نوآوری، کلید آینده صنعت معدنکاری

صنعت معدنکاری در اقتصاد جهانی دارای جایگاه ویژه و حیاتی بوده و ضرورت وجود آن برای همگان روشن است. این صنعت مواد اولیه و خام مورد نیاز صنایع متعددی همچون ساختمان، حمل و نقل و تولیدی را فراهم می کند. کاهش و اتمام ذخایر سطحی قابل توجه و با کیفیت، معدنکاری را با چالش های مختلفی همچون کاهش عیار ماده معدنی، افزایش هزینه های عملیاتی و مشکلات زیست محیطی روبرو ساخته است.به منظور مقابله با چالش های موجود بر سر راه توسعه این صنعت، شرکت های معدنی و پژوهشگران به دنبال دستیابی به راه حل های نوآورانه برای غلبه بر این چالش ها هستند تا از این مسیر، عدم قطعیت ها و ریسک های عملیاتی معدنکاری را شناسایی کرده و به خوبی مدیریت و کنترل نمایند. با پیشرفت فناوری، متخصصان و مهندسان معدن توانسته اند تحلیل های مناسبی از شرایط ماده معدنی و عملیات را ارائه کرده و از این طریق، به عملیاتی ایمن تر و کارآمدتر و در عین حال بهینه تر دست یافته و اثرات منفی این صنعت را تا حد مناسبی کاهش دهند.در این نوشتار سعی شده است برخی از نوآوری های اخیر که در صنعت معدنکاری مورد استفاده قرار گرفته را معرفی کرده و اثرات بالقوه آنها را برای این صنعت برجسته نماید.اتوماسیون و رباتیکفناوری اتوماسیون و رباتیک یکی از پیشرفت های قابل توجه و کاربردی در معدنکاری بوده است. اتوماسیون با فراهم کردن کاهش نیاز به حضور نیروی انسانی در فعالیت های مختلف معدنکاری اعم از چالزنی، آتشباری، حمل و نقل تجهیزات سنگین و … به بهبود ایمنی عملیات کمک کرده و فعالیت های با خطر بالا را به خوبی در دسترس قرار دهد. این فناوری قادر است کارایی عملیات را از طریق افزایش سرعت، کاهش خرابی ها و کمینه کردن خطاها بهبود ببخشد.در سال های اخیر شرکت های بزرگ معدنی اقدام به پیاده سازی فناوری استخراج خودکار با استفاده از کامیون ها، دریل ها و لودر های خودران کرده اند که باعث شده است امکان فعالیت به صورت 7/24 را در معدن فراهم ساخته و در نتیجه افزایش بهره وری و کاهش هزینه های عملیاتی را رقم زده است.هوش مصنوعی و یادگیری ماشینهوش مصنوعی و یادگیری ماشین قادر است نقش ویژه ای در بهبود دقت در عملیات از اکتشاف تا استخراج مواد معدنی ایفا کند. استفاده از این فناوری ها در اکتشاف به شناسایی ذخایر ماده معدنی و پیش بینی اکتشاف ذخایر جدید کمک می کند. یادگیری ماشین با استفاده از داده های عملیات استخراج، می تواند داده ها را تجزیه و تحلیل نموده و الگوهایی که برای افزایش کارایی و کاهش هزینه ها وجود دارد را شناسایی کرده و در راستای بهینه کردن عملیات قدم بردارد.کاربرد قابل توجه دیگر برای این فناوری ها، توسعه راهبرد های نگهداری و تعمیرات پیش گیرانه ماشین آلات معدنی است. با جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده های حسگرها و سایر منابع داده ای، سامانه های هوش مصنوعی قادر هستند که زمان مربوط به نگهداری و تعمیرات را پیش بینی کرده و از این طریق، خرابی ها و توقف های بدون برنامه کاهش داده و کارایی و اثربخشی ماشین آلات در عملیات بهبود یابد.