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机器人技术来提高采矿质量

作者:admin发布时间:2018-04-21 13:35

彭博新能源金融编辑团队Bryony Collins 本文首次出现在彭博终端上  ,并可在网络上提供给BNEF客户。
 
英美资源集团正在使用数字技术和机器自动化来提高采矿作业的生产力和安全性。全球矿业公司技术总监托尼奥尼尔告诉记者,他们的技术设备数字化“通常看到他们的业务增长了大约30%,其中生产力约15%,成本节约15%”。 BNEF。
 
这家总部位于英国的镍矿,煤炭和贵金属等大宗商品矿商正在使用“数字双胞胎”来优化其采矿船队,其中包括用于跟踪智利Los Bronces采矿厂运输性能的应用以及位于智利Los Bronces的500公里管线巴西奥尼尔2月5日在英美资源集团伦敦总部接受采访时表示。
 
数字双胞胎是技术过程的虚拟模型,可以让公司分析数据并提高设备在现实世界中的工作效率。英美资源美国公司18个月前实施了其第一个虚拟模型,并计划在其整个业务中“很快”地安装它们,奥尼尔说。
 
该矿工还在开发机器人技术,可能将人们从地下采矿中完全移除,从而带来显着的安全效益和生产力提升。正在使用机器学习来试验可以“以相当于人类的速度凿岩”的岩石切割技术和机器人。奥尼尔说,这种变化可能使生产力提高30%。[生产率被定义为每名全职员工生产的吨数]。
 
由于矿石品位下降,自1900年以来,采矿业的能源消耗增加了16倍,因为用更多的能源和水来生产所需量的金属。根据奥尼尔的说法,机器学习可以通过提高采矿的精度来帮助提高这些作业的效率,从而减少废物,水和能源的使用。
 
“采矿业的创新传统上意味着扩大规模 - 更大的卡车,更大的铲车 - 提高产能”,他补充道。然而,“机器人技术越好越好:轻量化和模块化,机器人可以在任何地形上执行多项任务。”
 
奥尼尔在接下来的采访中讨论了大型采矿业务数字化带来的挑战和机遇。
 
问:近年来采矿业发生了怎样的变化?
 
答:采矿业已经有了显着的扩张[更大的矿区和更重的卡车]。但是进入这种扩张的能量是不可持续的。例如,1900年,为了生产40公斤铜,开采了2吨岩石。今天,由于等级下降,生产相同数量的铜,材料运动和能源消耗增加了16倍,用水量增加了一倍(每单位)。显然,这个轨迹是不可持续的。
 
虽然效率是隐含的,但我相信它只是针对金属或矿物的精确精确度,浪费更少,水和能源投入更少,占地面积更小。
 
问:英美资源集团如何提高其采矿业务的可持续性?
 
答:该行业有机会改变其足迹,[就减少能源,水和土地使用的要求而言]。在未来的某个时候,将会有地雷基本上没有足迹。
 
这一天即将来临,地雷不会用水。我们正在调查使用水的化学替代品。水被送到尾矿池[水库中的水中废弃物被泵送]常常是矿山中最大的水损失。未来,尾矿池将消失,并被干尾矿堆[干矿藏]所取代。
 
就权力而言,我们正在对可再生能源进行转折。我们需要的设施规模真的很大[和]一些国家不会允许我们离网。因此,我们正在研究我们的发展方向,并明确表示可再生能源对我们具有极大的兴趣。
 
[BNEF报告矿工和可再生能源:他们会挖掘它吗?着眼于可再生能源为采矿场地供电的潜力。客户可以在终端或网页上访问它。]
 
问:矿场的平均电力需求是多少?
 
答:这将是100到150兆瓦 - 处理和研磨岩石是非常耗能的。
 
问:这个数量的能源可以很容易地由太阳能农场提供。
 
答:我们需要能够全天候运作,这是寻找能量存储的问题。但这一切都在改变,我们当然对氢能感兴趣,特别是通过我们的铂和钯的生产。氢电池比目前由电池技术提供的范围提供更高的范围 - 通常氢电池的能量范围[能量密度]是电池的两倍。
 
问:你在数字化地雷方面做了哪些工作?
 
