提到自主地下采礦作業，相信大多數人會從設備或系統的角度出發，比如無人條件下設備在設定礦區范圍內進行生產作業。然而，這種模式在下圖的Global Mining Guidelines Group (GMG)提出的采礦自動化成熟度模型中，僅被歸類為第三級“有條件自動化”。想要歸類為“高度”或“完全”自動（GMG定義的四級或五級），就需要在作業中脫離人工操作，并施行決策。

Mining Automation Maturity Model (Figure Design, GMG)

然而對于大多數礦山來說，實現“高度”或“完全”自動的運營和系統仍然是一個紙上談兵。但對于使用自然崩落法和盤區崩落法的大規模采礦作業，實現自主生產，是完全可能的。可以提升采礦業自動化水平的技術已經存在，山特維克正在集成一系列技術，這些技術將允許地下大規模采礦作業從規劃到執行的全面自動化！

連續型開采適用全自動化

使用自然崩落法開采的礦山通常是大型、長期開采的礦體資源。在采礦過程中，那些擁有高度重復性的大規模生產活動，非常適合高度自動化甚至完全自主的生產，生產模式也相對穩定。但這種穩定性的前提是動態的調整，并與其他礦山系統和功能集成，例如規劃和調度。才使得自主生產系統可以獲得最佳性能。

在現實中，這樣的系統可能是由自動化鏟運機和卡車組成的車隊，根據實時崩落狀態以及生產計劃的執行情況，這些機器被動態地調度到不同的裝礦點和溜井進行作業。

相比之下，使用分段空場法的采礦作業往往更加多變。因此，當引入自動化時，重點可能會放在較小的作業區域上，以實現快速部署和操作一致性。值得慶幸的是，雖然只有少數礦山運用到了高度或全自動系統，但我們看到越來越多的礦山對這些技術的興趣與日俱增。

打造全自動生產系統

完全自主采礦需要硬件（自動化卡車和鏟運機）以及軟件和可靠的通信和網絡互相協作。例如，山特維克的AutoMine? Core產品，這是一個整體自主平臺，為山特維克和其他廠家的車隊提供多層次的互操作性。關鍵模塊包括AutoMine? Fleet機隊自動化和手動生產監控(MPM)，以及AutoMine?門禁系統(ACS)。AutoMine?交通管理系統可協調車隊交通，與SCADA控制的集成允許與其他采礦設備和系統進行雙向通信。

其中，關鍵最新功能之一是靈活安全區。在自主采礦設備在自動化區域連續運行的同時，允許與人工操作設備交互運行，使其能夠穿過自動化設備路線并共享卸礦或裝礦點。2023年推出的AutoLoad 2.0，允許操作員為每個裝礦點“教導”鏟運機不同的鏟裝曲線，從而避免了人工介入鏟裝過程。基本上實現了整個生產循環自主運行，這意味著一個操作員現在可以同時操作五到六臺機器。

AutoMine?已在全球20多個大規模采礦作業中部署，總量超過100座礦山。在全球范圍內實現了超過700萬小時無失時工傷（LTI）的安全里程碑。

Evolution Mining公司位于南澳新南威爾士州的Northparkes銅金礦，使用Sandvik的MPM解決方案，顯著改善其運營成本，實現了600萬噸/年的產量。在這個礦山，AutoMine?與Polymathian公司的基于優化決策支持軟件ORB集成在一起。AutoMine?對車輛和礦石進行高精度跟蹤，并對每個循環報告。ORB使用這些數據來分析和預測崩落狀態，并根據結果向操作員提供新的出礦指令。

Deswik ORB是一款革命性的地下礦山實時生產調度與崩落管理系統，重新定義復雜采礦作業的運作模式。該系統專為使用自然崩落法開采的礦山環境設計，集自主調度、靈活放礦策略調整、生產執行監測于一體，優化算法以實現動態規劃，使設備集群形成協同作業的"智能礦隊"。兼容第三方系統及智能化管理平臺，大幅減少人工干預的同時推動礦山向全自動化轉型。

這一成功部分歸功于Sandvik為其提供的全生命周期服務。我們不僅通過部署系統為礦山運營提供附加值，而且通過培養員工對自動化系統的專業知識和信心，為員工隊伍增加附加值。變革管理和技能提升是成功部署自動化系統的重要組成部分。

——Ty Osborne

山特維克全球自動化產品線和項目總監

自主決策，賦能自動化采礦

2023年2月，山特維克完成了對工業數學建模專家Polymathian的收購。它提供了一套集成的軟件解決方案，可以有效地規劃、調度和執行大規模采礦作業，同時通過自動化的優化和決策實現更高水平自主性。

ORB技術總監Steven Donaldson解釋說：“自動化決策帶來礦山運營方式的轉變，因為它消除了在規劃、安排和調度等功能中進行人工決策的需要。當與優化算法結合使用時，它可以根據礦山的產量和要求生成最佳的計劃或時間表。自動化決策不僅可以應用于自動化機隊，也可以應用于人工機隊。截止本文撰寫前，山特維克也是唯一一家提供這種技術的供應商。“

從2013年開發以來，ORB在澳大利亞協助多個礦山不斷突破產能瓶頸，之后ORB也被推廣到全球各地，包括力拓集團在蒙古的奧尤陶勒蓋銅金礦，在那里它與AutoMine?一起用于完全自主調度和自然崩落法開采。現在，ORB的應用已擴展到包括分段崩落法和其他采礦方法，以及崩落發配礦的能力。

該工具可以通過三種方式增加價值：通過改善按計劃出礦、提高產量以及通過數據采集進行崩落監測；每個都可以獨立執行或同時運行以獲得更大的價值。

實現未來采礦操作

ORB和AutoMine?已經協同使用。 這是一種即插即用的集成，有各種好用的功能。例如，ORB可以在生產環境中為自動化設備提供自動調度。也可以從Sandvik設備中提取數據，并通過AutoMine?導入ORB進行報告。

將來這些集成將擴展到包括山特維克產品組合的其他行業領先的解決方案和技術中，例如OPS，一種協作式短期規劃和輪班執行工具，可以動態管理礦體崩落的執行和出礦。

山特維克 AutoMine?專家也在努力將系統與山特維克的其他數字化、不限制造商的解決方案相結合。 Newtrax是山特維克一款專門為地下礦山提供不限制造商的安全和生產力解決方案，包括人員和車輛定位、接近檢測以及機器健康和生產力。

上述提到的系統與AutoMine?完全集成，可以在幾個方面使自主大規模礦山受益。例如，崩落作業中另一種常見的情況是懸頂——超大塊礦石堵塞了放礦漏斗或裝礦點，需要在生產繼續之前將其破碎或爆破。通過將Newtrax技術與AutoMine?和ORB集成，可以快速找到最近的破碎錘并自主調度以解決問題。

Osborne說：“山特維克全套技術的整合可能會在自主駕駛方面產生一些非常令人興奮的可能性。我們的目標是創建一個可互操作、完全自主的采礦平臺，從規劃到調度和執行，實現端到端的優化。通過這一愿景，我們為未來20-30年的安全、可持續的礦產和金屬生產奠定了基礎。”

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