Globalna transformacja energetyki stawia podobne wymagania dla górnictwa podziemnego, jak odkrywkowego. Polega ona na zastąpieniu ludzi przez urządzenia sztucznej inteligencji, czemu odpowiada hasło chińskiej technologii ani jednego górnika pod ziemią. Bisko połowa węglowego górnictwa chińskiego jest już objęta tym programem, skutkuje to zwiększonym wydobyciem, blisko 50 procent zmniejszeniem zatrudnieniem i ograniczeniem śmiertelnych wypadków w tym sektorze gospodarki. Stany Zjednoczone idą w podobnym kierunku zastosowań sztucznej inteligencji do eksploatacji głębokich złóż, dotychczas niedostępnych ze względu na panujące tam temperatury i inne zagrożenia dla zdrowia i życia górników.
Chińska globalna dominacja surowcowa wywołuje reakcje nie tylko obronne, ale też innowacyjne w dziedzinie ich wydobycia. Zarówno w Chinach, jak i w USA jest ona niezależnie od siebie skierowana na wykorzystanie w tej branży sztucznej inteligencji (AI).Z jednej strony są to działania zmierzające w tym samym kierunku, a z drugiej o całkiem odmiennych celach w tej dziedzinie. Oba te kierunki uzupełniają się w szeroko pojętej branży górniczej. Ich szczególne znaczenie wynika z potrzeby idącej w tym kierunku modernizacji polskiego górnictwa węglowego i metali. Sceptycyzm co do ich wykorzystania może być chwilowy, gdyż surowce zawsze będą potrzebne dla rozwoju własnego przemysłu. Dobrym przykładem tego rodzaju polityki w Europie jest kluczowa rola w światowej informacji surowcowej Wielkiej Brytanii i Niemiec w produkcji urządzeń górniczych na najwyższym poziomie światowym, mimo że oba te kraje są jednocześnie liderami zielonej polityki Net Zero
Chińska transformacja górnicza
O tym, że proces ten osiąga swoje cele, możemy tylko pośrednio to zauważyć, poprzez coraz rzadsze informacje o katastrofach górniczych w tym kraju. Jeszcze w pierwszej dekadzie naszego wieku były one na porządku dziennym. Potem, na świecie pojawiały się coraz liczniejsze protesty związane z systematycznym wzrostem wydobycia węgla w tym kraju. Na przełomie wieków chińskie kopalnie dostarczały ok. 3 miliardy ton węgla kamiennego. Plan przewiduje, że w przyszłym roku górnictwo to osiągnie poziom 4,8 miliarda ton. Jest to wzrost w skali 60 procent przy spadku poważnych katastrof górniczych. Okazuje się, że wzrost ilości eksploatowanego węgla wiąże się z coraz mniejszym zatrudnieniem górników dołowych, których zastępuje automatyzacja i sztuczna inteligencja w coraz większej ilości inteligentnych kopalń. I tu tkwi sekret coraz mniejszej ilości katastrof z zagrożeniem życia górników. Być może, że jest ich nawet więcej niż poprzednio, ale ulegają im urządzenia typu AI i inne mechanizmy, które po uprzątnięciu zawałów, nowe ich egzemplarze przystępują do pracy.
Automatyzacja transportu
Zastosowanie sztucznej inteligencji jest tu daleko posunięte. System ten sprawia, że zatrudnienie górników maleje, a wzrasta ilość wydobytych ton węgla. Szacuje się, że około połowa kopalń podziemnych i odkrywkowych górnictwa węglowego jest już całkowicie lub częściowo poddana temu systemowi eksploatacji. Tego rodzaju pojazdy mogą pokonywać bardziej złożone środowiska podziemne, z funkcjami takimi jak bezzałogowa jazda wzdłuż krawędzi, rozpoznawanie przeszkód i omijanie ich, rozpoznawanie sygnalizacji świetlnej, automatyczne skręcanie i automatyczne parkowanie.
