Khai thác mỏ và quặng là một trong những ngành nghề lâu đời nhất, vì nhu cầu khai thác khoáng sản của thế giới hiếm khi giảm đi trong lịch sử loài người. Nhưng theo báo cáo của Infosys - công ty đa quốc gia về dịch vụ tư vấn doanh nghiệp, trong thập kỷ qua, hoạt động khai mỏ toàn cầu đã giảm 28% năng suất so với một thập kỷ trước. Do chi phí ngày càng tăng, thiếu lao động lành nghề, biến động thị trường và tuân thủ quy định nghiêm ngặt hơn, ngành công nghiệp này phải tìm cách cải thiện hiệu quả và năng suất. Tới nay, các quy trình liên quan đến khai mỏ ngày càng tiên tiến, sử dụng cả công nghệ đám mây, trí tuệ nhân tạo (AI), người máy và dữ liệu lớn để cải thiện hoạt động. Trong đó, Australia đang khẳng định họ là tâm điểm của sự đổi mới và phát minh trong các dự án khai thác mỏ.
 |
Dàn robot sử dụng công nghệ AI trong ngành khai thác mỏ của hãng OffWorld, Australia |
Công nghệ cảm biến và tự động
Những công nghệ có khả năng đột phá trong lĩnh vực khai mỏ là tối ưu hóa an toàn đường hầm, hệ thống theo dõi dưới lòng đất và đặc biệt là xe hạng nặng không người lái, còn được gọi là xe khai thác tự động (AMT). AMT có thể cảm nhận môi trường xung quanh và tự di chuyển trên mặt đường mà không cần sự can thiệp của con người. Nó có thể hoạt động không ngừng nghỉ, lại giảm khả năng xảy ra lỗi nên năng suất có thể tăng lên tới 20%.
Australia có lịch sử đứng đầu về việc sử dụng các phương tiện tự động trong lĩnh vực này. Theo số liệu của GlobalData - công ty tư vấn và phân tích dữ liệu, có trụ sở chính tại London, Anh, có 706 phương tiện tự hành đang hoạt động tại các mỏ ở Australia vào tháng 5-2022, tăng mạnh so với 561 phương tiện của năm trước và nhiều hơn đáng kể so với Canada, quốc gia có 177 AMT - xếp thứ hai trên thế giới.
Hệ thống giám sát đường hầm từ xa cũng cung cấp thông tin quan trọng, chẳng hạn như cấu trúc, địa kỹ thuật của đường hầm và điều kiện dưới lòng đất. Phân tích của GloabalData cho thấy, hiện 20 công ty ở Australia gồm các nhà cung cấp công nghệ, một số công ty khai thác lâu đời và các công ty mới thành lập, đã tham gia phát triển và áp dụng các hệ thống giám sát đường hầm từ xa. Trong đó, Công ty Strata Worldwide hỗ trợ các giải pháp liên lạc ngầm, theo dõi, giám sát và kiểm soát bằng giao tiếp qua giọng nói, văn bản và dữ liệu hai chiều, theo dõi nhân sự và tài sản, theo dõi tình trạng không khí đồng thời điều khiển quạt, truyền động dây đai và máy bơm.
Cũng trong lĩnh vực tự động hóa, các máy khoan hiện đại đã được trang bị các cảm biến tiên tiến ở các đầu mũi khoan giúp đơn vị khai thác nhanh chóng nhận được dữ liệu về môi trường, địa hình để đưa ra quyết định sáng suốt về tầm quan trọng của các khoáng sản được phát hiện.
Trí tuệ nhân tạo và Internet vạn vật
Internet vạn vật (IoT) là một mạng truyền thông nơi các đối tượng vật lý kết nối với nhau và giao tiếp qua Internet. Nó có mang lại lợi ích rõ ràng cho ngành khai thác mỏ, nơi có thể theo dõi vị trí và trạng thái tải của phương tiện và thiết bị ở quy mô rộng lớn.
Tương tự, các quy trình như dữ liệu lớn cho phép đơn vị khai thác xử lý dữ liệu vượt xa khả năng truyền thống của con người. Công nghệ này giúp quản lý hệ thống bảo trì cho cơ sở hạ tầng và phương tiện như băng tải hoặc xe ben để dự báo các sự cố cơ học, cho phép các công ty khai thác lập kế hoạch sửa chữa và thay thế tốt hơn. Các ứng dụng khác bao gồm theo dõi luồng không khí trong các khoang lớn dưới lòng đất và trực quan hóa các khoang tạo khối để phát hiện sự phơi nhiễm khí mê-tan, carbon monoxide và bụi nhờ sử dụng dữ liệu thời gian thực. Một trong những ứng dụng ấn tượng nhất của phương pháp này là mỏ Capcoal của Anglo American ở Queensland, đã nhận được khoản đầu tư 226 triệu USD vào năm 2019 để thực hiện “sáng kiến khai thác FutureSmart”. Dự án nhằm mục đích cải thiện khả năng tiếp cận và phân tích dữ liệu của công nhân, đồng thời có thể cải thiện hiệu quả hoạt động đến mức kéo dài tuổi thọ của mỏ thêm 6 năm.
Ở khía cạnh khác, công nghệ AI đã thúc đẩy ngành khai mỏ bằng cách xác định các khu vực khoan tiềm năng mà không cần nỗ lực của con người. OffWorld, một nhà sản xuất hàng đầu Australia với nền tảng robot do AI cung cấp cho biết, robot điện có thể thay thế chất nổ làm tăng độ chính xác và an toàn, giúp công nhân không phải mạo hiểm mạng sống của mình khi làm việc trong những điều kiện nguy hiểm. Những lợi thế này được thể hiện rõ trong một báo cáo của GlobalData về AI trong khai mỏ. Tác động của AI đối với ngành khai thác mỏ giải quyết được phần lớn thách thức liên quan đến kiểm soát chi phí, chuỗi cung ứng, năng suất và an toàn.
Mặc dù không phải tất cả các công ty đủ khả năng đầu tư công nghệ mới nhưng các chuyên gia nhận định, tương lai của ngành khai thác mỏ ở Australia sẽ chứng kiến việc áp dụng nhiều hơn các công nghệ kỹ thuật số hàng đầu và nước này sẽ vẫn giữ vị trí hàng đầu trong ngành khai thác mỏ trên thế giới.
