Мониторинг рудных потоков в подземном руднике с использованием системы автоматического учета веса и местоположения

Ольга Стагурова — Генеральный директор ООО «Ньютракс РУС»

Будущее за цифровыми технологиями

В период карантина 2020 года горнодобывающие компании, которые ранее внедрили большой комплекс цифровых решений, прошли этот пери-од с большей уверенностью и проще управляли производством. Другие задумались о необходимости серьезной автоматизации, цифровизации, роботизации. Внедрение цифровых систем в горной отрасли России и СНГ в последние годы ускорилось. Однако данный процесс еще не совершенен, находится в стадии становления, постепенно устанавливается всё больше компонентов цифровых систем, существующие системы совершенствуются.

Рис. 1. Состав комплекта весовой системы для ПДМ + бортовой самописец системы

Учет веса перемещаемой горной массы

В последние годы в Newtrax заметили большой интерес компаний к системам автоматического учета веса перевезенной горной массы под землей. Ввиду специфики подземных горных работ вести учет выполненной работы довольно сложно. Проблематично вести визуальный контроль за работой техники под землей: частое отсутствие систем взвешивания на машинах (ПДМ, автосамосвалах), не всегда удается вовремя провести маркшейдерский замер, отсутствие связи и, как следствие, сложности в коммуникации. Все это приводит к отсутствию прозрачного автоматизированного учета.

Автоматизированный учет веса

Задачу автоматического учета выполненной работы можно частично решить с помощью применения систем учета веса. Системой могут быть оборудованы как самосвалы, так и погрузочно-доставочные машины. Внедрив систему, можно автоматически учитывать вес и анализировать данные для разработки методов повышения производительности оборудования. Например, целесообразно проанализировать циклы погрузки и среднюю загрузку ковша ПДМ, цикл автосамосвала и его среднюю загрузку. Из нашего опыта, в случаях высокой изменчивости плотности горных пород в рудных забоях, недогруз по паспорту автосамосвала может достигать 30 %. Также недогруз может быть связан с неправильным выбором типоразмера транспортного средства, однако понимание этого факта приходит осознанно только при внедрении системы весового учета. Например, система весового учета показывает, что 18-тонный автосамосвал в среднем загружен на 14 т, или 30-тонный самосвал обычно загружен на 21 тонну. При отсутствии весовой системы учета оценить недогруз или перегруз и устранить данную проблему сложно. Расчеты показывают (для оценки был взят среднестатистический подземный золотой рудник, в котором один автосамосвал за цикл перевозит 47,5 вместо 50 т по паспорту, т.е. на 5 % меньше), что при недогрузе всего на 5 % предприятие теряет 512 долл. за цикл, 3072 долл. в смену или 2 242 560 долл. в год на один автосамосвал. В случае перегрузки предприятие также теряет деньги, но уже на дополнительный ремонт и запчасти, на времени простоя оборудования из-за поломок. Использование такой информации поможет сократить количество случаев перегрузов и недогрузов техники, повысится общая производительность техники. В случае необходимости соблюдения критериев по тоннажу штатный экран в кабине или на борту машины поможет не допускать ошибок.

Позиционирование и телеметрия техники для детального учета и анализа

Системы взвешивания могут работать как изолированно, без передачи информации во внешние системы (т.е. показывать данные только машинисту), так и быть подключенными к бортовому самописцу - «черному ящику», который автоматически передает данные на сервер в диспетчерскую на поверхности, без участия человека, при первом же доступном сеансе связи. Места погрузки и выгрузки, места перегрузки важны для учета так же как и сам вес. Недостаточно знать вес, нужно понимать где и кто его погрузил, в каком месте произошла разгрузка, где была перегрузка. Для точного учета и контроля передвижения руды мы настоятельно рекомендуем подключать недорогую систему позиционирования с применением технологии пассивных RFID меток без батареек (точность 5 метров). Специалисты по автоматизации понимают сложность создания и поддержки в рабочем состоянии инфраструктуры системы связи под землей для передачи производственных данных. Решение Newtrax взрывоустойчиво, работает в рабочих забоях, в местах отсутствия связи вообще, что позволит не только точно учитывать вес, но и предоставлять отчеты о местах погрузки/разгрузки/перегрузки. Собранная системой телеметрии информация автоматически собирается и отправляется на сервер, для формирования отчетности и ее применения в системе диспетчеризации, ERP системе. Бортовой самописец собирает данные телеметрии смешанного парка техники, система телеметрии выполнена с учетом необходимости накапливать информацию при отсутствии связи и ее отправки на сервер, при ее появлении через различные сети передачи данных (LTE, WI-FI). Программное обеспечение может быть гибко настроено на сбор определенного перечня параметров. Например, могут фиксироваться случаи движения самосвалов с поднятым кузовом или движение на нейтральной передаче на спуск. Система сохраняет информацию в локальную базу данных, которая работает на стандартной открытой системе SQL Server, что позволяет выполнять гибкую настройку представления отчетности в соответствии с корпоративными стандартами.

Состав систем взвешивания

Для самосвалов имеется несколько вариантов весовой системы, лучше всего себя зарекомендовала система с применением вибрирующей проволоки, она имеет высокую надежность, устанавливается за 12 часов и имеет длинный период эксплуатации без необходимости перекалибровки. 
По опыту применения системы на севере России можно говорить о 6+ месяцах работы без обслуживания. К компьютеру с экраном в кабине может быть дополнительно подключен внешний дисплей с отображением веса, чтобы машинист ПДМ мог контролировать загрузку. Либо весовая система может быть спрятана под панель и визуально никак не видна. В любом случае данные о весе, дате и времени погрузки-разгрузки будут известны. 

Оборудование для погрузочно-доставочной машины включает два датчика давления, два инклинометра и компьютер для обработки данных, монтаж и тарировка системы занимают около 20 часов.

О Newtrax

Компания Newtrax (Монреаль, Канада) разрабатывает и внедряет IoT системы для подземных рудников. Линейка решений компании позволяет контролировать в реальном времени местоположение людей под землей с использованием беспроводной сети MineHop; вести геомеханический мониторинг и контролировать состояние шахтной воздушной смеси; предупреждать столкновение механизмов и людей; в автоматическом режиме снимать данные телеметрии смешанного парка техники (Sandvik, Caterpillar, Atlas Copco и. др.) для подземных и открытых горных работ. Решения компании установлены более чем на 100 рудниках по всему миру. Newtrax стремится предоставлять клиентам комплексные решения, простые в установке и эксплуатации, надежные и эффективные. 

Опубликовано в журнале "Золото и технологии" № 2/июнь 2020 г.