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知道么?流浪地球的极寒采矿技术已经多数实现了

Alpha矿业智能化 2019-02-21


在最近流浪地球里,相信极寒末日的情景震撼到大家,北京国贸成为“寒冰炼狱”!



但是,你知道吗?

矿业早已经探索了如此极寒的地球深处!

那里的矿业人何不是流浪在地球的边缘呢?

安尔法带你了解一下这些地方的情况,当然也有先进的技术!


矿业通常是在一些最偏远的地方,那里的条件对持续的人类活动或生存构成了挑战。在某些矿山中,温度低至-50˚F (-46°C)或高达125˚F (52°C), 一些地下矿山的环境温度可以达到140˚F (60°C)。

在这样的环境下运营,大多数矿业公司会发现风险回报比和短期投资回报(ROI)太小。对于那些少数几家寻求竞争优势的公司来说,潜在的长期回报超过了财务风险。只有投资于能够提高在这种条件下作业效率的救生设备和有效系统,这才有可能。Infomine在2014年的一份报告强调了成功地面对这些挑战的公司。正如报告中所指出的,当年提出了200多个不同的北极采矿项目。到报告发表时,只有六家矿业公司在运营。在极端的环境下开采矿采资源,要求矿山企业应用更先进的技术。


流浪地球的极寒采矿技术已经多数实现


世界各地都在开采矿物,通常在极端条件下开采。地球上最冷的矿井可以达到-46°C,而其他的矿井则深埋并被岩浆包围,周围的岩石温度高达55°C。那么,为什么公司要花这么长的时间来开采矿产呢?为了确保工人的安全,必须采取什么措施呢?针对不用的极端应用场景,安尔法同样能提供我们能做的智能化来帮助现场!

 


没有资源是无限的,因此,矿工们不得不在越来越具有挑战性的条件下进行更深入的挖掘和发现。所有易于开采的矿藏都已被开采出来,因此现在通常在环境极端且工人难以忍受的地方建立矿山。

 

在一些采矿地点,温度可能会下降到-50°C以下,那里有危险的环境且极其容易冻伤。在其他地方,由于岩浆的包围,环境岩石温度可以达到55°C。在高山高原上,矿工和机器都在努力获得足够的氧气来完成这项工作。

 

面对这些挑战,保持效率和效率是必要的,矿业公司及其承包商总是在想方设法确保工人的安全,即使在最危险的地方,矿山也能保持盈利。这时候,安尔法这样专业的采矿智能化服务公司便展现出了功能!


大冰冻:北极采矿


在遥远的北方收获的回报是巨大的。一家非常熟悉北极环境的公司是Nuna Logistics,它为加拿大采矿业提供建筑和采矿支持服务。努纳大学商业发展副总裁格兰特·皮尔森说,在寒冷气候下工作的挑战不是来自天气本身,而是来自偏远地区引起的后勤问题。

 

他说:“在许多情况下,无法全天候通过道路进入,因此,在冬季,只能通过冰道季节性地调动供应。”偏远的北方矿山全年都有飞机进出,但成本和规模限制并不总是允许空运。”


冻结温度会导致液压管路爆裂,过冷的发动机会导致早期部件故障如果供应不容易获得,即使是一个小的修理工作也可能是灾难性的。所以,所有的替换品都需要在现场储存,否则零件就需要用货机运送,费用很高。

 

例如,在位于努纳武特希望湾北极圈上方的一个矿山,唯一能将设备运到现场的方法就是在一个港口使用海上升降机,该港口一年中只有六周没有结冰。“在许多情况下,无法通过全天候道路进入,因此只能按季节调动供应。”皮尔森说:“良好的计划是强制性的,以确保在需要时重新供应货物和材料。”只有一个这样做的机会,除非产品可以空运进来。”在另一个北部地区,努纳正通过海上升降机管理物资的调动,皮尔逊说这是一个“极其复杂的后勤挑战”。

 

如果说这样极端情况下,设备部件故障都能够被预知,从而提前做好维护准备,避免后期灾难性的维护修理工作呢?


