معدنکاری دیجیتال؛ تصویر واقعی انقلاب صنعتی چهارم در معادن
معدنکاری دیجیتال؛ تصویر واقعی انقلاب صنعتی چهارم در معادن

کانی مگ، محمد قهرمانی کوشان- دیجیتال ماینینگ یا همان معدنکاری دیجیتال دیگر واژه‌ای ناآشنا و غریبه برای فعالان صنعت معدن و صنایع معدنی نیست. همزمان با فراگیری موج چهارم صنعت در جهان، تمامی صنایع در تکاپوی سوارشدن بر این موج هستند. صنعت معدن هم به عنوان یکی از صنایع مهم و تاثیرگذار در کشورمان و […]

کانی مگ، محمد قهرمانی کوشان- دیجیتال ماینینگ یا همان معدنکاری دیجیتال دیگر واژه‌ای ناآشنا و غریبه برای فعالان صنعت معدن و صنایع معدنی نیست. همزمان با فراگیری موج چهارم صنعت در جهان، تمامی صنایع در تکاپوی سوارشدن بر این موج هستند. صنعت معدن هم به عنوان یکی از صنایع مهم و تاثیرگذار در کشورمان و حتی در تمام جهان ملزم به ورود موج چهارمی شدن و استفاده از بستر انقلاب صنعتی چهارم است.

معادن موج چهارمی دیگر دنبال حداقل‌ها و کمترین‌ها نیستند. در معادن موج چهارمی، علاوه بر افزایش بهره‌وری میزان تلفات، خسارت‌ها و آسیب‌های حاصل از فعالیت‌های معدنکاری هم کاهش پیدا می‌کند. وقتی صحبت از معدنکاری دیجیتال می‌شود باید به ظرفیت‌های تکنولوژی‌ها، فناوری‌ها و نوآوری‌های هوشمند در معادن اندیشید.

بسیاری از کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند که به زودی وابستگی به صنایع معدنی نه تنها برای تامین سوخت آشکار خواهد شد بلکه این وابستگی، خود را در قالب نیاز برای تامین تمامی کالاها نمایان خواهد کرد و این موضوع حجم عملیات‌های معدنکاری را چندبرابر خواهد کرد. رشد عملیات‌های معدنی همیشه با ریسک‌های متعدد مالی و جانی همراه بوده است، به طوری که از نظر تاریخی استخراج معادن، به ویژه معادن زیرزمینی، یکی از پرریسک‌ترین فعالیت‌ها از نظر سلامتی نیروی کار است. گسترش فعالیت‌های معدنی باعث افزایش ریسک‌ها خواهد شد، در نتیجه مدیریت و کنترل بخش‌های مختلف معدنکاری نیازمند ابزارهای نوین است تا بتواند با کاهش هزینه‌ها و ریسک‌ها بهره‌وری را افزایش دهد. به همین دلیل کارشناسان توجه بیشتر به معدنکاری دیجیتال و استفاده از دیجیتال ماینینگ را یکی از بهترین و قابل اتکاترین روش‌ها برای دنیای امروز می‌دانند.

مهمترین سیستم‌های معدنکاری دیجیتال کدامند؟

در انقلاب صنعتی چهارم هوشمندسازی حرف اول را می‌زند. در نتیجه می‌توان گفت انقلاب صنعتی چهارم در معادن بدون داشتن استراتژی‌های هوشمندسازی معنایی ندارد. با این تفاسیر شاید بتوان گفت،عمده سیستم‌های اجرایی در یک معدن دیجیتال شده مبتنی بر فناوری‌های اینترنت اشیا، مانیتورینگ هوشمند، هوش مصنوعی، کلان داده و پردازش ابری هستند. بهره گیری از مجموع این موارد باعث نظارت دقیق بر تمامی فضای معدن، کنترل تمامی ماشین‌آلات و تجهیزات، ردیابی و کنترل افراد حاضر در محیط معدن خواهد شد که با استفاده از این موارد می‌توان خطاها را شناسایی و تهدیدهای بالقوه را به طور دقیق پیش بینی کرد.این امر برای کارکرد ایمن‌تر و کارآمدتر تجهیزات و نیروی انسانی شاغل در معدن از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. معدنکاری دیجیتال، از الفبای عملیات معدنکاری تا پایان کاربرد دارد.

