1. ניסוח תוכנית בנייה חכמה של מכרה
01. בניית מכרה אינטליגנטית קודמה לשיא האסטרטגי של פיתוח ארגוני
מפעלי כרייה גדולים הציגו ברציפות אסטרטגיות ותוכניות טרנספורמציה אינטליגנטיות, אלה כוללות את תוכנית "מכרה העתיד" של ריו טינטו, את תוכנית "FutureSmart Mining" של אנגלו אמריקן, ואת "הפוטנציאל המלא. הפוטנציאל" של כריית ניומונט, תוכנית האשלג לדור הבא של קבוצת Nutrien (NextGen) ), תוכנית חמש השנים (2+3) ומתווה של יעדי פיתוח לשנת 2030 של Zijin Mining, ותכנון חכם של "שלוש רשתות ופלטפורמה אחת" של Shaanxi Coal Industry.
02.מחויב למימוש האוטומציה והאינטליגנציה של כל תהליך ייצור המכרה
המטרה העיקרית היא לממש את האוטומציה והמודיעין של כל תהליך ייצור המכרות מפיצוץ, קידוח, חפירת כבישים, הובלת משאיות ורכבת, מיון עפרות, טיפול בזנב, שחזור משאבים, ועד לניהול תפעול מרחוק, ניטור ציוד וטכנולוגיות אחרות. האינטרנט של הדברים, בינה מלאכותית, אפליקציות סלולריות וכו', לשיפור יעילות ייצור המכרה, בטיחות הייצור, חיסכון באנרגיה והגנת הסביבה.
2. מחקר ופיתוח של אוטומציה וציוד טכני אינטליגנטי
01. הקמת מרכז מחקר ופיתוח טכנולוגי
מפעלים לבד או עם אוניברסיטאות ידועות, מוסדות מחקר ושיתופי פעולה אחרים להקמת מרכזי מחקר ופיתוח טכנולוגיים, בהתאם לצרכי בניית המכרה שלהם לפיתוח טכנולוגיה וציוד אינטליגנטיים. Vale הקימה מרכז בינה מלאכותית בברזיל כדי לשפר את היעילות של השימוש בתשתיות על ידי ניתוח נתונים כמו רכבות מכרות ותנועות משאיות. ריו טינטו שיתפה פעולה עם המרכז האוסטרלי לרובוטיקה באוניברסיטת סידני כדי להקים את מרכז האוטומציה לכרייה כדי לשפר את יכולות איסוף הנתונים עבור התקני נהיגה אוטונומית. הקים מרכז הפרדת מינרלים מתקדם בשיתוף אוניברסיטת קווינסלנד לשדרוג ופיתוח טכנולוגיות הפרדת נחושת, ניקל ושאר מינרלים. Fortescue Group (FMG) מקימה מרכז ניידות עתידית לבדיקת טכנולוגיות כמו נהיגה אוטונומית במכרות.
02. התמקדות בתחבורה אוטומטית וטכנולוגיית מימן ומחקר ופיתוח ציוד
החברה מתמקדת בעיקר במחקר ופיתוח של הובלה אוטומטית, חיסכון באנרגיה והפחתת פחמן, וכוללת גם מחקר ופיתוח של שבירת סלעים אוטומטית, רובוטים לכרייה, מערכות אוטומציה של מכרות, רשתות תקשורת ומערכות בקרת מוקשים.
(1).הובלה אוטומטית. Rio Tinto ו-Hitachi Railway STS פיתחו את AutoHaul, רשת רכבות אוטומטית למרחקים ארוכים, להובלת עפרות ברזל בפילברה, אוסטרליה. Newmont Mining שיתפה פעולה עם קטרפילר כדי לפתח מערכת כרייה אוטומטית לפריסת צי כרטיסי כרייה בלתי מאוישים במכרות Cripple Creek ו-Victor בארצות הברית. Fortescue Group משיקה ניסויים ברכב קל בנהיגה עצמית במבצע עפרות הברזל שלה כריסמס קריק בפילברה, מערב אוסטרליה.
(2).חיסכון באנרגיה והפחתת פחמן. ריו טינטו פיתחה "טכנולוגיית אלומיניום אלקטרוליטית נטולת פחמן", אשר משנה את חומר הפחמן באנודה לחומר קרמי, כך שתהליך האלומיניום האלקטרוליטי אינו משחרר פחמן דו חמצני. אנגלו אמריקן עובדת עם Umicore לפיתוח טכנולוגיית אחסון מימן נוזלי כדי להחליף אחסון מימן דחוס על הסיפון, לשפר את הבטיחות של הובלת מימן ותדלוק, ועם ENGIE, FirstMode וחברות אחרות לפיתוח משאיות משלוח מונעות מימן (nuGen), אשר להפחית את פליטת הפחמן ב-50% עד 70% בהשוואה לרכבי דיזל. גלנקור ומכרה הנחושת Collahuasi של אנגלו אמריקן מפתחים דלקים סינתטיים העשויים ממימן, מתאן ופחמן דו חמצני כדי להחליף בנזין ודיזל.
(3).שבירת סלעים אוטומטית. Freeport שיתפה פעולה עם חברת RCT האוסטרלית כדי להשיק את הצי האוטומטי המלא הראשון בעולם של פורצי סלעים ניידים שיכולים לפרק מרחוק גושי סלע ענקיים בכבישי המכרה, ולהגן על המפעילים מפני הסיכון של קריסת פני מוקשים.
