Nowe wybuchowe rozwiązania w górnictwie na małą skalę
Obecnie nie istnieje niezawodne rozwiązanie, które pozwoliłoby zmniejszyć wpływ małych kopalń na środowisko, szczególnie biorąc pod uwagę to, że obecna technologia górnicza opiera się na wysadzaniu skał i stosowaniu mobilnego sprzętu górniczego do załadunku i transportu. Część sprzętu wymaga korzystania z dróg i trudnego w montażu systemu pomiaru podczas wiercenia, który nie sprawdza się w przypadku wydobycia na małą skalę. Finansowany ze środków UE projekt SLIM miał na celu opracowanie opłacalnych i bardziej zrównoważonych sposobów wysadzania i rozdrabniania skał przy użyciu materiałów wybuchowych w wydobyciu na małą skalę. Korzystając z zaawansowanego oprogramowania do automatycznego projektowania wysadzania, konsorcjum projektu SLIM skupiło się na łagodzeniu typowych dla górnictwa problemów, takich jak zapylenie powietrza, drgania i wymywanie azotanów. „Podejście SLIM polega na wprowadzaniu do operacji wydobywczych najnowocześniejszych technik dzięki opracowaniu narzędzi do kontrolowania przodka, dostrajania zakładu przetwórczego i zmniejszania wpływu na środowisko. Celem projektu jest poprawa wykonalności działań wydobywczych i zwiększenie rentowności kopalń oraz zdobycie akceptacji i zaufania opinii publicznej”, mówi koordynator projektu José Sanchidrián.
Materiały wybuchowe nowej generacji
Zespół SLIM rozpoczął od opracowania technologii umożliwiających scharakteryzowanie materiałów wybuchowych, identyfikację wysadzonych fragmentów skał przy użyciu sztucznej inteligencji oraz wykorzystanie systemów, które mogą przewidywać skutki działania niektórych materiałów wybuchowych na określone rodzaje skał. W ramach projektu SLIM opracowano nową generację materiałów wybuchowych i oprogramowania do inteligentnego projektowania wybuchów, które umożliwia lepszą charakterystykę skał niż robią to obecne systemy, a w efekcie zmniejszenie wpływu wysadzania skał na środowisko. Rozwój ten jest ważny nie tylko dla europejskiego przemysłu wydobywczego, ale także dla operacji tego typu prowadzonych na całym świecie. Pomoże on zmniejszyć koszty i wpływ wydobycia na środowisko, na przykład ograniczy zanieczyszczenie wód gruntowych. Zespół prowadził eksperymenty z opracowanymi modelami do symulacji działania materiałów wybuchowych w górnictwie, które umożliwiły zrozumienie fragmentacji skał, poznanie rozkładu prędkości i określenie wyrządzonych szkód. Takie informacje dostarczyły już niezbędne dane dotyczące wydobycia, potrzebne do lepszego zrozumienia jego charakterystyki i poprawy ogólnych osiągów przez zapewnienie możliwie największej wydajności przy minimalnym wpływie na środowisko.
Pomiar podczas wiercenia z użyciem technologii LiDAR
W ramach projektu SLIM opracowano i zmodernizowano bardziej opłacalny system pomiaru podczas wiercenia, który wykorzystuje szczegółową analizę zdjęć do przewidywania wpływu zastosowania materiałów wybuchowych w konkretnej skale. Starając się usprawnić planowanie wydobycia, zespół SLIM stworzył system, który wykorzystuje skaning laserowy (LiDAR) do analizowania uszkodzeń skały i ich wpływu na środowisko po wybuchu. To zasadnicze odejście od stosowanych obecnie metod niebezpośrednich. Zespół SLIM opracował również oprogramowanie, które pozwala złagodzić negatywne skutki strzelania, takie jak odpryski skalne czy drgania, i umożliwia opisanie skutków wybuchu, czyli powstania subsydencji. „Ważne, by oprogramowanie przyczyniło się wyraźnie do usprawnienia prac strzałowych prowadzonych na powierzchni, ponieważ tylko wiarygodne i prawidłowe oceny wyników robót strzałowych mogą usprawnić wydobycie”, mówi Sanchidrián.
Dalszy rozwój w oparciu o zebrane dane
Firma Minera de Órgiva, partner projektu SLIM z Hiszpanii, zastosowała ulepszone technologie urabiania skał oraz monitorowanie i sterowanie zakładem przetwórczym i dzięki temu niemal podwoiła urobek z kopalni Sierra de Lújar. Umożliwiło to opłacalne wydobycie i przeróbkę rudy o niższej wydajności – od poziomu granicznego wynoszącego prawie 40 % fluorytu do oczekiwanej granicy wynoszącej 20 % pod koniec projektu. Efektem jest ponad trzykrotny wzrost rezerw i wydłużenie okresu eksploatacji kopalni o co najmniej 50 lat. „Partnerzy projektu SLIM zgromadzili niebywałą ilość danych z prób laboratoryjnych i terenowych, a zbiór ten ma fundamentalne znaczenie dla przyszłych badań i rozwoju w dziedzinie technologii materiałów wybuchowych, robót strzałowych, oceny wydajności i automatyzacji wydobycia”, podsumowuje Sanchidrián.
Słowa kluczowe
SLIM, wydobycie na małą skalę, zasoby mineralne, pomiar w czasie wiercenia, inteligentne materiały wybuchowe
