معرفی ۱۰ نوآوری حوزه معدن، از بیان مهندس میثم عباسی

به گزارش بورسنا( سرویس فناوریهای پیشرفته و هوش مصنوعی)، صنایع مرتبط با معدن جزو صنایع بسیار مهم می باشند. امروزه تلاش های زیادی از طرف شرکت های مشاور و توسعه برای خلق روش های نوین در اکتشاف، استخراج و بهره برداری از منابع معدنی انجام می شوند. به هر میزان بتوان از فناوری های جدید برای بهینه سازی روش ها استفاده کرد به همان میزان شاهد رشد کیفیت و بازده کاری و کاهش قیمت تمام شده در پروسه خواهیم بود. در لیست زیر ۱۰ نوآوری مهم حوزه معدن آورده شده است.

۱- سیستم هوشمند مدیریت سایت معدنی
دقیقاً مانند برنامه ریزی شهری، یک سایت استخراج معدن نیز احتیاج به جابجایی هوشمندانه کارگران، تجهیزات و مواد استخراج شده دارد تا ضمن کاهش ضایعات، حداکثر بهره وری را داشته باشد. تاکنون، این زمینه مجموعه ای متشکل از سیستم ها و چندین نفر برای مدیریت هرکدام بود. سیستم یکپارچه و هوشمند سایت معدنی بیش از هر زمان دیگری به اجرایی شدن نزدیک شده است، علاوه بر موارد ذکر شده در بالا پارامتر های دیگری مانند حمل و نقل ریلی سنگین و طاقت فرسا در تونل های حفاری نیز توسط سیستم های هوشمند مدیریت خواهند شد. هنگامی که الگوریتم ها بتوانند در بخش های مختلف یک سایت معدنی پیاده سازی شوند، هزینه ها به سطوحی کاهش می یابند که حداکثر سودآوری همراه با امنیت کاری ایجاد شود و این موضوع جزو بهترین نوآوری های صنعت معدن از زمان معرفی می باشد.

۲- حفاظت پیشرفته از کارگران معدن با استفاده از سنسور های هوشمند
امروزه روش های جدیدی برای حفظ جان کارگران معدن ایجاد شده اند. یکی از جدید ترین روش ها استفاده از سنسور ها و سیستم های هوشمند می باشد. اخیرا سیستمی تحت عنوان Smart Cap ساخته شده است که قادر است علائم حیاتی معدن چیان را اندازه گیری کرده و به پنل مدیریت ارسال نماید. این سیستم که روی کلاه ایمنی نصب می شود قادر است علائم خستگی را نیز سنجش کرده و اطلاع دهد.

۳- استفاده از انرژی های تجدیدپذیر
افزایش بازده انرژی با افزایش بازده کاری در پروژه های صنعتی رابطه ای مستقیم دارد. یکی از روش های افزایش بازده در زمینه انرژی استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر است. گروه معدنی Harmoy Gold اخیرا از پنل های خورشیدی به صورت وسیع برای تامین انرژی الکتریکی استفاده می کند. همچنین این شرکت قصد دارد یک مخزن و ایستگاه Biogas راه اندازی کند تا بخش دیگری از نیاز های انرژی خود را پوشش دهد.

۴- تکنولوژی نقشه برداری ۳ بعدی از زمین
برای استخراج بهینه نیاز به اکتشاف بهینه می باشد. فناوری در اینجا هم به کمک صنعت معدن آمده است. استفاده از سیستم های آشکارسازی ۳ بعدی لایه ها و تکنولوژی آنالیز عمق ها با استفاده از امواج و سیستم های حرفه ای نرم افزاری باعث می شوند که هزینه های عملیات سنجش و بررسی کاهش پیدا کنند و درصد اطمینان پذیری فرآیند های معدنی افزایش پیدا کند. امروزه تکنیک های جدیدی در زمینه های Segmentation و تفکیک و کلاسه بندی در عملیات Visualization داده های دریافتی از خاک به کار می روند که کار تصمیم گیری های تخصصی را بسیار راحت تر ساخته اند.

