Автоматизированная добыча полезных ископаемых

Автоматизированная добыча полезных ископаемых (Automated mining) – общий термин, который обозначает изменение технологии добычи так, чтобы исключить использование труда людей в месте выемки полезных ископаемых. Сюда входит: (1) автоматизация добычи, включая автоматизацию технологического процесса и компьютерного программного обеспечения для него; и (2) использование робототизированного управления транспортными средствами и оборудованием. Сейчас добыча полезных ископаемых в развитых странах находится на промежуточном этапе перехода к автоматизированной добыче, а в странах третьего мира (где стоимость рабочей силы относительно невысока), такая потребность в увеличении эффективности остаётся низкой. В 2014г в двух местах добыча была полностью автоматизирована: в Пилбаре (Австралия) и в Бингам Каньон (США).

Программное обеспечение для автоматизации добычи

Для улучшения управления добычей полезных ископаемых горнодобывающие компании могут использовать специальное программное обеспечение. Такие программы, как Pitram Mining Solutions и Extreme помогают администрации организовать процесс добычи и контролировать его в реальном масштабе времени. Сообщения, создаваемые этими программами, помогают выявить недостатки в организации работы и недостатки технологического процесса, снижающие производительность.

Автоматизация горных машин

Для решения проблем, возникающих при выполнении работы в опасных условиях, и для увеличения производительности, некоторые горные компании начали использовать автоматизацию управления горными машинами. Используют аппаратное и программное обеспечение, позволяющее превратить транспортные средства и др. оборудование в робототизированные и автономные устройства.

Автоматизация может внедряться в трёх видах: дистанционное управление, телеуправление и полная автоматизация.

Дистанционное управление

Дистанционное управление обычно используют для управления работой такого оборудования, как экскаваторы, бульдозеры, и проходческие горные комбайны. Оператор стоит относительно недалеко от машины – так, что она находится в его поле зрения – и использует пульт дистанционного управления для выполнения обычной работы. Так как он гораздо хуже «чувствует машину», и объём поступающей визуальной (и иной) информации меньше, то при использовании дистанционного управления производительность обычно уменьшается. Дистанционное управление обычно используется при добыче в опасных местах – где есть риск оползней, взрывов, падения породы, при подземной добыче. Дистанционное управление – самый недорогой способ автоматизировать работу горных машин в опасных условиях, что делает это идеальным началом процесса автоматизации.

Телеуправление

Телеуправление – использование горного оборудования, которое управляется оператором, находящемся на значительном расстоянии, с помощью видеокамер, по сигналам датчиков и, возможно, с помощью дополнительного программного обеспечения, определяющего местоположение. Телеуправление позволяет убрать человека из опасного места на значительное расстояние, и управлять оборудованием их безопасного места. При управлении транспортными средствами используются джойстики и другие средства подачи управляющих сигналов от человека, а специальное программное обеспечение позволяет оператору получать больше информации о состоянии машины и её положении. При использовании телеуправления может произойти снижение производительность – как и при дистанционном управлении; но оператор удалён от источника опасности на значительно большее расстояние.

Полу-автоматизированная добыча

Под полу-автоматизированной добычей подразумевают частично автоматизированное управление машинами и оборуджованием. Автоматизирована только часть функций, и продолжает требоваться управление человеком.

Полная автоматизация

При полной автоматизации робототизированные системы полностью берут на себя управление зажиганием, переключением передач, рулевым управлением, торможением, высыпанием материала, положением отвала бульдозера и т.п. – без вмешательства оператора. Полная автоматизация позволяет увеличить производительность горных машин, а использование программ для управления машинами позволяет оператору «руководить» их работой, контролировать эффективность и вмешиваться при возникновении проблем.

Преимущества автоматизированной добычи полезных ископаемых

К возможным преимуществам автоматизации относят: повышение безопасности и санитарно-гигиенических условий труда; уменьшение расхода топлива; увеличение производительности; уменьшение простоев; уменьшение расходов на не-плановый ремонт и техобслуживание; уменьшение утомляемости водителей транспортных средств. Автоматизация может помочь решить проблему нехватки рабочих (например – водителей самосвалов). В условиях падения цен на сырьё многие добывающие компании ищут пути снизить расходы – но без ухудшения безопасности и условий труда. В этом случае автоматизация может помочь решить проблемы. Автоматизация добычи полезных ископаемых может значительно снизить риск развития хронических профессиональных заболеваний, включая неизлечимые и необратимые (пневмокониозы - силикоз, антракоз и др.; хроническая обструктивная болезнь лёгких; лёгочное сердце и т.п.).

