Columbia, Канада) Джона Мика, использование автономных самосвалов может повысить продуктивность работы предприятия на 15-20 %, полезное рабочее время техники — до пяти раз.

Существенного прогресса в деле внедрения автономных самосвалов удалось достичь компаниям Rio Tinto, BHP Billiton, Roy Hill, Fortescue и Hitachi. Например, специалисты Hitachi занимаются обширными испытаниями автоматизированных систем на угольном руднике Meandu в Квинсленде, Австралия.

В конце прошлого года впервые в мире на двух рудниках компании Rio Tinto — Yandicoogina и Nammuldi (Пилбара, Австралия) — на полную мощность заработала линия перевозки всего добываемого материала (железной руды) с помощью дистанционноуправляемых самосвалов. Контроль за процессом транспортировки руды осуществляется из центра управления, расположенного в Перте в 1200 км от мест добычи. Сегодня уже на трех рудниках Rio Tinto начитывается 69 таких самосвалов, работающих 24 часа в сутки круглый год. Отказ от водителей поможет экономить до 500 рабочих часов в год. В то же время, в Rio Tinto планируют использовать не только автономные самосвалы, но и заняться разработкой и внедрением самоходных поездов, а также роботизированных буровых станков.

Смена сознания

Автоматизация добычи стала основной целью еще одной австралийской компании по добыче железной руды Roy Hill, в частности на одном из ее рудников Marra Mamba (Пилбара). По словам гендиректора Барри Фитцджеральда, главный акцент компания делает на совершенствовании процесса разработки ресурсов и логистики: «В этом мы следуем трем основным принципам: создание базы знаний для наших сотрудников; развитие технических способностей нашей организации; планирование, ориентированное на новые перспективные технологии, которое будет характеризовать нас как новаторов, а не как компанию, копирующую новшества других фирм». Создание базы знаний имеет весьма интересную цель — она заключается в «культурной трансформации» сотрудников предприятия, направленной на внедрение и принятие ими автоматизированных технологий.

Как ожидает руководство Marra Mamba, основную роль в повышении продуктивности и безопасности добычи будут играть все те же автономные самосвалы. Перед предприятием поставлена четко определенная задача — достигнуть с их помощью годовой производительности транспортировки материала 325 млн тонн. В то же время существенные изменения, призванные обеспечить эффективность работы новых систем, претерпел и сам карьер.

С новыми технологиями за новыми запасами

Активно движется по направлению к оптимизации, повышению эффективности, безопасности и рентабельности с помощью автоматизации добычи компания BHP Billiton. При этом основным средством достижения поставленных целей являются новые технологии. Такой подход в компании называют «добычей нового поколения».

По словам вице-президента BHP Billiton по оптимизации добычи Гэйвина Йейтса, с одной стороны, это обусловлено развитием современных технологий, в частности автоматизированных и сенсорных систем; с другой — такая стратегия сочетается с необходимостью разработки более сложных, глубоких и бедных рудных тел.

Кроме того, в последние пару лет в BHP Billiton серьезно занялись совершенствованием и выстраиванием на своих предприятиях рабочих процессов. «Стимул — изменить основные рабочие процессы и системы добычи — от карьера до порта; организовать производственные процессы в соответствии с процессами технического обслуживания; разработать стандарты того, что и как мы делаем. Все это ориентировано на устранение каких-либо производственных несоответствий перед внедрением технологий автоматизации», — говорит Гэйвин Йейтс.

По мнению Йейтса, наибольшие сложности всегда вызывает процесс внедрения инновационных решений, именно поэтому необходима обширная программа испытаний и оптимизации: «Мы обкатываем и внедряем новые технологии на определенных предприятиях, организуем работу центров удаленного контроля, систем автоматизированных самосвалов, бурения. Мы изучаем альтернативные методы добычи и различные способы оценки и моделирования рудного тела».

В целом можно сказать, что на данный момент основное направление развития автоматизированных технологий добычи завязано на системах транспортировки материала, в частности самосвалах. Однако это направление не единственное.

В прошлом году на руднике Tau Tona в ЮАР золотодобывающая компания AngloGold Ashanti провела испытания новых автоматизированных буровзрывных систем. Это помогло добраться до новых запасов золота, отработка которых традиционными методами была бы невозможна по технологическим и экономическим причинам. Благодаря достигнутым успехам руководство компании решило вложить в дальнейшую разработку и совершенствование этой технологии дополнительные средства.

Активно идет разработка и производство удаленно-управляемой техники, в частности погрузчиков, а также автоматизация процессов переработки и обогащения минерального сырья. «Например, развивается область автоматизация процессов дробления и классификации, которые бы могли обеспечить высокую производительность и безопасность, что в свою очередь положительно влияет на оптимизацию и эффективность работы комбината по переработке и обогащению минерального сырья», — говорит руководитель проектов и программ по добыче компании Accenture Найджел Корт.

Также, по прогнозам Корта, всплеск разработок в области автоматизированных средств коснется дронов и беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), используемых на рудниках. Он связывает это со строительством и развитием центров удаленного контроля. В частности, БПЛА будут применять для изысканий, картографирования, отслеживания техники, мониторинга состояния рудника и инфраструктуры и т.д.

Безопасность

Одной из основных причин, по которой горнодобывающие компании озаботились внедрением автоматизированных систем, является повышение безопасности на производстве, а именно свести к минимуму необходимость присутствия на опасных участках рудников людей. Однако этот аспект нельзя рассматривать исключительно только с этой точки зрения, поскольку любое оборудование, функционирующее без участия человека, может сбоить. Например, на руднике по добыче железной руды Jimblebar компании BHP Billiton однажды произошел серьезный инцидент с участием автономного самосвала. По официальной информации, оператор контрольного центра запрограммировал машину повернуть на определенном перекрестке и остановиться рядом с экскаватором. Однако об этих запланированных маневрах не были предупреждены водители другой техники. Навстречу автосамосвалу двигался управляемый водителем водовоз, который (как и бортовая система предотвращения столкновений) не был проинформирован о пути следования самосвала, поэтому не знал, что в конкретном месте он будет поворачивать. Предотвратить столкновение не удалось, в результате чего техника получила значительные повреждения.

Тем не менее, по мнению экспертов, в частности профессора в области искусственного интеллекта из Университета Нового Южного Уэльса Тоби Уолша, такой случай в принципе не характерен. По оценкам, статистически большинство аварий между управляемой человеком и автономной техникой происходит в результате именно человеческой ошибки, хотя люди инстинктивно винят во всем машину.

Грег Лиллиман, глава отдела Rio Tinto по технологиям и инновациям, отмечает, что эффективная работа любой системы автоматизации невозможна без участия специалистов: «Внедрение автоматизации различных процессов добычи помогает постепенно развиваться, но если предприятие управляется некомпетентными, неквалифицированными сотрудниками, неспособными правильно внедрять технологии, то такой рудник немногого стоит».

В этом смысле горнодобывающая отрасль должна быть готова к распространению «смешанного» подхода, при котором одновременно будет использоваться и автоматизированная техника, и машины, управляемые людьми.

Кроме того, ведущаяся в настоящее время разработка технологий для автоматизированной подводной и космической добычи минеральных ресурсов будет влиять на современную горную отрасль.

Автоматизация добычи — не панацея от всех бед, которые могут возникнуть в процессе работы предприятия, отмечает автор. Однако разумное использование автоматизированных средств позволит эффективно и безопасно разрешать сложнейшие производственные и технические проблемы.

В этом смысле автоматизация может послужить трамплином эволюции всей горнодобывающей отрасли.

Источник: http://mining-info.ru/