工人的安全和温暖


在冰冻条件下,工人保护至关重要,因此在活动开始前,必须对每项任务进行全面审查。皮尔逊说,不管温度如何,这个程序实际上适用于所有的运作。然而,在北极环境中,每个人都特别配备了合适的北极服,并且室外暴露量保持在最低水平。


皮尔森说:“事实上,在登上飞机飞往遥远的北极地区之前,必须穿上合适的衣服和鞋子才能登上飞机。”大多数员工都在加热设备中工作,但是如果需要在室外工作,暴露的皮肤会减少到最低限度,而且员工会接受培训,互相观察是否有冻伤的迹象。”

为了确保员工的安全和温暖,“温暖小屋”也在运作中,每个人都与合作伙伴一起工作,并经常与他们的主管进行检查。

 

在不考虑困难的前提下,皮尔逊说,从工程学的角度来看,极端的低温在许多方面都是一种优势,因为它可以提供通往其他难以到达的地点的通道。修建冰路和以冰冻中心为核心建造大坝是利用寒冷气候的切实可行的方法。


无法忍受的高温


在天平的另一端,许多矿山现在必须挖得更深,才能找到有利可图的矿藏。超深部地下条件潮湿、肮脏,矿井越深,环境温度越高。

 

深矿的岩石温度会很高,特别是当它们位于火山岩附近时。位于加拿大的嘉能可Kidd Creek地下矿山,深度为3000米,周围都是岩石温度高达55°C的岩浆。发动机不能在极热条件下很好的工作,制冷系统通常只能冷却30°C或更少,但由于湿度大,在停下来冷却之前,仍有必要尽量减少人员和设备的工作时间


高温给通风系统也带来了压力,能源支出约占加拿大一座地下矿山运营成本的40%,其中80%用于通风。机器和设备在无情的高温下工作是可以实现的,因为零件总是可以更换和维修。但对于工人来说,情况就不同了,他们必须定期休息,以避免精疲力竭


Note: 针对经常需要更换和维修的设备,安尔法的智能预测性维护系统便起到绝佳的效果,因为故障率高从而现场需要经常更换且周期尽量短,而不影响正常生产。但是可想而知,很多设备零件在未出现故障之前即需要更换,这部分对于长时间运营维护成本来说,是一笔很大的开支。


所以,需要适应极端环境,同时要为设备运行状态,零件寿命更换等提供强大数据的设备?毫无疑问,成熟的物联传感技术便可以做到!同时,通过传感器源源不断地数据反馈,通过上传云端智能AI分析,这才是一套完整的智能运维方式!


30%

通过高标准的智能化运维,可达到30%的运营成本节约!


在澳大利亚最深的Isa大型矿山,竖井可以达到地下1800米。在这种情况下,维持采矿作业所需的基础设施和高科技设备数量惊人; 5m*5m的隧道足够大来保障通行,且总长度超过1000公里。


加拿大Sudbury矿井可能会变得更热,因为有证据表明Sudbury盆地下面有岩浆。这种熔岩会使在上面建造的任何东西都温度升高。


早日进入机器人时代


应对日益危险的采矿环境的一个办法是在采矿环节采用更多的自动化。早在2012年,矿业创新卓越中心首席执行官达夫就告诉加拿大矿业协会: 多年来,人们一直在进行测试,以证明其中一些设备可以远程操作。技术是存在的,但我们能一直可靠有效地做到这一点吗? 这是问题的关键所在。”


从那时起,技术取得了长足的进步,力拓必和必拓等矿业巨头们将机器人技术充分运用,例如无人矿卡、无人钻探等。


Note: 无人矿卡,无人钻探,已经成为了较为成熟的技术。同样,这也存在着不同的无人阶段,最智能的方式是无人自主驾驶,完全通过网络布置,将各个采矿及运输等环节的调动信息化,智能化控制,一切尽然有序,人员做监控和一些简单的检查工作。但是这意味着非常高的投入,回报时间较长,如力拓旗下的皮尔巴拉铁矿,当然对于长久的运营来说这也将会是巨大的收益


所以,另外一种无人自动化,远程智能遥控采矿则是一种很好的选择。通过远程的改造,提高人员工作安全,提高工作效率,同时还能遥控设备,进行一些危险区域的作业来提高收益。特别是对于智能化程度还处于前期阶段的国家来说,低投入,快速回报的采矿智能化遥控是绝佳选择。


安尔法超视距远程遥控系统

有了这些技术,矿业公司可以一石二鸟,在保障工人不在危险环境中工作的同时降低劳动成本,这也给在大宗商品低迷之际挣扎中的矿业运营带来积极的影响。传统的工作岗位将减少,但是智能化将带来新的、更安全的工作岗位,这会形成一个不断发展的行业。