فرصت‌های به روزرسانی و نصب تجهیزات مرتبط با هوشمندسازی در معادن روباز، به دلیل دسترسی به ساختارهای ارتباطی نظیر GPS بیشتر است و به دلیل شیفت های طولانی‌تر در معدنکاری سطحی، شرایط نصب و استفاده از سنسورها نیز مهیاست. این کار در معادن زیرزمینی و به ویژه معادن زغال سنگ به دلیل کاهش نفوذ سیگنال‌های ارتباطی و امکان وجود گازهای انفجاری که استفاده از تجهیزات الکترونیکی را محدود خواهد کرد، کمی پیچیده ‌ر خواهد بود و به تجهیزات ویژه‌ای نیاز خواهد داشت. به طور کلی می‌توان از روش‌های معدنکاری دیجیتال برای توسعه معادن روباز استفاده بیشتری برد. با این وجود معادن زیرزمینی به خصوص معادنی مانند زغال سنگ نیاز جید به هوشمندسازی و استفاده از بسترهای انقلاب صنعتی چهارم دارند. انقلاب صنعتی چهارم در معادن زغال سنگ می‌تواند منشا تحولات جانی و مالی باشد. این معادن بیشترین سهم خسارت‌ها و آسیب‌های جانی و مالی را دارند. با استفاده از معدنکاری دیجیتال می‌توان در رشد و توسعه این معادن تاثیرگذار بود.

آثار معدنکاری دیجیتال بر کاهش خسارت‌ها

معدنکاری دیجیتال می‌تواند با اهداف مختلفی همچون رهگیری ماشین‌آلات و تجهیزات و کنترل شرایط کارکرد آنها برای جلوگیری از توقف، رهگیری و کنترل علائم حیاتی افراد شاغل در معدن به منظور به حداقل رساندن تلفات جانی، پایش و مانیتورینگ فضاهای با ریسک بالا، کاهش مصرف انرژی، پایش پیوسته کیفیت بار ورودی و خروجی کارخانه، جلوگیری از رخ دادن حوادث مانند انفجار، کنترل حرکت توده سنگ جهت جلوگیری از ریزش و… انجام شود. بر اساس گزارش‌های غیر رسمی، حوادث معدنی در دنیا سالانه جان حدود ۱۲هزار نفر را می‌گیرد. بروز اینگونه حوادث در معدن علاوه بر اثرات سوء عاطفی، اجتماعی و افزایش هزینه های مالی باعث می شود کارگران معدن را ترک کنند و استخدام نیروهای جدید را دشوارتر می کند. شرکت‌های معدنی به منظور کاهش هزینه‌های جانی و مالی باید بهداشت و ایمنی کارگران را بسیار جدی بگیرند و فناوری و ابزارهای لازم برای این کار را در اختیار آنها قرار دهند.  صدمات ناشی از سقوط تجهیزات و ماشین‌آلات، انفجار ناشی از گازهای محبوس در کانسار، شکستن سدهای باطله، محبوس شدن کارگران زیر آوار، مسمومیت در اثر گازهای سمی مانند متان و مونوکسیدکربن در تونل‌ها از جمله تهدیدهایی هستند که ریسک عملیات معدنکاری را افزایش می‌دهند. معدنکاری دیجیتال این ظرفیت را در اختیار معدنکاران قرار می‌دهد تا از میزان خطرات و تلفات و تهدیدهای موجود کم کنند.

نقش معدنکاری دیجیتال از اکتشاف تا استخراج

اصطلاحی از گذشته وجود دارد  که به کنایه گفته می‌شود، چوپانان مهمترین کاشفان معادن هستند. متاسفانه موضوع اکتشاف و حتی تهیه نقشه‌های معدنی در کشورمان با چالش جدی رو به رو است. آمار درست و قابل اتکایی در چند سال اخیر برای این موضوع منتشر نشده است؛ اما بررسی‌های نشان می‌دهد آنچنان که باید موضوع اکتشاف در سال‌های اخیر جدی گرفته نشده است. روش‌های دیجیتال و حرکت به سمت معدنکاری دیجیتال می‌تواند یکی از راه‌های نجات و حل چالش اکتشاف در معادن کشور باشد. انقلاب صنعتی چهارم در معادن این بستر را مهیا می‌کند تا در پروسه‌های کشف، به منابع بیشتر با اتکا به ذخایر عمیق‌تر دست بیابیم.

امروزه با پیشرفت سنسور‌ها در بخش‌های مختلف معدنکاری از زمین شناسی، اکتشاف و حفاری تا استخراج، فرآوری و تولید، در صنایع پایین‌دست معدنی و کارخانه نیز روزانه تعداد داده‌های زیادی تولید می‌شود. از این داده‌ها در پردازش اطلاعات ژئوفیزیکی (هوابرد و زمینی)، مدل‌سازی و ارزیابی ذخیره و شبیه‌سازی، کاهش زمان و بالا بردن امنیت عملیات حفاری، کنترل تجهیزات معدن‌کاری، بهینه‌سازی عملیات کارخانه و حمل و انتقال محصولات و… استفاده می‌شوند. استفاده از داده‌ها و استخراج دانش از آن پیوستگی در عملیات معدنی را ممکن ساخته، زمان ناکارآمد در عملیات را کمینه کرده، باعث شناخت نقاط صعف فرآیند شده و به مدیران در تصمیم‌گیری‌های آنی کمک می‌کند. معدنکاری دیجیتال به صورت مستقیم می‌تواند اکتشاف تا استخراج در معادن کشور را متحول کند.