Недостатки

Критики автоматизации автотранспортных средств утверждают, что её использование приведёт к сокращению числа рабочих мест. Но им возражают, что хотя некоторые специальности могут стать ненужными (в первую очередь те, которые связаны с выполнением работы в опасных и антисанитарных условиях, или с выполнением тяжёлой и/или монотонной работы), автоматизация приводит к созданию новых рабочих мест. Сообщества (общественные организации), поддерживающие малообеспеченных рабочих, призывают горнодобывающие компании к социальной ответственности в условиях перехода к автоматизации, который приводит к сокращению рабочих мест в условиях снижения цен на сырьё и может повысить производительность. Крупные компании неохотно вкладывают деньги в непроверенные новые технологии, предпочитая использовать недорогую автоматизацию низкого уровня (дистанционное управление).

Компании-производители горных машин и оборудования для автоматизированной добычи

Две компании предлагают горные машины с автоматизированным управлением (Caterpillar Inc и Komatsu Limited). Система CAT MineStar позволяет полностью автоматизировать бурение, транспортировку, выемку в очистных забоях, и другие виды работ. Система Komatsu's Autonomous Haul System (AHS) включает в себя установленные на карьерные самосвалы датчики, контроллеры, навигационное оборудование и др, что позволяет управлять ими. Обе системы интегрированы с (запатентованными) технологиями этих компаний, и проверены на некоторых из крупнейших рудников в мире.

Но некоторым горнодобывающим предприятиям могут требоваться такие решения, которые независимы от разработчика. Примером такого решения является системы: Nav/Mobius system (разработчик Autonomous Solutions Inc); Teleop Auto system (Hard-Line); и AutoMine (компания Sandvik). Эти системы позволяют автоматизировать машины и оборудование без необходимости заключать долгосрочное соглашение с эксклюзивными производителями. Система Hard-Line используется при подземной добыче полезных ископаемых для автоматизированного регулирования направления движения, скорости и других действий транспортных машин.

Примеры автоматизации добычи полезных ископаемых

Рудник будущего (Австралия)

Компания Rio Tinto Group создала проект «Рудник будущего» в 2008г. Из центра управления в Перте (Австралия) осуществляется управление добычей ископаемых в районе Пилбара. Использование автоматизированного оборудования увеличивает производительность и позволяет использовать машины более полноценно. В июне 2014г количество добытого сырья в этом руднике достигло 200 миллионов тонн.

Бингам Каньон (США)

Карьер Бингам Каньон около Солт Лейк Сити (США) является одним из крупнейших в мире поставщиков медной руды. В апреле 2013г произошёл катастрофический оползень, заставивший прекратить многие виды работ. Для улучшения безопасности администрация компании (Kennecott Utah Copper/Rio Tinto) стала использовать автоматизированное управление экскаваторами, бульдозерами и другим оборудованием в местах с не стабильным грунтом. Использование робототизированных машин помогло компании проводить работы в местах с крутыми, и более опасными участками (с последующим безопасным доступом машин, управляемых людьми).

Рудник Кади-Риджуэй (Австралия)

В Австралии, в штате Новый Южный Уэльс, проводится добыча медной руды на одном из крупнейших в мире рудников [en.wikipedia.org/wiki/Cadia-Ridgeway_Mine Cadia-Ridgeway] - как открытым способом, так и подземным. При этом используется большое количество автоматизированного горного оборудования.

Автоматизация в КНР

За период ~2006-2016г немецкая компания «EEP Elektro-Elektronik Pranjic» поставила и ввела в эксплуатацию более 60 комплектов современного автоматического управления для подземной добычи угля. Впервые технология полностью безлюдной выемки угля была использована концерном «China National Coal Group Corp. (CME)» на шахте «Tang Shan Gou» (комбайны, три лавы, глубина 200 м) и на шахте «Nan Liang» (струг, глубина 100 м). На обоих шахтах мощность пласта 1-1,7 м. Наблюдение за работой комбайнов ведётся с помощью камер (в реальном масштабе времени с передачей сигнала по оптическому волокну). Как правило, подземный персонал требуется только для контролирования процесса добычи, и при выполнении ремонта. Автоматизация позволила улучшить безопасность и экономические показатели.