现实是世界的各个角落,包括海洋和山峰,都将随着全球矿产品需求增加而逐步被开采。这就意味着矿业公司在极端恶劣的环境下保障安全和效率还有很长的一段路要求,但是未来矿山将因更加智能的机器人技术,甚至代替人工加入危险工作行列而有所不同。


极寒矿VS极热矿


在极寒条件下,第一首要的就是建立起居场所,矿业公司往往利用冰路来运送设备和人员,但即使有冰路可用,通常简单的机械故障也可能是灾难性的。寒冷的温度很容易冻结和爆裂液压管路,过冷的发动机经常导致早期部件故障。仅仅更换一个漏气的轮胎就可能很快变成一场与时间赛跑,以保持发动机足够的温度以避免过冷,更不用提司机的生命危险了。


在极热的环境下,情形也并不乐观,特别是沙漠地带。极端的高温和暴露在细粉尘和沙子下,很快就会从令人讨厌的沙砾变成致命的。建筑系统不能承受高温和太阳能负荷(紫外线照射),很快就会退化。照明和电力系统,以及不是为在如此恶劣的条件下运行而设计的暖通空调系统,将遇到电气和机械问题,最终导致故障。正在进行的采矿作业所需的设备和支助系统的故障既费时又费钱

如上述安尔法所分析的那样,在极寒和极热环境下,设备故障和人员安全是两个最重要的问题。一方面,安尔法一直在不断地改进,并广泛地为矿业设备提供坚实可靠的状态监测,并用安尔法最智能的AI系统来帮助现场人员进行最经济可行的设备智能运维。避免突然的故障停机,降低运行成本。另一方面通过远程智能遥控的方式来增强人员安全性,降低工作强度,提高工作效率。安尔法一直致力于做矿山的守护神!


安尔法智控提醒您

智能千万条,预维第一条

系统不预维,机修两行泪


最后分享给大家,盘点全球十大最冷的矿山!


气温可降至近-50°C,这些矿山提供了一些世界上最具挑战性的工作环境。


TOP1 Sarylakh

最低平均温度: -46.7°C

地理位置: Russia

所属公司: Zvezda & Sarylakh

开采类型: 露天锑金矿

 

#2 Sentachan

最低平均温度: -45.8°C

地理位置: Russia

所属公司: Zvezda & Sarylakh

开采类型: 地下锑金矿

 

#3 Badran

最低平均温度: -44.6°C

地理位置: Russia

所属公司: OME Zapadnaya

开采类型: 地下金矿

 

#4 Kangalassky

最低平均温度: -41.7°C

地理位置: Russia

所属公司: Yakutugol

开采类型: 露天煤矿

 

#5 Dzhebariki-Khaya

最低平均温度: -40.7°C

地理位置: Russia

所属公司: Yakutugol

开采类型: 地下煤矿

 

#6 Elga

最低平均温度: -40.5°C

地理位置: Russia

所属公司: Elgaugol OOO

开采类型: 露天煤矿

 

#7 Perspektivny

最低平均温度: -39.6°C

地理位置: Russia

所属公司: Susumanzoloto

开采类型: 露天煤矿

 

#8 Aikhal

最低平均温度: -39.5°C

地理位置: Russia

所属公司: Alrosa

开采类型: 露天钻石矿

 

#9 Udachny

最低平均温度: -39.1°C

地理位置: Russia

所属公司: Alrosa

开采类型: 露天钻石矿

 

#10 Nizhne-Lenskoye

最低平均温度: -38.8°C

地理位置: Russia

所属公司: Alrosa

开采类型: 砂矿钻石矿



更多关于采矿远程智能化遥控和设备预测性维护系统解决方案,请联系我们:


成都安尔法智控科技有限公司
Alpha Industrial Intelligence Holding Co Ltd

杨博

benjamin.yang@alpha-technology.com.au

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李生才

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安尔法主要股东介绍:

Rothschild Industrial  Investment Co Ltd

(羅斯柴爾德工業投資有限公司)

Wakanda Minerals Co., Limited

(瓦坎達資源有限公司)

网址

www.alpha1888.com (中文站)

www.alpha-technology.com.au(英文站)   

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