Автоматическая подземная добыча

Перевод с англ.:Верхозин С.С. — ОАО «Иргиредмет»

Автоматические буровые установки стали доступны с середины 80-х годов, хотя некоторые их механизмы все же нуждались в ручном управлении. Всемирно известная горнодобывающая компания «INCO» апробировала системы смены долота и удаленной регулировки буров на оборудовании «Tamrock» в конце 90-х годов, однако эти функции до сих пор не получили широкого распространения. Сейчас стали коммерчески доступны установки LHD (погрузка-откатка-разгрузка). На месторождении «Olympic Dam» производительность погрузчиков в автоматическом режиме во время смены вахт и обеденных перерывов увеличилась в 2,4 раза по сравнению с ручным режимом. Другой пример: надежное функционирование автоматической системы транспортировки на объекте «Finsch» в ЮАР.

На угольных шахтах «Longwall» маленькими шагами удалось достигнуть частичной автоматизации добывающих систем, работающих в относительно повторяющемся цикле: под автоматическое управление помещалась одна легкая операция или задача, в то время как остальные функции выполнялись вручную. Отладка и доработка продолжались до тех пор, пока система автоматики не достигала необходимого уровня надежности. Затем весь процесс повторялся для другой операции, выбранной для автоматизации. Надежная комплексная и частично автоматизированная система была построена за несколько лет.

К сравнению: при буровых и взрывных операциях цикл деятельности в настоящее время требует участия человека в исполнении многих типов задач: от геологического опробования до перебазирования насосов и электрической инфраструктуры. В этом направлении не производились попытки автоматизировать большое количество систем. При разработке узких жил, например, в ЮАР, мы вообще лишь находимся в самом начале пути к предтече автоматизации-механизации.

По общему мнению, люди не должны заходить в зоны автоматизированной добычи в целях безопасности. Электрическая блокировка или физические преграды должны обеспечить остановку автоматических систем, прежде чем человек начнет их проверку, обслуживание или начнет выполнять определенные задачи в непосредственной близости от них. Подобные меры ограничили использование мобильного механизированного оборудования в производственной фазе операций по разработкам карьеров с массовым обрушением.

Обычно только около 50–60 % человек, работающих под землей, напрямую управляют оборудованием, и любое сбережение труда с использованием автоматики отлично компенсирует необходимость в специализированном обслуживании. Возможны некоторые эффективные улучшения, особенно во время смены вахт, однако автоматизация оправдает себя на основе других улучшений — в сфере здоровья и безопасности рабочих.

Полностью автоматизированные машины должны быть способны находить и устранять свои собственные ошибки в работе. Однако в автомобильной промышленности этот способ не считается рентабельным, и определено, что частичная автоматизация достигает 90 % преимуществ полной автоматизации. Кажется маловероятным, что переход к полной автоматизации будет возможен, пока процесс добычи не пройдет первую промежуточную фазу, когда достигается удовлетворительный уровень надежности технологической платформы — процесс, который может занять два десятка лет.

Во время этой промежуточной фазы неповторяющиеся ручные задачи: опробование, съёмка, геодезическая поддержка и установка служб, — будут постепенно механизироваться и контролироваться операторами, использующими адаптивные многозадачные манипуляторы, из специальной кабины, находящейся на общецелевой установке. Эти задачи впоследствии могут трансформироваться в дистанционно-управляемые операции и частично формировать концепт о полностью автоматизированном объекте. Однако маловероятно, что все это достигнет такого состояния, когда не станет места человеческому участию.

Транспортные средства общего назначения будут оборудованы системами защиты от падающих объектов, системами защиты от переворачивания, а также системами избегания столкновений, постоянно связанными со всеми другими подобными устройствами, находящимися поблизости. Округа, в которой ведется добыча, будет считаться недружелюбной, а весь персонал будет обеспечен мобильными капсулами безопасности, подобными тем, какими снабжают подводников и космонавтов. Операторы будут оставаться внутри кабины транспортного средства в течение того времени, которое необходимо на выполнение задания, или в течение рабочей смены. На дверях кабины будут установлены системы сигнализации, которые будут предупреждать человека и прекращать любую деятельность устройства, если двери открыты.

Такие машины, как буровые установки, грузовики и погрузчики, могут быть быстро адаптированы для подобных условий и во многих других случаях; капсула будет представлять собой крепкое 4-х колесное транспортное средство, оборудованное манипуляторами общего и специального назначения. Многие задачи можно выполнять сразу же, другие, такие как обычная и аварийная поддержка, могут потребовать существенные изменения в конструкции машины. Первоначальный замысел состоит в том, что если персонал находится не за пределами машины, значит, эти машины или камни не могут повредить персоналу, то есть любые несчастные случаи предотвращаются системами защиты самого транспортного средства. К другим преимуществам безопасности относятся: недопущение воздействия на персонал газов, пыли, радиации, жары и других опасностей.

Если рассматривать неповторяющуюся задачу по размещению портативного насоса в отстойник с использованием гидравлического крана, установленного на специальном грузовике, то оператор в этом случае будет управлять краном, находясь позади этого грузовика, а затем подключит насос вручную. Для автоматизации этого процесса потребуется реконструировать электрические и водные соединения и разработки сложного манипулятора, позволяющего проводить удаленную разгрузку насоса и подключение его к линии слива и силовому кабелю. Оператор мог бы использовать один и тот же манипулятор для разных задач, если бы у него была универсальная конструкция.

Первым важным этапом будет удаление людей из зоны разработки месторождения при помощи помещения их в специальные кабины. Таким образом, вероятно, будет достигнута высокая производительность и безопасность при автоматизации. В этом случае встанет вопрос о том, какая последовательность дистанционных операций и полной автоматизации желательна и желательна ли вообще.

Чтобы прогресс в автоматизации производства продолжался потребуется устойчивое финансирование и вера в эффективность автоматизированных систем добычи.

Источник


-0+0
Просмотров статьи: 12908, комментариев: 6       
Поставка шин и шинозащитных цепей для спецтехники

Комментарии, отзывы, предложения

Gen&Kap, 31.01.12 02:32:27

Первое впечатление от статьи шоковое. Неужели такое возможно? А потом приходит мысль: если человечеству не засорять мозги политическим, бытовым, криминальным мусором, то эта фантастика превратится в реальные достижения.Надо только объединить воедино автоматы разных стран- японских роботов, русские буровые и лаборатории,определяющие состав грунта на космических объектах, израильские беспилотники и канадские поезда метро без машинистов, немецкие автоматы по сборке автомашин и др.Лично мне хочется подумать теперь над автоматическим полевым анализатором, поставленным на беспилотное подводное, наземное, воздушное судно для поисков месторождений на любой элемент таблицы Менделеева.Что для этого нужно? Финансирование. А где деньги? У олигархов и за рубежом.

Головин В. , 02.02.12 08:40:06

В шахтах много людей гибнет, жаль, что хорошая техника не многим будет доступна.

Леша, 05.02.12 12:53:49

Класс. Надо только очень сильное программное обеспечение для управления. За этим будущее.

Sid, 06.02.12 16:00:56

Западные фирмы предлагают огромный выбор самого разного ПО. Хотя у нас, как я понимаю, это не пользуется популярностью.

Красавчик, 06.02.12 16:14:41

Админ - Реклама у нас платная.

Grognals, 14.04.20 06:33:23

Если так задуматься, то что будет через десяток или два лет, сможем ли мы и вправду добиться автоматизации процессов?

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Автоматическая подземная добыча»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "один прибавить 1":