Работы в области автоматизации в РФ

В августе 2015г в шахте «Полысаевская» (ОАО СУЭК-Кузбасс) начала работу одна лава, управляемая оператором из соседнего штрека по сигналам датчиков на комбайне и крепи; и видеокамер. Использовалось немецкое оборудование (EICKHOFF и MARCO), крепь польского производства. Толщина пласта 1.6 м, ожидаемая нагрузка на забой - 300 тыс. т. угля в месяц. Предполагается, что повысится безопасность и качество угля.:

Отрывок, характеризующий Автоматизированная добыча полезных ископаемых

Он продолжал свой дневник, и вот что он писал в нем за это время:
«24 ro ноября.
«Встал в восемь часов, читал Св. Писание, потом пошел к должности (Пьер по совету благодетеля поступил на службу в один из комитетов), возвратился к обеду, обедал один (у графини много гостей, мне неприятных), ел и пил умеренно и после обеда списывал пиесы для братьев. Ввечеру сошел к графине и рассказал смешную историю о Б., и только тогда вспомнил, что этого не должно было делать, когда все уже громко смеялись.
«Ложусь спать с счастливым и спокойным духом. Господи Великий, помоги мне ходить по стезям Твоим, 1) побеждать часть гневну – тихостью, медлением, 2) похоть – воздержанием и отвращением, 3) удаляться от суеты, но не отлучать себя от а) государственных дел службы, b) от забот семейных, с) от дружеских сношений и d) экономических занятий».
«27 го ноября.
«Встал поздно и проснувшись долго лежал на постели, предаваясь лени. Боже мой! помоги мне и укрепи меня, дабы я мог ходить по путям Твоим. Читал Св. Писание, но без надлежащего чувства. Пришел брат Урусов, беседовали о суетах мира. Рассказывал о новых предначертаниях государя. Я начал было осуждать, но вспомнил о своих правилах и слова благодетеля нашего о том, что истинный масон должен быть усердным деятелем в государстве, когда требуется его участие, и спокойным созерцателем того, к чему он не призван. Язык мой – враг мой. Посетили меня братья Г. В. и О., была приуготовительная беседа для принятия нового брата. Они возлагают на меня обязанность ритора. Чувствую себя слабым и недостойным. Потом зашла речь об объяснении семи столбов и ступеней храма. 7 наук, 7 добродетелей, 7 пороков, 7 даров Святого Духа. Брат О. был очень красноречив. Вечером совершилось принятие. Новое устройство помещения много содействовало великолепию зрелища. Принят был Борис Друбецкой. Я предлагал его, я и был ритором. Странное чувство волновало меня во всё время моего пребывания с ним в темной храмине. Я застал в себе к нему чувство ненависти, которое я тщетно стремлюсь преодолеть. И потому то я желал бы истинно спасти его от злого и ввести его на путь истины, но дурные мысли о нем не оставляли меня. Мне думалось, что его цель вступления в братство состояла только в желании сблизиться с людьми, быть в фаворе у находящихся в нашей ложе. Кроме тех оснований, что он несколько раз спрашивал, не находится ли в нашей ложе N. и S. (на что я не мог ему отвечать), кроме того, что он по моим наблюдениям не способен чувствовать уважения к нашему святому Ордену и слишком занят и доволен внешним человеком, чтобы желать улучшения духовного, я не имел оснований сомневаться в нем; но он мне казался неискренним, и всё время, когда я стоял с ним с глазу на глаз в темной храмине, мне казалось, что он презрительно улыбается на мои слова, и хотелось действительно уколоть его обнаженную грудь шпагой, которую я держал, приставленною к ней. Я не мог быть красноречив и не мог искренно сообщить своего сомнения братьям и великому мастеру. Великий Архитектон природы, помоги мне находить истинные пути, выводящие из лабиринта лжи».
После этого в дневнике было пропущено три листа, и потом было написано следующее:
«Имел поучительный и длинный разговор наедине с братом В., который советовал мне держаться брата А. Многое, хотя и недостойному, мне было открыто. Адонаи есть имя сотворившего мир. Элоим есть имя правящего всем. Третье имя, имя поизрекаемое, имеющее значение Всего . Беседы с братом В. подкрепляют, освежают и утверждают меня на пути добродетели. При нем нет места сомнению. Мне ясно различие бедного учения наук общественных с нашим святым, всё обнимающим учением. Науки человеческие всё подразделяют – чтобы понять, всё убивают – чтобы рассмотреть. В святой науке Ордена всё едино, всё познается в своей совокупности и жизни. Троица – три начала вещей – сера, меркурий и соль. Сера елейного и огненного свойства; она в соединении с солью, огненностью своей возбуждает в ней алкание, посредством которого притягивает меркурий, схватывает его, удерживает и совокупно производит отдельные тела. Меркурий есть жидкая и летучая духовная сущность – Христос, Дух Святой, Он».
«3 го декабря.
«Проснулся поздно, читал Св. Писание, но был бесчувствен. После вышел и ходил по зале. Хотел размышлять, но вместо того воображение представило одно происшествие, бывшее четыре года тому назад. Господин Долохов, после моей дуэли встретясь со мной в Москве, сказал мне, что он надеется, что я пользуюсь теперь полным душевным спокойствием, несмотря на отсутствие моей супруги. Я тогда ничего не отвечал. Теперь я припомнил все подробности этого свидания и в душе своей говорил ему самые злобные слова и колкие ответы. Опомнился и бросил эту мысль только тогда, когда увидал себя в распалении гнева; но недостаточно раскаялся в этом. После пришел Борис Друбецкой и стал рассказывать разные приключения; я же с самого его прихода сделался недоволен его посещением и сказал ему что то противное. Он возразил. Я вспыхнул и наговорил ему множество неприятного и даже грубого. Он замолчал и я спохватился только тогда, когда было уже поздно. Боже мой, я совсем не умею с ним обходиться. Этому причиной мое самолюбие. Я ставлю себя выше его и потому делаюсь гораздо его хуже, ибо он снисходителен к моим грубостям, а я напротив того питаю к нему презрение. Боже мой, даруй мне в присутствии его видеть больше мою мерзость и поступать так, чтобы и ему это было полезно. После обеда заснул и в то время как засыпал, услыхал явственно голос, сказавший мне в левое ухо: – „Твой день“.
«Я видел во сне, что иду я в темноте, и вдруг окружен собаками, но иду без страха; вдруг одна небольшая схватила меня за левое стегно зубами и не выпускает. Я стал давить ее руками. И только что я оторвал ее, как другая, еще большая, стала грызть меня. Я стал поднимать ее и чем больше поднимал, тем она становилась больше и тяжеле. И вдруг идет брат А. и взяв меня под руку, повел с собою и привел к зданию, для входа в которое надо было пройти по узкой доске. Я ступил на нее и доска отогнулась и упала, и я стал лезть на забор, до которого едва достигал руками. После больших усилий я перетащил свое тело так, что ноги висели на одной, а туловище на другой стороне. Я оглянулся и увидал, что брат А. стоит на заборе и указывает мне на большую аллею и сад, и в саду большое и прекрасное здание. Я проснулся. Господи, Великий Архитектон природы! помоги мне оторвать от себя собак – страстей моих и последнюю из них, совокупляющую в себе силы всех прежних, и помоги мне вступить в тот храм добродетели, коего лицезрения я во сне достигнул».
«7 го декабря.
«Видел сон, будто Иосиф Алексеевич в моем доме сидит, я рад очень, и желаю угостить его. Будто я с посторонними неумолчно болтаю и вдруг вспомнил, что это ему не может нравиться, и желаю к нему приблизиться и его обнять. Но только что приблизился, вижу, что лицо его преобразилось, стало молодое, и он мне тихо что то говорит из ученья Ордена, так тихо, что я не могу расслышать. Потом, будто, вышли мы все из комнаты, и что то тут случилось мудреное. Мы сидели или лежали на полу. Он мне что то говорил. А мне будто захотелось показать ему свою чувствительность и я, не вслушиваясь в его