Ani jednego górnika pod ziemią
Wszystkie wskaźniki wydajności związane z zastosowaniem AI osiągnęły wiodący poziom w Chinach. Ogłoszone w tym kraju hasło ani jednego górnika pod ziemią i w kopalni odkrywkowej, wskazuje cel, który Chiny chcą osiągnąć jak najszybciej. Przykładem tego rodzaju działań jest kopalnia Zhungeer, część CHN Energy, w tym operacja Heidaigou, która była pierwszą kopalnią odkrywkową klasy 10 Mt/r zatwierdzoną podczas 14. pięcioletniego planu Chin. Położona w sercu pustyni Gobi, wykorzystuje zaawansowane technologie, takie jak 5G, AI i AR, ( augmented reality, czyli, rzeczywistość poszerzona – system łączący świat rzeczywisty z generowanym komputerowo), aby osiągnąć inteligentne ulepszenia. Co godne uwagi, była pierwszą, która zrealizowała bezzałogowe wydobycie węgla na miejscu, ściśle współpracując z Builder X i ustanawiając nowy standard w branży. Obejmowało to przekształcenie koparki hydraulicznej XCMG 700 t klasy XE7000 – w celu wykorzystania jej systemu operacyjnego Tele+AI. Dostarczony system obejmuje również inteligentne funkcje, takie jak wykrywanie pieszych, wykrywanie zniszczonych zębów łyżki i monitorowanie postawy, skutecznie łagodząc wpływ trudnych warunków środowiskowych na operacje.
Mózg zdalnego sterowania
Brytyjski portal górniczy International Mining twierdzi, że podstawą operacyjną inteligentnych chińskich kopalń węgla kamiennego stał się program Builder X ,który okazał się mózgiem chińskiego systemu zdalnego sterowania w górnictwie węglowym (Builder X playing key role in new intelligent Chinese coal mines- 30.09.2024). System inteligentnego sterowania BuilderX rewolucjonizuje pracę tradycyjnych maszyn poprzez integrację zaawansowanych możliwości zdalnego sterowania. Jego wdrożenie, nie tylko zwiększyło precyzję i niezawodność operacji górniczych, ale także otworzyło nowe możliwości monitorowania w czasie rzeczywistym, konserwacji predykcyjnej i podejmowania decyzji opartych na danych. Związane z tym innowacje technologiczne są na czele branży, płynnie integrując najnowocześniejsze technologie, takie jak 5G, sztuczna inteligencja (AI) i rozszerzona rzeczywistość (AR) w swoich rozwiązaniach.
USA eksploatacja głębokich złóż
Stany Zjednoczone stoją przed wyzwaniem dla zwiększonego wydobycia surowców z własnych złóż. Jest to konieczne, gdyż popyt na kluczowe minerały ma wzrosnąć czterokrotnie do 2040 roku, a powierzchniowe złoża rud wyczerpują się w szybkim tempie. W odpowiedzi górnictwo amerykańskie pragnie sięgnąć po coraz głębiej zalegające kopaliny. Rosną związane z tym celem wymagania techniczne. Na świecie jest mniej niż dziesięć kopalni, które osiągnęły głębokość 3 km, a jedynie kopalnia Mponeng należąca do Harmony Gold w Republice Południowej Afryki może pochwalić się rekordową głębokością operacyjną wynoszącą 4 km. W środowisku geotechnicznym głębokich kopalni sprzęt do pomiarów fizycznych jest nieskuteczny bez łączności w czasie rzeczywistym i danych dostarczanych przez zaawansowane oprogramowanie. Podstawową technologią jest tu mapowanie przestrzenne jako „podstawowy czynnik umożliwiający” głębokie wydobycie, korzystając z skanowania laserowego i radarowego, stanowiące kluczowe narzędzia cyfrowe. Podłączone do robotów, czujniki i skanery zapewniają szczegółowe i dokładne trójwymiarowe prezentacje przestrzeni podziemnych, które są niewykrywalne przez normalne kamery. Popularną technologią mapowania jest LiDAR (wykrywanie i określanie zasięgu światła) do obliczania objętości urobionej rudy. Po wygenerowaniu modelu 3D na podstawie danych w czasie rzeczywistym dotyczących warunków geologicznych operatorzy mogą zaplanować trasy wykopów dla pojazdów robotów, a jednocześnie wykorzystać sztuczną inteligencję do monitorowania i przewidywania stabilności szybu lub potencjalnych zagrożeń na przestrzeni tysięcy metrów. Według raportu firmy Ericsson na temat górnictwa zintegrowanego, aplikacje, które umożliwiają specjalne sieci komórkowe, w tym zdalne wiercenie, pojazdy autonomiczne i monitorowanie stanu w czasie rzeczywistym, oferują 256% zwrotu z inwestycji w ciągu niecałych dziesięciu lat w przypadku kopalni podziemnej.
Adam Maksymowicz
Chińskie auta podbijają kieszenie Polaków, ale unijne cła powoli studzą ten zapał
