采矿业是人类最古老的行业之一,其起源可追溯到古代文明,当时的人们开采矿物和金属,用于制造工具、建筑和贸易。了解科宝如何利用人工智能开采未来。
采矿业是人类最古老的行业之一,其起源可追溯到古代文明,当时人们开采矿物和金属用于工具、建筑和贸易。尽管采矿业历史悠久,但它正处于转型的基石,技术革命对于满足全球能源转型所必需的大宗商品日益增长的需求至关重要。
本文探讨了人工智能(AI)技术如何成为全球采矿业的重要因素。
人工智能覆盖整个采矿价值链
整合人工智能技术为采矿业开辟了一条新道路,标志着从传统的劳动密集型方法转向技术更先进的方法。对于一个数据丰富的行业,人工智能有潜力优化流程并提高整个采矿价值链的绩效——从矿物开采到客户交付。
图1:用于改进整个采矿价值链的人工智能技术示例。
人工智能系统分析现场传感器和其他监控系统收集的大量采矿数据,以识别模式并做出明智的决策,从而提高效率、降低成本、提高安全性并最大限度地减少对环境的影响。
多年来,人工智能通过预测性维护、能源优化、自动驾驶汽车和机械操作、数据驱动决策以及实时监控和报告等创新帮助科宝释放潜在价值。人工智能正在帮助保护我们工人的安全。它正在提高我们的工作效率。 它正在帮助解决运营问题并实现新的业务机会。它正在帮助我们提高资源发现速度。它正在优化我们的矿石质量并改善客户管理。它正在帮助我们减少电力和水的消耗。
勘探和开采的精准性
为满足世界人口增长和能源转型的需求,寻找矿藏的竞争已经拉开帷幕。那些利用人工智能技术进行勘探和开采的人已经处于领先地位。
人工智能通过使用先进的算法来识别矿藏并准确优化操作流程,从而提高勘探和开采的采矿精度。通过分析大量地质数据(例如勘测、土壤成分和历史开采记录),人工智能算法可以帮助准确预测矿藏的位置, 减少不必要的钻探和挖掘。这些算法可以实时评估不断变化的地质条件并相应地调整开采技术,确保高效开采资源,最大限度地减少浪费,并最大限度地提高产量。
对于科宝来说,机器学习与人类智慧相结合,最近让我们在赞比亚发现了新的铜矿。随着团队将重点转向介子断层扫描,我们的业务中仍在继续进行尖端工作。介子是一种宇宙辐射,它使我们能够比以前更快、更准确地扫描和绘制地下矿床。
科宝联盟合作伙伴艾芬豪电力正在利用机器学习和数据分析,准确检测地下 1.5 公里深处含有铜、镍、金和银的硫化物矿物。艾芬豪电力专有的电气地球物理勘测发射器 Typhoon™ 使用开关和电容系统,可产生非常纯净和稳定的传输信号, 从而产生极高的信噪比。然后通过艾芬豪电力的机器学习算法和数据反演软件 CGI 解释收集到的数据。这种精度可最大限度地减少对土地的干扰并保护周围的生态系统。
预测性维护
维护是全球运营成本的最大驱动因素之一。预测性维护可最大限度地减少意外设备故障和昂贵的停机时间,使我们的运营更加可靠和有弹性。当我们能够准确预测设备何时需要维护时,我们可以在计划停机时间内安排维修,从而最大限度地减少生产中断和成本。
自动化和机器学习等人工智能技术可以实现采矿设备的预测性维护,从而降低设备故障的可能性。人工智能算法可以分析采矿设备的数据,预测何时需要维护,防止意外故障并减少停机时间。这种主动方法可以降低设备故障导致事故的风险,确保机器安全高效地运行。
在科宝,我们在全球大部分装载和运输车队以及我们的物料处理系统中都运行着预测分析模型。这些模型由我们卓越维护中心的少数人员开发和维护,可提供机器健康状况和潜在故障或性能下降的实时和长期指示。
在我们的赞比亚Mingomba运营中,其中一个物料处理设施受到持续振动和物料处理冲击的挑战,这可能会缩短结构的使用寿命。我们通过技术中心开发了一个可扩展的框架,其中处理了数百 GB 的传感器数据来诊断和解决这一挑战。 它使我们能够确定固定工厂结构中的其他位置,我们可以在这些位置进行更改以防止发生同样的风险。
能源优化
为了支持全球净零转型,作为一个行业,我们需要找到更好、更可持续的方式来生产能源转型所需的金属和矿物。
人工智能可以分析能源消耗模式,并为采矿业提出优化建议,从而有可能减少温室气体排放和碳足迹。机器学习算法可以分析运营数据,以提高采矿过程的效率,确保更有效地利用能源、水和其他投入,从而减少浪费。
机器学习和声学监控
人工智能及其衍生产品正准备成为环境科学领域的主力军。快速、可扩展和精确报告的需求已经超出了传统学科实践的能力。
在科宝,我们的环境团队正在积极寻求创新的新方法来支持和扩展我们主题专家的技能,例如利用声学监测等技术来检测濒危物种的叫声,将卫星和无人机图像与机器学习和物体检测(即杂草)相结合,应用异常值检测和模式识别作为数字质量控制的手段等等。
车辆与机械自动化
人工智能推动了自动化采矿车辆和机械的开发和部署,这些车辆和机械可以在高风险区域运行,旨在改善人类工人的安全风险暴露。自动化可以通过实施简化的重复性操作来提高生产率并减少能源消耗。这些自动化系统可以穿越具有挑战性的地形并精确执行任务,从而降低人为失误的可能性。
可以想象,人类无法优化整个运营过程中做出的所有决策,因此我们使用人工智能作为决策支持系统。我们的团队成员做出最终决定,但这得到了人工智能系统及其计算机处理能力的支持。
可穿戴技术和实时监控
在矿场整合人工智能技术至关重要,因为它有可能显著降低事故风险,有助于营造更安全的工作环境。集成人工智能的可穿戴设备可以监测矿工的健康和安全状况,例如心率、疲劳程度和有害物质的暴露程度。这些可穿戴设备向工人和主管提供实时警报,确保在出现任何安全问题时迅速采取行动。
在赞比亚Mingomba,科宝整合了智能安全帽传感器技术,通过分析脑电波来测量卡车司机的疲劳程度。该技术旨在防止与司机困倦有关的事故,是提高采矿作业安全性的重大进步。
但这不仅仅是采矿,对吧?
人工智能技术对采矿业的影响与其他行业并无不同,特别是在预测性维护和资产优化、自动化和优化提取流程方面。
图2:受人工智能技术影响最大的行业样本。
利用创新和技术的力量让世界变得更美好,对采矿业和其他行业同样重要。随着采矿业使用人工智能工具来综合大量复杂数据,数字创新的新时代即将到来,这对于行业生存至关重要。
人工智能在采矿业实现更高成本效率的机会巨大。更重要的是,它将使我们的工作环境更加安全。更安全、更高效的矿场是竞争优势。