речи, стал себе воображать состояние своего внутреннего человека и осенившую меня милость Божию. И появились у меня слезы на глазах, и я был доволен, что он это приметил. Но он взглянул на меня с досадой и вскочил, пресекши свой разговор. Я обробел и спросил, не ко мне ли сказанное относилось; но он ничего не отвечал, показал мне ласковый вид, и после вдруг очутились мы в спальне моей, где стоит двойная кровать. Он лег на нее на край, и я будто пылал к нему желанием ласкаться и прилечь тут же. И он будто у меня спрашивает: „Скажите по правде, какое вы имеете главное пристрастие? Узнали ли вы его? Я думаю, что вы уже его узнали“. Я, смутившись сим вопросом, отвечал, что лень мое главное пристрастие. Он недоверчиво покачал головой. И я ему, еще более смутившись, отвечал, что я, хотя и живу с женою, по его совету, но не как муж жены своей. На это он возразил, что не должно жену лишать своей ласки, дал чувствовать, что в этом была моя обязанность. Но я отвечал, что я стыжусь этого, и вдруг всё скрылось. И я проснулся, и нашел в мыслях своих текст Св. Писания: Живот бе свет человеком, и свет во тме светит и тма его не объят . Лицо у Иосифа Алексеевича было моложавое и светлое. В этот день получил письмо от благодетеля, в котором он пишет об обязанностях супружества».
«9 го декабря.
«Видел сон, от которого проснулся с трепещущимся сердцем. Видел, будто я в Москве, в своем доме, в большой диванной, и из гостиной выходит Иосиф Алексеевич. Будто я тотчас узнал, что с ним уже совершился процесс возрождения, и бросился ему на встречу. Я будто его целую, и руки его, а он говорит: „Приметил ли ты, что у меня лицо другое?“ Я посмотрел на него, продолжая держать его в своих объятиях, и будто вижу, что лицо его молодое, но волос на голове нет, и черты совершенно другие. И будто я ему говорю: „Я бы вас узнал, ежели бы случайно с вами встретился“, и думаю между тем: „Правду ли я сказал?“ И вдруг вижу, что он лежит как труп мертвый; потом понемногу пришел в себя и вошел со мной в большой кабинет, держа большую книгу, писанную, в александрийский лист. И будто я говорю: „это я написал“. И он ответил мне наклонением головы. Я открыл книгу, и в книге этой на всех страницах прекрасно нарисовано. И я будто знаю, что эти картины представляют любовные похождения души с ее возлюбленным. И на страницах будто я вижу прекрасное изображение девицы в прозрачной одежде и с прозрачным телом, возлетающей к облакам. И будто я знаю, что эта девица есть ничто иное, как изображение Песни песней. И будто я, глядя на эти рисунки, чувствую, что я делаю дурно, и не могу оторваться от них. Господи, помоги мне! Боже мой, если это оставление Тобою меня есть действие Твое, то да будет воля Твоя; но ежели же я сам причинил сие, то научи меня, что мне делать. Я погибну от своей развратности, буде Ты меня вовсе оставишь».


Денежные дела Ростовых не поправились в продолжение двух лет, которые они пробыли в деревне.
Несмотря на то, что Николай Ростов, твердо держась своего намерения, продолжал темно служить в глухом полку, расходуя сравнительно мало денег, ход жизни в Отрадном был таков, и в особенности Митенька так вел дела, что долги неудержимо росли с каждым годом. Единственная помощь, которая очевидно представлялась старому графу, это была служба, и он приехал в Петербург искать места; искать места и вместе с тем, как он говорил, в последний раз потешить девчат.
Вскоре после приезда Ростовых в Петербург, Берг сделал предложение Вере, и предложение его было принято.
Несмотря на то, что в Москве Ростовы принадлежали к высшему обществу, сами того не зная и не думая о том, к какому они принадлежали обществу, в Петербурге общество их было смешанное и неопределенное. В Петербурге они были провинциалы, до которых не спускались те самые люди, которых, не спрашивая их к какому они принадлежат обществу, в Москве кормили Ростовы.