Sandvik stellt Konzept kabinenlos, autonom und batteriebetrieben vor

Sandvik Mining and Rock Solutions stellt heute seinen AutoMine® Concept Underground Drill vor, den zweiten Technologiedemonstrator des Unternehmens für seine zukünftige autonome Bergbauvision. Das AutoMine Concept Underground Drill ist ein völlig autonomes Entwicklungsbohrgerät mit zwei Auslegern, das ohne menschliches Eingreifen bohren kann. Der kabinenlose Akku-Bohrschrauber kann den gesamten Bohrzyklus planen und ausführen, vom Bohren bis zur Ortsbrust, dem Einrichten zum Bohren, dem Bohren des Musters und der Rückkehr nach Hause zum Aufladen für den nächsten Zyklus.

Weniger als zwei Jahre nach der Einführung des AutoMine Concept Loader – der ersten vollständig autonomen Untertage-Konzept-Bergbaumaschine, die speziell für die Automatisierung entwickelt wurde – hat Sandvik nun mit seinem AutoMine Concept Underground Drill seine Vision vom autonomen Ausmisten zum autonomen Bohren erweitert.

„Wir verschieben weiterhin die Grenzen der Bergbauautomatisierung und zeigen, was in naher Zukunft Realität sein wird“, sagte David Hallett, Vizepräsident für Automatisierung bei Sandvik Mining and Rock Solutions. „Wir haben uns für eine Entwicklungsübung als nächstes Konzeptfahrzeug entschieden, um zu zeigen, dass Autonomie auch in der Entwicklungsphase einer Mine und in sich ständig verändernden Umgebungen effektiv funktionieren kann.“

Hallett erzählte zusätzlichICH BIN an dem Tag während der Innovation in Mining-Kundenveranstaltung in Tampere, Finnland, wo der Bohrer vorgestellt und vorgeführt wurde: „Diese Maschine wird weiterhin als Technologieentwicklungstool und Demonstrator für die Kommerzialisierung von Produkten dienen, die wir in unser AutoMine-Produktangebot einführen werden.“ " Er wies auch darauf hin, dass AutoMine seit 2004 existiert und an über 80 Standorten weltweit und auf über 600 Maschinen (Lastkraftwagen, Lader, Übertage- und Untertage-Produktionsbohrgeräte) eingesetzt wird. „Diese Konzeptmaschine soll ein Bild der zukünftigen Technologien vermitteln, die wir in unsere bereits bestehende und gut etablierte AutoMine-Plattform integrieren werden.“

Der voll funktionsfähige AutoMine Concept Underground Drill, der im Vorfeld seiner Einführung intern als „Amelia“ bezeichnet wurde, stellt die intelligente Automatisierung der nächsten Generation vor, die sich bereits beim AutoMine Concept Loader bewährt hat, sowie weitere neue Technologien und Funktionen, die eingeführt werden für aktuelle und zukünftige Sandvik-Angebote. Einige Funktionen werden als eigenständige Produkte verfügbar sein, andere als Upgrades oder Optionen für bestehende Produkte oder Geräte.

Als Anmerkung zu den neuesten Entwicklungen beim AutoMine Concept Loader sagte Hallett, dass nur einer hergestellt wurde, fügte aber hinzu, dass er im Anschluss an die MINExpo 2021 auf einer Roadshow in Nordamerika gewesen sei. Er sagte, es gebe derzeit keine Pläne, diese Maschine an Kundenstandorte zu versenden Vielmehr soll es als Technologieentwicklungstool und Demonstrator für die Kommerzialisierung von Produkten genutzt werden, die in das AutoMine-Produktangebot aufgenommen werden. Die neueste Entwicklung, die im Juli dieses Jahres eingeführt wurde, ist die AutoMine Mapping Solution, die die Kartierung der AutoMine-Produktionsbereiche der Benutzer ohne Produktionsunterbrechung ermöglicht.

Eine interne Testplattform für Technologie der nächsten Stufe

Zurück zum neuen Bohrer: „Unser AutoMine Concept Underground Drill ist nicht für die Einführung als kommerzielles Produkt gedacht“, sagte Johannes Välivaara, Vizepräsident für Forschung und Entwicklung und Produktlinie für Untertagebohrer bei Sandvik Mining and Rock Solutions. „Vielmehr wird es unsere interne Plattform zum Testen und Entwickeln neuer Technologien, die unsere Kunden als entscheidend für ihren Betrieb erachten.“

Auf die Frage, ob dies den Beginn eines Übergangs der elektrischen Untertage-Erschließungsbohrgeräte von Sandvik von angebundenen zu nicht angebundenen Bohrgeräten darstellt, antwortete VälivaaraICH BIN Redaktionsleiter Paul Moore in Tampere: „Ja, diese Bohrmaschine zeigt, welche Möglichkeiten es gibt, während des Bohrens ohne eine herkömmliche Verbindung zum Minennetz zu arbeiten. Wir gehen davon aus, dass sich die Batterietechnologien und die damit verbundenen Energiedichten in den kommenden Jahren zu diesem Stand entwickeln werden.“ " Allerdings fügte er hinzu: „Wir gehen weiterhin davon aus, dass die kurzfristigen Produktveröffentlichungen für Untertagebohrgeräte in unserem BEV-Sortiment weiterhin angebunden sein werden. Wir gehen davon aus, dass unsere ersten nicht angebundenen Bohrgeräte in der zweiten Hälfte dieses Jahrzehnts kommerziell und technologisch einsatzbereit sein werden.“ "

