Pomocný lamač

Charakteristika:
Plnenie nebezpečných a ťažkých úloh pri dobývaní nerastov v podzemí už nebudú vykonávať ľudia - kľúčovým prvkom je zabudnúť na individuálnu výstroj baníkov a pozrieť sa ako pracuje plne automatizovaná baňa a jej banský systém. Pozornosť sa sústreďuje na tok údajov medzi jednotlivými časťami procesu dobývania (napr. vŕtanie, sledovanie dopravných ciest po ktorých sa pohybujú autonómne vozidlá). Existencia autonómnych vozidiel je už známa a technológia sa už používa, pričom zbiera a vyhodnocuje informácie v reálnom čase. Stroje a pohyblivé súčasti pracujúce vo vysokej vlhkosti, prachu a teplote musia byť stabilné (použitie pokročilých materiálov a technických riešení, samo-opravujúcich sa pohyblivých častí) a musia byť monitorované. Neočakávané poruchy strojov, opotrebovanie súčastí ich výmena za rezervné súčasti v podzemí, servis a analýzy podzemia (roboty a pohyblivé analyzátory). Bezkáblová komunikácia prenikajúca cez horniny. Úprava nerastov in situ. Využívanie geotermálnej (alebo inej) energie produkovanej v podzemí. Snímače pre správne monitorovanie, automatizáciu v drsných podmienkach. Bude potrebná komunikácia cez 4 000 m horniny (zatiaľ neexistuje). Vypracovanie protokolov pre hodnotenie kritických miest v štádiu navrhovania bane, detailné vízie rôznych úrovní automatizácie. Systematické hodnotenie výhod a nevýhod systémov z pohľadu BOZP. Roboty: Exo-skeletony urobia baníkov oveľa silnejšími a neúnavnejšími. Energia: Zlepšenie dodávok energie je potrebná aby mohli pracovať celý deň a noc. Jeden z prvých exo-skeletonov sa používa v Rusku, lokalita Noriľsk, baňa na Ni. Vývoj viacúčelových robotov s fúziou snímačov vysokej integrácie pamäťových čipov a procesorov schopných pracovať v priestoroch s vysokou úrovňou elektromagnetického a iónového žiarenia. Takáto technológia už existuje v železnorudnej bani Kirunavarra, Švédsko. Pre autonómne stroje a zariadenia je dôležitý efektívny príjem energie, mať spoľahlivý a citlivý riadiaci systém. Po splnení uvedených podmienok high-tech baňa budúcnosti môže existovať aj v SR. Hlbinné bane budú môcť byť riadené a kontrolované z akéhokoľvek miesta - Diaľkové ovládanie a kontrola jednotlivých operácií z rôznych častí štátu, či sveta, závisí na veľmi sofistikovanej banskej technológii s autonómnymi robotmi a vyžaduje si extrémne stabilné internetové pripojenia, ktoré musia byť chránené pred priemyselnou špionážou a pred prírodnými katastrofami. Už je to dnešnou realitou, vo svete sa dajú kontrolovať a riadiť pracovné operácia cez internet a nie sme ďaleko od totálneho diaľkového riadenia autonómnych pracovných procesov dobývania. Pokračuje vývoj kontinuálneho dobývania v rudnom baníctve, vývoj diaľkovo ovládaných zariadení, techník diaľkovo riadeného zakladania vyrúbaných priestorov, automatizovaného nabíjania vývrtov výbušninami, selektívneho dobývania, strhávania uvoľnenej horniny, nakladania rúbaniny a jej prepravy. Firma Rio Tinto v októbri 2012 uviedla do prevádzky 13 high-tech nakladacích robotov v diamantovej hlbinnej bani v Západnej Austrálii. Firma Rio Tinto, druhý najväčší producent železnej rudy na svete začala používať prvý komerčný autonómny dopravný systém Komatsu AHS v železnorudnej bani v regióne Pilbara v Západnej Austrálii už v decembri 2008. A podobne firma BHP Billiton, druhá svetovo najväčšia banská spoločnosť mala v roku 2015 v prevádzke 45 autonómnych dumperov Caterpillar v bani Jimblebar v regióne Pilbara. Firma Rio Tinto bola prvá ktorá použila tento systém riadenia bane v júni 2010 z operačného strediska v Perthe na vzdialenosť 1 500 km diaľkovo riadila dobývanie a synchronizovala ho so železničnou dopravou a prístavom.

Charakteristika:
Virtuálna podpora pracovníkov hlbinných baní v rozšírenej realite - vývoj tejto oblasti povedie k väčšiemu významu bezpečnosti pri vstupe do ohrozených priestorov podzemia. 3D priestorové mapy a lokalizácia osôb v reálnom čase. Technológia založená na obrazovom stvárnení prostredia, bude menej náročná na hardware a okrem toho umožní aj simuláciu možných prípadov vo vysokej spoľahlivosti. Fúzia 3D zobrazenia s grafickou simuláciou pre ovládanie robotov. Spoľahlivosť a „inteligencia“ virtuálnej podpory sa musí zlepšiť. Táto technológia je už prakticky dostupná a dá sa upraviť pre každú baňu. Takto bude celá prevádzka bane bez ohrozenia a úspešne sa zamedzí aj znečisteniu prostredia. Samo sa opravujúce roboty znižujúce prestoje - pod týmto označením by sme mohli rozumieť prinajmenšom dve úrovne: mikroskopické opravy povrchového náteru alebo poškodení materiálu alebo skutočné opravovanie funkčných jednotiek (so závitmi a nitovaním atď.). Opravovanie funkčných jednotiek si vyžaduje skutočne drastický vývoj v umelej inteligencii. Predpokladané podmienky pre takýto scenár je ustanovenie autonómnych banských robotov (len vtedy bude môcť byť úsilie o samo opraviteľné roboty považované za opodstatnené). To sú obrovské požiadavky na infraštruktúru podzemného aj povrchového dobývania, vrátane čistých komunikácií bez prekážok. Aby bolo zabezpečené plynulé a neprerušované samo opravovanie musí byť v zásade celý energetický systém od základu prebudovaný tak aby došlo k neprerušovanému prenosu údajov a komunikácii a dozoru vykonávaného človekom. Pri dobývaní je veľký objem prác pre autonómne roboty, ktoré sa môžu samé opravovať je potrebný modulárny systém robotických zariadení. Tak isto ako aj sledovanie podmienok a kontrolných a prognostických technológií. Bude existovať totálny autonómny stroj pre dozor nad prípravou a vykonaním samo opravy. Výzvou bude vývoj robotov, ktoré budú ľahko manipulovateľné, ale zároveň tieto budú schopné opraviť poruchy vlastných mechanizmov tak, aby nebola potrebná následná kontrola ľudským prvkom, čo prinesie úsporu času a financií. Vyvíjanie nových pokročilých materiálov-metaloidov (kovy s veľmi hustými uhlíkovými alebo plastickými vláknami) a kerametalov (keramika zmiešaná s kovmi) s pamäťovým efektom, ktorý môže byť spustený elektrickým alebo tepelným impulzom.