En el siglo XXI, hay un punto que no se puede discutir en la minería: se debe construir un nuevo modelo inteligente que logre la digitalización de recursos y del entorno de extracción, la inteligencia de los equipos técnicos, la visualización del control del proceso de producción, la red de transmisión de información y la ciencia en la gestión y toma de decisiones. La inteligencia se ha convertido en el camino inevitable para la transformación y modernización de la industria minera.

Actualmente, las minas en el país están en una etapa de transición de la automatización a la inteligencia, ¡las minas excelentes son un buen ejemplo de desarrollo! Hoy vamos a ver algunas minas inteligentes destacadas y a intercambiar y aprender juntos.

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Minería de hierro de Kiruna, Suecia

La mina de hierro de Kiruna se encuentra en el norte de Suecia, a 200 km dentro del Círculo Polar Ártico, y es una de las bases minerales más altas del mundo. Al mismo tiempo, la mina de Kiruna es actualmente la mina subterránea más grande del mundo y la única mina de hierro de gran tamaño que se está extrayendo en Europa.

La mina de Kiruna ha logrado básicamenterealizar minería inteligente sin personal, en el área de trabajo subterránea, además de ver a los trabajadores de mantenimiento, casi no se ven otros trabajadores, casi toda la operación es realizada por un sistema de control centralizado de computadoras a distancia, con un alto grado de automatización.

La inteligencia de la mina de Kiruna se debe principalmente a la inversión en grandes equipos mecánicos y sistemas de control remoto inteligentes, así como a un sistema de gestión moderno; un sistema y equipos de mina altamente automatizados e inteligentes son clave para garantizar una extracción segura y eficiente.

1) Desarrollo:

La mina de Kiruna utiliza un desarrollo combinado de pozo vertical y rampa inclinada, la mina tiene 3 pozos verticales para ventilación, elevación de mineral y desechos, y el transporte de personal, equipos y materiales se realiza principalmente con equipos sin rieles desde la rampa. El pozo de elevación principal se encuentra en la parte inferior del cuerpo mineral, hasta ahora, la cara de extracción y el sistema de transporte principal se han desplazado 6 veces, el nivel de transporte principal actual está en el nivel de 1045 m.

2) Perforación, carga de explosivos y voladura:

La excavación de túneles utiliza un carro de perforación, que está equipado con un dispositivo de medición electrónica tridimensional, lo que permite la localización precisa de los agujeros. La perforación en el sitio de extracción utiliza un carro de perforación controlado a distancia modelo simbow469, producido por la empresa sueca Atlas, que utiliza un sistema láser para la localización precisa, es autónomo y puede operar de manera continua durante 24 horas.

3) Carga y transporte remoto de mineral y elevación:

La extracción, carga y elevación de mineral en la mina de Kiruna se han realizado de manera inteligente y automatizada, tanto el carro de perforación como el cargador han logrado la conducción autónoma.

La carga de mineral utiliza un cargador remoto modelo Toro2500E, producido por Sandvik/Tomrock, con una eficiencia de 500 t/h.

El sistema de transporte subterráneo tiene dos tipos: transporte por cinta y transporte automático por riel. El transporte automático por riel generalmente consiste en 8 vagones de minería, que son vagones de descarga automática de carga continua, y la cinta transportadora lleva automáticamente el mineral desde la estación de trituración hasta el dispositivo de medición, completando la carga y descarga con el balde del pozo, todo el proceso es controlado a distancia.

4) Tecnología de refuerzo y soporte de proyección de concreto controlada a distancia:

El soporte de túneles utiliza un soporte combinado de malla de anclaje, completado por una máquina de proyección de concreto controlada a distancia, y los anclajes y la malla de acero se instalan utilizando un carro de anclaje.

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Rio Tinto 'Minería del Futuro'

Si la mina de Kiruna representa la modernización inteligente de las minas tradicionales, entonces el plan 'Minería del Futuro' de Rio Tinto, iniciado en 2008, guiará la dirección del desarrollo inteligente de las minas de hierro en el futuro.

Pilbara, una zona de color marrón rojizo cubierta de óxido de hierro, es la región minera de hierro más famosa del mundo, y las 15 minas de las que Rio Tinto se enorgullece están aquí, pero en este vasto sitio de extracción minera, puedes escuchar el ruido de las máquinas de construcción, pero solo ves a unos pocos trabajadores.

¿Dónde están los trabajadores de Rio Tinto? La respuesta está a 1500 kilómetros en la ciudad de Perth.

En el centro de control remoto de Rio Tinto en Perth, una enorme y larga pantalla muestra el progreso de los procesos de transporte de mineral de hierro entre 15 minas, 4 puertos y 24 ferrocarriles: qué tren está cargando (descargando) mineral, cuánto tiempo queda para completar la carga (descarga); qué tren está en movimiento, cuánto tiempo queda para llegar al puerto; qué puerto está cargando, cuántas toneladas se han cargado, etc., todo se muestra en tiempo real.