答:我们已经开始使用数字双胞胎来优化我们的采矿车队。[我们使用它们来减少卡车的柴油消耗量],并且我们还在管线,冶炼厂和炼油厂内推出数字双胞胎......目标是在整个业务范围内实施。
 
今天,我们使用分析技术进行实时钻井分析,高光谱核心成像以及使用3D和虚拟现实技术生成和解释预测数据模型的地质建模软件。
 
我们最新的工作使用定制的学习算法来预测我们工厂所需的控制参数。另一个重要的应用是状态监测和预测性维护。
 
逻辑端点是一个完全集成的,系统化和自学的操作,有助于消除当今采矿特征的不确定性和巨大变异性。
 
在数字化的人们看来,他们的业务普遍有大约30%的提升 - 生产力提高15%,节省成本15%。这就是我们的目标。
 
问:你将如何实施数字双胞胎来提高采矿过程的效率?
 
答:一台机器,无论是管道,卡车还是冶炼厂,都有一种理论上的行为方式,只要你可以开始以变量来衡量行为,那么我们就可以进行干预。
 

我们将使用我们的数字双胞胎从物理机器学习,然后切实改变它的行为[从模拟它在虚拟意义上的行为]。通过使用数码双胞胎,我们可以使我们的流程更加高效高效。
 
问:给出一些你已经实现数字双胞胎的例子吗?
 
答:我们在Los Bronces采矿点使用智利的数字双胞胎,在那里我们将它们运用到运输车队中以追踪实际性能。我们在巴西有一条500公里的管道,我们已经把一个数码双胞胎放到了那里。因此,我们开始调整业务的所有关键部分。我们已经在公司建立了一个数据分析团队,以提升我们在这个领域的参与程度和专业知识。
 
另一个颇有意思的领域是地质学,通过成像我们现在可以了解一些矿体的等级和行为。
 
问:你正在采取哪些措施来减少二氧化碳排放?
 
答:通过改变燃料的清洁度,我们将卡车的能耗降低了大约8%。还有其他一些趋势,例如陡峭的矿山墙壁,这些墙壁流向能源和足迹。这是关于寻找崭新的方法来凿开矿井的墙壁[以便挖掘更少的能源]。仅此一项就可以降低行业能耗的15%至20%。这些都是我们正在努力的角度。
 
问:您如何利用机器人自主技术来消除采矿爆破的需要?
 
答:我们正在与小型机器人合作,让他们以相当于人类的速度凿岩。传统上,采矿创新意味着扩大规模 - 更大的卡车,更大的铲车 - 以增加产能。随着机器人技术的发展,越小越好:轻量化和模块化,机器人可以在任何地形上执行多项任务。
 
在我们南非的地下矿山,我们正在开发岩石切割技术,让我们能够持续打破岩石而不会让人们处于危险之中。他们也将运行机器学习。
 
这些试验现在已经运行了两年,看起来很有希望。坚硬岩石的连续采矿过程所带来的安全,效率和生产率提高潜力巨大,可能会使地下采矿更加平坦,并具有开放矿井。
 
这是关于发展采矿技术,实际上可以削减真正坚硬的岩石而不会破坏自己。这与典型的采矿过程不同,在这个过程中,人们进入地下,钻孔并放入爆炸物,然后8小时后他们会爆炸。由于烟雾和其他碎片,您无法再进入一段时间。通过使用切割技术,可以连续切割而无需启动和停止,或有重新进入问题。
 
问:您认为这可以提高生产力[每名员工产生的吨数]多少?
 
答:我们正在寻找20-30%的增幅 - 步入式的东西。
 
阅读BNEF  关于巴里克黄金公司如何拥抱数字技术使其矿山更安全和更有利可图的报告。
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