Er erläuterte die Herausforderungen beim Entfernen des festgebundenen Kabels: „Wir benötigen ausreichend Batterieenergie, um in die Ortsbrust hinein- und herauszufahren und die gesamte Runde abhängig von der verfügbaren Energie an Bord zu bohren. Andererseits müssen wir die Leistung steuern.“ Der Verbrauch in verschiedenen Betriebszuständen ist von entscheidender Bedeutung, und es gibt mehrere technologische Innovationen für diese Herausforderung, die sowohl die Fahr- als auch die Bohreffizienz betreffen. Ein gutes Beispiel hierfür ist Rock Pulse™, der dabei hilft, die Schlagenergie vom Gesteinsbohrer auf den Bohrlochboden zu übertragen Dies ist der effizienteste Weg. Dies wird erreicht, indem die Spannungswellen durch die Bohrerverbrauchsmaterialien gemessen und entsprechend die richtigen Bohreinstellungen ermittelt werden.“

Der AutoMine Concept Underground Drill verfügt über keine Bedienerkabine, wodurch Platz für die Wasser- und Batteriespeicherung an Bord geschaffen wird und während des Betriebs keine Versorgungskabel oder Wasserschläuche erforderlich sind. Die eigenständige Bohrmaschine nutzt und optimiert Kraft und Strom je nach Bedarf, sodass die Bordversorgung noch länger hält.

Der Bohrer muss lediglich wissen, zu welchem ​​Tunnel und Ortsbrust er fahren soll, und kann den Rest seiner Mission mithilfe der Daten der bevorzugten Minenplanungssoftware autonom planen. Tunnellinien und -profile werden in iSURE geplant und in Bohr- und Sprengmustern definiert, die eine optimale Lochplatzierung, Sprengung und Profilqualität gewährleisten. Der Bohrer hat auch Zugriff auf 3D-Modelle eines Standorts, die automatisch aus Vermessungs- und Kartierungsergebnissen zusammengeführt werden. Es kann das 3D-Modell der Mine basierend auf dem Feedback seiner Bordkameras und Scanner in Echtzeit aktualisieren und optimieren.

Der Bohrer lernt und passt sich an die sich ständig ändernde Umgebung in einem Entwicklungsgebiet an, um ganze Missionen vom Ein- bis zum Ausstieg sicher abzuschließen. Es navigiert schnell durch enge Räume und ermöglicht so den effektiven Einsatz großer Maschinen auf kleinem Raum. Sobald es am Ziel angekommen ist, optimiert es mithilfe der automatischen Bohrplananpassung das Bohrmuster und bohrt die gesamte Runde.

„Unsere Vision ist, dass in naher Zukunft dank der rasanten Weiterentwicklung der Batterietechnologien Geräte wie diese in der Lage sein werden, ganze Runden vollständig mit Batteriestrom zu bohren, wodurch der Anschluss an ein Stromnetz entfällt und die Flexibilität im Untergrund verbessert wird“, sagt er Jussi Puura, Leiter der Digitalisierungsforschung bei Sandvik Mining and Rock Solutions.

Während des Bohrens nutzt der AutoMine Concept Underground Drill einen KI-gesteuerten automatischen Bohrerwechsler, um zu erkennen, wann Bohrer abgenutzt sind, und wechselt diese automatisch. Die Bohrmaschine ist außerdem mit einem Heberohr-Installationsgerät ausgestattet, das den Vorsatzladevorgang vereinfacht. Die Bohrdaten werden dann an iSURE oder Deswik zurückgemeldet, um die nächste Runde zu optimieren. Der Bohrer nutzt außerdem Rock Pulse AI für eine kontinuierliche Rückmeldung der Gesteinsmasse, um die Bohrleistung zu optimieren.

Sandvik gab außerdem an, dass das Untertagebohrgerät AutoMine Concept mit herkömmlichen Schutztürsystemen kompatibel ist, aber auch ohne Bereichsisolierung arbeiten kann. Es bittet um Unterstützung beim Nachfüllen von Verbrauchsmaterialien und beim Aufladen und kann außerdem den Eingriff eines Bedieners anfordern, wenn er sich über Veränderungen in seiner Umgebung nicht sicher ist.

Vorausstürmen

Es wurden keine genauen Angaben zur tatsächlichen Lademethode gemacht, die für das Untertagebohrgerät AutoMine Concept verwendet wird – aber im Moment scheint es, dass es sich dabei um eine Art festes Laden handelt, etwa eine Plug-in-Methode, im Gegensatz zum autonomen Batteriewechsel, wie er bei den Linkslenkern und LKWs von Sandvik verwendet wird . Aber wie es weitergeht, sagte VälivaaraICH BIN: „Der Batteriewechsel hat sich beim Laden und Transportieren bewährt und wir gehen davon aus, dass er die gleichen Vorteile auch für die Bohrmaschinen bietet. Der Anwendungsfall mobiler Ladestationen ist auch bei dieser Bohrmaschine sehr gut anwendbar, um lange Rückfahrten zu vermeiden. Automatisierte Verbindung.“ zur Ladestation setzt auf die Technologien, die bereits heute verfügbar sind. Daher gehen wir davon aus, dass in naher Zukunft echte Lösungen in diesem Bereich verfügbar sein werden.“