Промышленные роботы для добычи руды

Роботы постепенно стали неотъемлемой частью человеческой повседневности. Они помогают человеку во всех отраслях его жизни, начиная от домашних дел и заканчивая помощью на производстве. Это касается не только высокотехнологичных отраслей, в которых робот с успехом заменяет человека благодаря необходимой точности позиционирования, но и вредных и опасных для человеческого здоровья производств.

Добыча руды сопровождается двумя потребностями это безопасность человека и повышение производительности. Широко признано, что роботизация играет важную роль, которая неизбежно повысит производительность и значимо снизит негативное воздействие на человека.

Роботизация добывающих компаний идет по ряду различных направлений. Роботизации могут подвергаться непосредственно добывающие средства, например, бурильные установки или экскаваторы, а также транспорт, работающий на площадках - самосвалы, а также транспорт, обеспечивающий перевозку добытой породы, например, локомотивы и другая техника.

В данной работе представлен обзор и анализ роботизированных предложений для горнодобывающей промышленности в России.

Конец 2016 года отметился массовым развертыванием беспилотных систем в добывающем секторе - речь идет о все более активном использовании автономно работающих грузовиков, буровых установок и даже транспортных поездов, которые не только повышают эффективность добычи полезных ископаемых, но и сокращают потребность в персонале, что особенно важно для развитых стран с высоким уровнем средней заработной платы [1].

Начался выпуск роботизированных карьерных самосвалов компанией БелАЗ и экспериментируют с автономной техникой на КАМаЗе. Автономные транспортные средства могут работать с большей точностью, при плохой видимости, усталость водителя отсутствует, они могут работать круглосуточно. Автономные самосвалы могут повторять траекторию движения во время рабочих циклов с точностью до нескольких сантиметров, что позволяет экономить на ширине проезжей части, повышении угла подъёма, площадке для разворота и на многом другом.

Интеллектуальные системы способны заменить водителя на серпантинах горных разработок в трудных ситуациях, особенно после дождя и снега.

Как показала практика, автономные грузовые перевозки могут повысить производительность на 15–20%, уменьшить расход топлива на 10–15%, снизить уровень износа шин на 5–15%, сократить расходы на техническое обслуживание примерно на 8% и повысить коэффициент использования автомобилей на 10–20% с лучшей практикой вождения. [4]

Ученые из Перми разработали "робот-шахтера", которго можно применять как в буровзрывных работах, так и при установочно-наладочных работах. Одним из преимуществ данного робота является то, что он малогабаритен с рукой-манипулятором и располагается на движущей платформе.

Резидент «Сколково» компания "Вист Майнинг Технолоджи" разработала и предлагает технологии для создания роботизированных участков горных работ [3]. На таких участках добычу будет вести роботизированная и дистанционноуправляемая техника - самосвалы, экскаваторы, погрузчики, бульдозеры, буровые станки, автономный железнодорожный транспорт.

Используются также летающие беспилотники, например, для поиска залегания полезных ископаемых, для мониторинга хода добычи. Лазерное сканирование на базе беспилотного летательного аппарата (БЛА) - это возможность создать 3D-модель из облака точек в ходе постобработки данных лазерного сканирования. Это позволяет определять объемы горной выработки при добыче полезных ископаемых открытым способом. Ежемесячные облеты с целью определения объемов с помощью БЛА становятся привычной рутиной горнодобывающих компаний.[2]

Таким образом, внедрение роботизированных технологий позволит расширить добычу в шахтах, поскольку роботы могут работать в любых условиях. Появляется возможность разрабатывать глубоко залегающие пласты угля на глубине свыше 1км. Добычу можно будет вести в непрерывном, круглосуточном режиме, поскольку роботу-шахтеру не нужно подниматься на поверхность и не требуется отдых. Будет кардинально решена проблема безопасности вшахтах, поскольку роботизированные шахты не потребуют регулярного присутствия людей под землей. Роботы могут работать в бескислородной атмосфере, что само по себе исключает возможность возгорания и взрыва метана. Роботизированные шахты могут добывать кроме угля еще и метан, ценный для энергоносителей, без использования сложных и дорого-стоящих систем дегазации пластов. Достаточно лишь оборудовать роботизированные шахты системами откачки метана из забоя, с его последующей очисткой и переработкой на поверхности.

Перспектива развития проявиться в росте себестоимости горнодобычи, в том числе, за счет роста заработной платы, уменьшает сроки окупаемости автоматизации процессов добычи и транспортировки. Это стимулирует горнодобывающие компании все активнее внедрять самоуправляемую технику. Дополнительные стимулы - это снижение числа несчастных случаев и повышение эффективности использования техники за счет отказа от использования человеческого труда в процессе добычи и транспортировки.

 Пока в России в полной мере прочувствовать выгоды от автоматизированной техники могут преимущественно крупные компании. Важно, чтобы и добыча в одном и том же месте шла долго, тогда окупятся затраты на адаптацию и создание инфраструктуры для роботов.

Оригинал публикации (Читать работу полностью): Промышленные роботы для добычи руды