(4).כריית רובוטים. Vale פיתחה רובוטים למערות לבדיקת ציוד מפעל כגון טחנות כדורים וצלחות שיניים מגרסה, כמו גם צינורות, תעלות וביוב. מערכת החישה שלו תומכת בבדיקה ברזולוציה גבוהה וביצירת מפות תלת מימדיות, והיא משמשת במכרות במדינות Minas Gerais, Espirito Santo ופארה בברזיל.
3. הגדל את היישום של אוטומציה וטכנולוגיה וציוד אינטליגנטי
01. להקים מרכז תפעול אינטליגנטי למכרה
מפעלים באמצעות הקמת מרכז תפעול אינטליגנטי של מכרה, ניטור פעילויות ייצור מכרות, תזמון ובקרה של ציוד מגוון, ייעול תהליכי הייצור, שילוב גורמי ייצור שונים, על מנת לשפר את יעילות הייצור. ריו טינטו הקימה מרכז מבצעים בפרת', אוסטרליה, כדי לשלוט במשאיות בלתי מאוישות, רכבות אוטונומיות ו-RIGS קידוחים אוטונומיים באזור הכרייה של פילברה במרחק של 1,500 קילומטרים משם, כדי להשיג מערכת מסילות משולבת ונמלים. Anglo American Resources בנתה מרכזי תפעול מרוחקים משולבים בסנטיאגו, צ'ילה, פרו ובמכרות אחרים כדי להפעיל מרחוק ציוד לייצור מכרות Los Bronces ו-Quellenaveco, ניטור הטבה, מערכות תחבורה וכו', ולייעל והתאמת פעילויות הייצור באמצעות מחשוב חכם. Antofagasta פותחת מרכז הפעלה מרחוק משולב באנטופגסטה, צ'ילה, כדי לנהל את פעולות מכרה הנחושת Centinela, לשלוט מרחוק במשאיות אוטומציה של מכרות ומתקן קידוח אוטומטי.
02 פריסה בקנה מידה גדול של מכשירים אוטומטיים וחכמים
(1).פריסת מערכות אוטומטיות להובלת מוקשים. BHP Billiton פרסה יותר מ-200 משאיות אוטונומיות במכרות כמו ג'ימבלבר באוסטרליה ואסקונדידה בצ'ילה, צמצמה את תקריות הבטיחות של משאיות במכרה ג'ימבלבר ב-80%, הקטינה את עלויות ההובלה ב-15% והגדילה את התפוקה ב-18%. Forteshill Group פרסה יותר מ-200 משאיות כרייה ללא נהג במכרות כמו Christmas Creek ו-Broken Cloud באוסטרליה. Freeport-mcmoran משתמשת במערכת מסילות בלתי מאוישת כדי להעביר עפרות במכרה התת-קרקעי שלה גראסברג באינדונזיה. בנוסף, Newmont, Antofagasta, Barrick Gold, Eagle Mining ואחרים פרסו ציוד תחבורה אוטומטי בחלק מהמכרות.
(2).אמץ טכנולוגיית קידוח אוטומטי. מקדחת סלעים אוטומטית יכולה להפחית את זמן ההשבתה הנגרמת על ידי גורמים אנושיים כגון שינוי משמרת ולקצר את הפסקת הקידוח הנגרמת מפעולות פיצוץ. BHP Billiton קודח חורי אקדח אוטומטיים מלאים במכרות SouthFlank ו-NewmanWest באוסטרליה ו-11 מכונות קידוח אוטומטיות במכרות Escondida וספנס באמריקה הלטינית. אנגלו אמריקן התקינה במכרה Mogalakwena בדרום אפריקה שתי RIGS אוטומטיות לקידוח סלע, מה שמאריך למעשה את זמן העבודה של מכונות הקידוח ומגדיל את יעילות קידוח הסלע ב-30%.
(3).הקמת רשת תקשורת תעשייתית. רשת התקשורת ברמה התעשייתית מאופיינת בקיבולת גבוהה, חביון נמוך ואמינות גבוהה, ויכולה לחבר בבטחה חיישנים, ציוד וכלי רכב שונים מעל ומתחת לפני המכרה. Antofagasta פרסה רשת 5G ברמה תעשייתית במכרה הנחושת Minera Centinela בצ'ילה כדי לספק קישוריות לצי של 11 משאיות אוטונומיות. Polar Gold שיתפה פעולה עם מפעילי טלקום כדי להשיק רשתות אלחוטיות LTE עבור מוקשים ונפרסה במכרות Kuranakh, Olimpiada ו-Blagodatnoye ברוסיה, תוך מתן קישוריות למערכות בטיחות לנהגי מכרות, מערכות ניהול ציים וציוד כרייה חצי אוטומטי או אוטומטי לחלוטין. היא גם בוחנת את ההתכנסות של רשתות GSM ולוויין כדי לספק קישוריות למיקומים רחוקים מאתרי כרייה. Eagle Mining שיתפה פעולה עם Telia ואחרים כדי להתקין רשת 5G ייעודית במכרה תת קרקעי בקיטילה, פינלנד, כדי לספק שירותי תקשורת לציוד כרייה בעומק של 1,000 מטר.
בקיצור, בניית מכרות חכמה הפכה למגמה חשובה בפיתוח מכרות גלובליים, מפעלי כרייה גדולים מאיצים את קצב בניית המכרות המושכלת, בניית מכרות היא בהדרגה ממיכון, אוטומציה למעבר מושכל. בעתיד, עם קידום נוסף של בניית מכרות חכמים, ייצור הכרייה יביא למהפכה חדשה.