Máy bay không người lái trong khai thác mỏ (Mine Drone) cải thiện an toàn và tối ưu hóa khai thác

Máy bay không người lái trong khai thác mỏ là gì?

Máy bay không người lái (mine drone) là loại drone được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng trong ngành khai thác mỏ, bao gồm đo lường khối lượng khoáng sản, khảo sát, lập bản đồ và kiểm tra an toàn, bao gồm cả đo độ dày bằng siêu âm.

Ngành khai thác mỏ có nhiều rủi ro do điều kiện làm việc có thể thay đổi đột ngột. Cả khai thác mỏ lộ thiên và hầm lò đều có những thách thức và nguy cơ riêng. Dù không thể loại bỏ hoàn toàn nguy hiểm, máy bay không người lái có thể được triển khai để thu thập dữ liệu ở những khu vực con người không thể tiếp cận. Điểm khác biệt chính giữa drone khai thác mỏ và drone dân dụng thông thường là khả năng bay mà không cần GPS, điều rất quan trọng vì nhiều môi trường khai thác không có tín hiệu GPS.

Cảnh quay bằng máy bay không người lái trên không của một mỏ than lộ thiên

Ngành khai thác mỏ nhanh chóng áp dụng công nghệ drone vì khả năng cải thiện thu thập dữ liệu, tăng cường an toàn và giảm chi phí vận hành.

CÁCH SỬ DỤNG MÁY BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI (DRONE MINE)

Sau đây là sáu cách sử dụng máy bay không người lái trong khai thác mỏ.

1.    GIÁM SÁT THỂ TÍCH

Đo thể tích là quá trình tính toán lượng vật liệu còn lại trong kho chứa đất đá thải, quặng hoặc các vật liệu khai thác khác. Do kích thước lớn của kho chứa, việc thu thập báo cáo thể tích chính xác bằng phương pháp thủ công là một thách thức.

Tuy nhiên, việc tích hợp drone khai thác mỏ cho phép triển khai nhanh chóng với dữ liệu thể tích đáng tin cậy và chi phí thấp. Theo dõi sự thay đổi trong kho chứa giúp giảm lãng phí không cần thiết.
Sử dụng phần mềm đo thể tích tiên tiến, dữ liệu từ drone có thể được xử lý để tạo mô hình 3D. Các thuật toán trong phần mềm này tính toán thể tích dựa trên lớp nền đến bề mặt. Dữ liệu này có thể dựa trên ảnh chụp (được đo bằng phương pháp đo ảnh) hoặc quét laser với cảm biến LiDAR gắn trên drone.

Drone khai thác mỏ cũng có thể theo dõi lượng vật liệu đã được khai thác từ một khu vực nhất định và ước tính lượng vật liệu cần để lấp đầy một khu vực trống.

Xử lý trong bãi chứa vật liệu

2.    XÁC ĐỊNH MỐI NGUY HIỂM

Đá sạt lở, rò rỉ khí, nổ bụi, sản phẩm hóa học phụ và môi trường dưới lòng đất là những thách thức ngay cả đối với thiết bị và công nhân tốt nhất.

Bằng cách sử dụng thiết bị bay không người lái (UAV) trong khai thác mỏ, các nhân viên khảo sát có thể giảm rủi ro bằng cách loại bỏ sự tham gia trực tiếp của con người vào quá trình kiểm tra. Giám sát từ xa cải thiện an toàn tại chỗ, tiết kiệm thời gian và giảm chi phí vận hành.

Trong khai thác lộ thiên, kho chứa tạo ra địa hình dốc cần được giám sát ổn định liên tục. Dữ liệu này cho phép các nhóm mỏ phát hiện sớm dấu hiệu mất ổn định và khắc phục để đảm bảo an toàn trong khi vẫn duy trì hiệu suất khai thác tối đa.

Trong khai thác hầm lò, các drone như  Elios 3 có thể di chuyển qua các đường quặng bụi bặm, ẩm ướt và đá vụn để phát hiện tắc nghẽn. Ngoài ra, các cảm biến đi kèm giúp tạo mô hình 3D để xác định các điểm tắc nghẽn, vết nứt và các đặc điểm địa chất khác.

3.    ĐÁNH GIÁ KHOAN VÀ NỔ MÌN

Các mô hình 3D được tạo từ dữ liệu drone có nhiều ứng dụng, khiến chúng trở thành công cụ tiết kiệm chi phí. Trước khi tiến hành khoan và nổ mìn, một mô hình có thể được tạo như một bản ghi lịch sử để phân tích kết quả của công việc.

Phiên bản mô hình cập nhật giúp thợ mỏ đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu về các nguy cơ tiềm ẩn từ khoan và nổ mìn trong tương lai. Nó cũng có thể xác định mức độ thành công của các kỹ thuật nổ mìn và cung cấp nhận thức tình huống trước khi con người vào khu vực đó.

Khoan để cho thuốc nổ

4.    GIÁM SÁT VÀ LẬP KẾ HOẠCH KHAI THÁC MỎ

Một mỏ bao gồm nhiều thành phần chuyển động, cần phân tích có hệ thống và điều chỉnh để đạt hiệu quả và an toàn tối đa.

Drone khai thác mỏ rất hiệu quả trong các lĩnh vực sau:

•    Thiết kế đường vận chuyển: Cần giám sát liên tục do lưu lượng xe tải nặng và thiết bị hạng nặng.
•    Kiểm tra thiết bị: Giám sát băng tải, máy nghiền, máy xay giúp giảm chi phí vận hành và tăng cường an toàn.
•    Bảo vệ an ninh: Drone an ninh đang ngày càng phổ biến vì khả năng triển khai nhanh và giám sát khu vực rộng lớn.
•    Giám sát môi trường: Drone giúp theo dõi ổn định của các đập chứa chất thải, ngăn ngừa rò rỉ và giảm tác động môi trường.

5.    PHÁT TRIỂN VÀ THĂM DÒ MỎ

Phương pháp truyền thống yêu cầu các nhóm công nhân di chuyển vào khu vực chưa được thăm dò để phân tích độ ổn định, lập bản đồ bề mặt, mô hình thông gió và phát hiện khí độc. Drone giúp thực hiện những công việc này một cách an toàn và hiệu quả hơn.

6.     KIỂM TRA NHÀ MÁY CHẾ BIẾN

Drone giúp kiểm tra máy móc mà không cần dừng hoạt động sản xuất, duy trì lợi nhuận của mỏ.

Ứng dụng bao gồm:

•    Kiểm tra mối hàn, đai ốc, bu lông
•    Phát hiện vết nứt trên mối hàn của máy móc
•    Đo độ dày siêu âm của bồn chứa
•    Đo nhiệt độ của trục lăn băng tải
•    So sánh khối lượng sản phẩm trước và sau khi chế biến

LỢI ÍCH CỦA MÁY BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI TRONG KHAI THÁC MỎ

•    Thu thập dữ liệu trên không giúp xây dựng mô hình và phân tích
•    Giảm nhu cầu sử dụng máy bay có người lái
•    Phát hiện sớm sự cố, giảm gián đoạn sản xuất
•    Đo lường kho bãi chính xác hơn
•    Tiết kiệm chi phí an ninh
•    Giám sát tác động môi trường
•    Drone nhanh hơn kiểm tra mặt đất tới 30 lần
•    Cung cấp dữ liệu phong phú hơn phương pháp truyền thống
•    Cảm biến tiên tiến thu thập hình ảnh và video độ phân giải cao
•    Giám sát từ xa giúp công nhân tránh điều kiện nguy hiểm