一台小型無人機如何形塑礦業技術的未來?

礦業是一個充滿極端對比的行業。在建築工地上,標準挖土機與地下採礦所使用的巨大機器相比,顯得微不足道,而這些機器每天能移動成千上萬噸的材料。然而,正是這種最小的工具,正在成為最具革命性的創新。一隻無人機如何能夠塑造礦業的未來?

礦業專業人士比任何人都清楚地下採礦的安全挑戰、惡劣環境以及新挖掘規劃的困難。他們將現有工具推到極限,但有時必須面對這些工具的限制。然而,礦工們也是創新者,他們擁有解決問題的文化,這對產業的成功至關重要。如今,許多非洲的礦場正在轉向無人機技術。

 解決方案:來自瑞士的60×60公分無人機

這就是Elios 3無人機的用武之地。這是一款瑞士製造的無人機,專為進入對人類不安全的環境而設計。 Elios 3背後的公司Flyability有一個簡單的使命:不再讓人類從事危險的工作。因此,他們開發了一款獨特的無人機,能夠檢查和測量極端空間。

正如典型的瑞士工​​程一樣,Elios 3在設計時注重效率和耐用性。與常見的四旋翼無人機不同,Elios 3周圍有防撞籠。這種防撞籠結合了定制的韌體,能夠識別碰撞並在飛行中恢復,這意味著無人機可以在狹窄空間以及超出飛行員視線的地方安全飛行。當無人機飛行時,飛行員可以使用其4K視訊串流來在狹小空間中導航。在遇到灰塵或能見度差的情況下,飛行員可以切換到無人機的即時3D掃描儀,以獲取周圍環境的即時地圖,使用點雲進行導航,而不是相機。無人機有一個模組化的載重艙,可以同時安裝多個載重。厘米級精度的光達掃描儀是無人機的標準飛行操作的一部分,但飛行員可以選擇將超音波測厚探頭或可燃氣體感測器安裝到Elios 3上,具體取決於任務需求。可燃氣體感測器可以偵測到14種以上爆炸性氣體的痕跡,Flyability在2024年底推出了這項功能。超音波測厚載重由Flyability與Cygnus Instruments合作設計,可根據被檢查的資產調整角度。探頭本身可以噴出耦合劑,Elios 3及其超音波測厚載荷允許飛行員遠端進行厚度測量,無需搭建鷹架或繩索進入,也不需要人員進入狹窄空間。 Elios 3是一款靈活的無人機,其多種應用對於地下礦場非常相關。

 Elios 3在礦業中的優勢

那麼,這款無人機為何能產生如此大的影響呢?使用這項技術帶來了許多獨特的優勢,所有礦場都會欣賞這些優勢。

首先,Elios 3在安全性方面提供了無與倫比的改進。它可以遠端檢查挖掘作業、進入礦石通道和檢查通風井。這立即限制了地下礦場勘測人員的風險暴露,同時仍提供關鍵數據。無人機可以用來檢查岩石掉落、監測收斂情況和在人員進入之前調查舊作業區。所有這些都可以用來評估處理情況的最佳方法,以及透過更好的態勢感知來減少員工風險。無人機能夠遠程飛行和進入複雜環境的能力在提高礦場整體安全性方面具有巨大優勢。

其次,Elios 3提高了勘測人員的進入和礦場意識。由於無人機可以進入舊作業區等不安全環境,它提供了比以往更多的數據。 Flyability提到一個成功案例,美國某礦場的礦石通道堵塞導致數月延誤,原因是難以辨識和清除堵塞。當部署Elios 3時,勘測團隊在10分鐘內找到了答案,並可以立即制定最佳的清除礦石通道堵塞的方法。這只是Elios 3提高礦場內進入能力的一個例子。

最後,與提高進入能力相伴的是Elios 3產生的高品質數據。無人機的強大攝影機提供了詳細的視覺檢查,而其雷射雷達負載(Ouster Rev 7型號)則產生厘米級精度的點雲。無人機不僅提供高品質數據,還能同時完成多種數據收集。當Elios 3進行超音波測厚測量時,飛行員可以在雷射雷達掃描儀的點雲中標記測量的確切位置。這意味著在評估結果和需要維護時,可以輕鬆找到測量位置以及需要工作的位置。

這些只是使用Elios 3的一些關鍵優勢。其應用範圍從庫存監測到測量噴射混凝土或檢查破碎系統,Elios 3不僅有效,而且有效率。多種應用以及其對安全和營運效率的整體改進,帶來了成本節約和使用無人機的明確投資回報。所有這些最終得出一個明確的結論:Elios 3非常適合改善地下礦場的勘測作業。

 Elios 3已經在哪些地方投入使用

Elios 3已經在六大洲的礦場投入使用。在某些情況下,礦場業者選擇自行購買無人機,並在他們的勘測團隊內培養內部無人機專家。在其他情況下,他們依賴服務提供者進行一次性調查並提供結果。光是在南非,就有服務提供者在礦場調查中使用Elios 3,並建立了成熟的專案組合,同時也有多個礦場擁有自己的Elios 3無人機。

南非北德蘭士瓦省的Palabora礦業公司的銅礦在2024年被《全球礦業評論》(Global Mining Review)報道,因其開創性地使用Elios 3而受到關注。他們使用崩落法開採地下礦場,並透過爆炸引發有控制的坍塌進入礦坑。當礦石掉落下來後,Elios 3被用來檢查該區域的狀況,以確定是否可以開始挖掘。它還可以識別從礦工進入空間的空洞處看不到的不穩定岩石。飛行員可以安全地站在距離空洞入口100公尺遠的地方,使用Elios 3遠端完成調查,而過去他們可能需要更靠近才能收集所有必要的資訊。 Palabora勘測團隊也使用Elios 3監測礦場內的支柱,幫助評估哪些支柱可能需要噴射混凝土處理,哪些不需要,並保持支柱狀況的清晰數位記錄以及已完成的工作。這些清晰的現實數位副本使規劃未來的操作以及報告礦場特定部分的現有狀態變得更加容易。

 Elios 3的下一步是什麼?

10年前,你可能會認為無人機在礦場沒有用武之地。如今,隨著像Elios 3這樣先進的技術,問題不再是“無人機是否適合礦場”,而是“在哪些環境中部署哪些無人機”。地面無人機可以提供土地調查,而Elios 3可以仔細檢查和監控室內條件,從測量庫存到特定位置掃描。

Flyability正在與當地經銷商GammaTec合作,將他們的無人機帶到非洲各地。他們參加了包括剛果礦業週和礦業博覽會(Indaba)在內的所有主要礦業活動。 2024年,他們在波札那的瑞士商業中心(Swiss Business Hub for Southern Africa)舉辦了礦業創新活動,向來自波札那的礦業專業人士展示無人機。隨著非洲礦業部門的持續成長和發展,我們所有人都應該習慣聽到Elios 3在隧道中飛行的熟悉嗡嗡聲,它將保護我們的團隊安全,並讓我們了解周圍環境的真實狀況。

原文發佈於 Madini Africa 》雜誌

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