پهپادها و تصاویر ماهواره اینقشه برداری و اکتشاف ذخایر معدنی از پیش نیازهای صنعت معدنکاری است که این مهم در سال های اخیر با استفاده از پهپادها و تصاویر ماهواره ای با سهولت بیشتری در دسترس قرار گرفته است. پهپادها امکان جمع آوری داده های قابل اطمینان از سایت های معدنی شامل توپوگرافی، زمین شناسی و پوشش گیاهی را در اختیار قرار می دهد که می توان از این داده ها برای تهیه نقشه های سه بعدی با دقت و وضوح بالا استفاده کرد و مهندسان معدن را در شناسایی خطرات بالقوه یاری رسانده و عملیات بهینه را به دنبال داشته باشد.علاوه بر این، تصاویر ماهواره ای برای بررسی های اولیه و نظارت و تجزیه و تحلیل معادن قابل استفاده است. از این فناوری برای شناسایی تغییرات پوشش گیاهی و شرایط زمین قابل استفاده است و می تواند مشکلات مربوط به انباشت باطله ها و محیط زیست را شناسایی کرده و اقدامات مورد نیاز برای آن را با استفاده از سایر فناوری ها از جمله هوش مصنوعی و یادگیری ماشین تعیین کند.واقعیت مجازی و افزودهواقعیت افزوده و واقعیت مجازی از جمله فناوری هایی هستند که در بهبود ایمنی و آموزش در عملیات معدنکاری کاربردهای متعددی دارند. از واقعیت مجازی برای دسترسی و تجربه همه جانبه برای مهندسان معدن می توان بهره برد تا به تمرین و بررسی سناریوهای عملیاتی مختلف در یک شرایط کنترل شده پرداخته شود. همچنین از این فناوری برای آموزش شرایط اضطراری یا شبیه سازی روش های مختلف استخراج برای مهندسان معدن می توان بهره گرفت.واقعیت افزوده قادر است تجسم نسبتا واقعی و مناسبی از شرایط کاری در معادن زیرزمینی را برای معدنکاران فراهم سازد. این فناوری با استفاده از دوربین ها و حسگرها یک پوشش دیجیتال را برای معدنکاران فراهم می سازد تا درک بهتری از محیط و خطرات احتمالی داشته باشند.شیوه های معدنکاری پایدارمعدنکاری پایدار یکی از مواردی است که در سال های اخیر در معادن دنیا مدنظر قرار گرفته و برنامه ریزی های متعددی برای رفع نگرانی های فزاینده در مورد اثرات زیست محیطی فعالیت های معدنکاری انجام شده است. شرکت های معدنی در حال حاضر در حال اجرای روش های استخراج پایدار معادن و کاهش تولید آلاینده ها به خصوص کربن و افزایش بهره وری منابع هستند. استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر، حفاظت از منابع آب با بهینه سازی مصرف و بازیابی آب و جلوگیری از آلودگی منابع آب و توسعه فناوری های سازگار با محیط زیست از جمله فعالیت های در حال اجرا در این زمینه است.فناوری بلاک چینردیابی و کنترل و شفافیت در صنعت معدن از دیرباز با مشکلاتی همراه بوده است که با استفاده از فناوری بلاک چین می توان این مساله را تا حدی حل نمود. از این فناوری به منظور دستیابی به راهی ایمن و شفاف در ردیابی مواد معدنی از مرحله تولید تا مصرف کننده نهایی استفاده می شود. این فناوری از طرفی به دلیل ثبت روندها به صورت دقیق، امکان بررسی منشا ماده معدنی و رعایت اصول معدنکاری پایدار را فراهم می سازد.برای جمع بندی مطالب ارائه شده می توان این گونه بیان کرد که مهندسی معدن و صنعت معدنکاری در آینده با چالش های مختلفی روبرو خواهد بود که نوآوری می تواند در رفع و حل این چالش ها نقش کلیدی و حیاتی ایفا نماید. نوآوری و دنبال آن فناوری می اواند راهگشای مسائل ایمنی، کارایی و پایداری معادن شده و با کاهش اثرات زیست محیطی، بهبود در این موارد را رقم بزند. فناوری های نوظهور می توانند به تکامل صنعت کمک کرده و فرصت ها و چالش های جدید برای بهبود عملیات و بهره وری پیش روی این صنعت قرار دهد.