El departamento de mineral de hierro de Rio Tinto ha estado operando el sistema de camiones autónomos más grande del mundo. Una flota de transporte automatizada compuesta por 73 camiones se está aplicando en tres áreas mineras de Pilbara, el sistema de camiones autónomos ha permitido que Rio Tintoreduzca los costos de carga y transporte en un 15%.

Rio Tinto tiene su propio ferrocarril y trenes inteligentes en Australia Occidental, con más de 1700 kilómetros de longitud, estos 24 trenes operan las 24 horas del día bajo el control del centro de control remoto. Actualmente, el sistema de trenes automáticos de Rio Tinto está en fase de prueba, y una vez que el sistema de trenes automáticos entre en operación completa, se convertirá en el primer sistema de transporte ferroviario de carga automatizado y de larga distancia del mundo.

Estos minerales de hierro son cargados en barcos a través de la programación del centro de control remoto, llegando a puertos en China como Zhanjiang, Shanghái, etc. Luego, pueden ser transferidos a puertos como Qingdao, Tangshan, Dalian, o navegar por el río Yangtsé desde el puerto de Shanghái, atravesando el interior de China.

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Minería digital de Shougang

En general, el nivel de integración de la industrialización y la informatización en la industria de extracción y metalurgia en el país es bajo, muy por detrás de otras industrias nacionales. Sin embargo, con la creciente atención y apoyo del país, la tasa de adopción de herramientas de diseño digital en algunas empresas mineras medianas y grandes ha mejorado en cierta medida, y el nivel de inteligencia también está en constante aumento.

Tomando a Shougang como ejemplo, Shougang ha construido un marco general de mina digital de cuatro niveles verticales y cuatro bloques horizontales, que es digno de referencia.

Cuatro bloques: aplicación de sistemas de información geográfica (GIS), sistemas de ejecución de producción (MES), sistemas de gestión de recursos empresariales (ERP), sistemas de información de oficina (OA).

Cuatro niveles: digitalización de equipos básicos, digitalización del proceso de producción, digitalización de la ejecución de producción, digitalización de la planificación de recursos empresariales.

Minería:

(1) Acumular datos geológicos tridimensionales digitales, completar el trabajo de mapeo tridimensional de depósitos, superficie y geología.

(2) Se ha establecido un sistema de monitoreo dinámico de taludes GPS, que monitorea periódicamente los taludes, evitando eficazmente la ocurrencia de deslizamientos de tierra y colapsos repentinos.

(3) Sistema de programación automática de camiones mineros: planifica automáticamente el flujo de vehículos, optimiza la asignación de camiones, distribuye razonablemente el flujo de vehículos, logrando la distancia de transporte más corta y el menor consumo. Este sistema es una innovación nacional y sus resultados tecnológicos alcanzan un nivel avanzado internacional.

Concentración mineral:

Sistema de monitoreo del proceso de concentración mineral: monitorea aproximadamente 150 parámetros de proceso, como el oído eléctrico del molino de bolas, el desbordamiento del clasificador, la concentración de molienda y el campo magnético de la máquina de selección, para comprender oportunamente el funcionamiento de la producción y el estado del equipo, mejorando la efectividad y la ciencia de la dirección de producción.

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Problemas existentes en las minas inteligentes nacionales

Actualmente, las grandes empresas mineras metalúrgicas nacionales han aplicado sistemas de gestión y control en todos los aspectos de la gestión y el control, pero el nivel de integración sigue siendo bajo, lo que es un punto clave que la industria minera metalúrgica necesita superar en el siguiente paso. Además, existen los siguientes problemas:

1. La atención de las empresas no es suficiente. Después de la implementación de la automatización básica, a menudo no se presta suficiente atención al contenido de la construcción digital posterior.

2. Inversión insuficiente en informatización. Las empresas, afectadas por factores del mercado, no pueden garantizar una inversión continua y estable en informatización.Esto ha llevado a que el avance de los proyectos de integración de la informatización y la industrialización sea relativamente lento.

3. Falta de talento compuesto en informatización. La construcción de la informatización abarca campos profesionales como las comunicaciones modernas, la tecnología de sensores e información, y la inteligencia artificial, lo que requiere un nivel de talento técnico mucho más alto que en la actualidad. Actualmente, la mayoría de las minas nacionales carecen de fuerza técnica.

Lo anterior es una introducción a tres minas inteligentes. Aunque el país está relativamente rezagado, el potencial de desarrollo es enorme. Actualmente, la mina de hierro de Sishanling se está construyendo con inteligencia, altos requisitos y altos estándares, y estamos a la espera de ver los resultados.