۵- استفاده از فناوری پراش اشعه ایکس
استفاده از پراش اشعه ایکس را می توان جزو برترین نوآوری های حوزه معدن به حساب آورد. این فناوری قادر به آشکارسازی جزئیات زیر سطح زمین با کیفیت بسیار بالا می باشد. شرکت Nuwave مبتکر این روش می باشد. شرکت معدنی Alrosa از سال ۲۰۱۷ از این فناوری در سایت های استخراج خود از روش پراش اشعه ایکس استفاده می کند. به گفته کارشناسان این شرکت تکنولوژی پراش اشعه ایکس امکان شناسایی بسیار دقیق مواد با ارزش را در کوتاه ترین زمان فراهم می سازد.

۶-اتوماتیک سازی سیستم ریل
یکی از مهم ترین اجزای یک سایت معدنی سیستم ریلی آن می باشد. امروزه روش هایی برای هوشمندسازی سیستم ریلی انتقال مواد در معادن طراحی شده است که بدون دخالت انسان قادر به انجام طیف وسیعی از وظایف هستند و علاوه بر صرفه اقتصادی در فرآیند استخراج، خطا و خطرات انسانی را نیز کاهش داده اند.

۷- باز طراحی ماشین آلات ( بیل مکانیکی های رباتیک )
سیستم های هیدرولیک هم از تحولات فناوری دور نیستند. امروزه شرکت هایی مانند هیتاچی و دوسان از تحلیل های هوشمند برای بهینه سازی طراحی ماشین آلات خود استفاده می کنند. همچنین هوش مصنوعی و ماشین آلات رباتیک که به صورت اتوماتیک و بدون دخالت انسان قادر به انجام عملیات تعیین شده باشند نیز توسط شرکت های سازنده ماشین آلات بسیار مورد توجه اند و به زودی شاهد عبور از مرحله تحقیق و توسعه به سمت استفاده کاربردی سیستم های رباتیک حفاری خواهیم بود.

۸- شبیه ساز های معدنی واقعیت مجازی ( سیمولاتور ها )
امروزه در صنایع حساس و دارای ریسک بالا از سیمولاتور ها و سیستم های شبیه سازی برای آموزش پرسنل استفاده می شود. سیستم های شبیه ساز معدن نیز کاربرد های ویژه ای دارند. به وسیله سیمولاتور های معدنی امکان ایجاد یک فضای ۳۶۰ درجه نزدیک به واقعیت برای آموزش کارکنان و سنجش آن ها در شرایط مختلف وجود دارد. این سیستم ها می توانند کمک زیادی به امر یادگیری معدنچیان خصوصا برای شرایط اضطراری و بحرانی بکنند.

۹- معادن دوستدار محیط زیست
انرژی و آب دو مورد از بزرگترین ملزومات فرآوری سنگ معدن هستند، اما فرایندهای جدید به تدریج در حال جایگزینی با روش های قبلی می باشند. شرکت معدنی ریو تینتو از روش جدیدی به نام Nuwave در یوتا در معدن مس کنکوت خود استفاده می کند. این فرایند از مایکروویو برای تعیین میزان مس سنگ استفاده می کند و به مهندسین امکان می دهد تا به سرعت سنگ معدن غنی را تعیین کرده و سنگ معدن بی ارزش را دور بریزند و منابع هدر رفته در جستجوهای بی نتیجه را کاهش دهند.

۱۰-سیستم های هوشمند حفاری تونل
حفاری تونل یکی از پر ریسک ترین مراحل یک سایت معدنی می باشد که دارای خطرات بالایی از جمله برای تجهیزات و همچنین پرسنل است. اخیرا شرکت ریوتینتو دست به یک نوآوری در زمینه تجهیزات حفاری خود زده است. این شرکت در سایت معدنی خود در استرالیا از سیستم های حفاری هوشمند استفاده می کند. این سیستم ها قادر هستند با آنالیز های پیشرفته رایانه ای با کمترین میزان خطا و کارکرد مدام بدون دخالت انسان، سرعت، پایداری عملیاتی و ایمنی را به طرز چشم گیری بالا ببرند.