Autonomes batterie-elektrisches Übertagebohrkonzept für den intelligenten Bergbau

Der Bereich Bergbautechnologie hat eine autonome, batterie-elektrische Übertagebohrarchitektur vorgestellt, die darauf ausgelegt ist, Diesel-Emissionen zu eliminieren sowie Werkzeughandhabung und Flottenkoordination im Tagebau zu automatisieren. Das System wurde entwickelt, um Produktivitätsengpässe und Sicherheitsrisiken für das Personal bei Hartgesteinsanwendungen zu verringern, und integriert Onboard-Robotik, dynamische Bildverarbeitung sowie künstliche Intelligenz für das Flottenmanagement in die Übertage-Gewinnungsprozesse.

Robotische Werkzeughandhabung und maschinelle Wahrnehmungsarchitektur
Die kabinenlose Plattform setzt auf vollständige mechanische Automatisierung beim Wechsel von Verschleißmaterialien. Ein integrierter robotischer Manipulator führt Bohrkronenwechsel, die Montage von Schutzrohren und den Austausch von Imlochhämmern direkt aus fahrzeugeigenen Magazinen aus, wodurch sich Bedienpersonen während regulärer Werkzeugzyklen außerhalb des Gefahrenbereichs an der Bruchwand aufhalten. Die sensorische Ausrüstung umfasst Systeme zur dynamischen Objektklassifizierung, die Personen, stationäre Infrastruktur sowie mobile Maschinen erkennen, um Fahrgeschwindigkeiten anzupassen oder Arbeitsabläufe bei Unterschreitung von Sicherheitsabständen zu stoppen. Externe LED-Matrix-Displays signalisieren den Betriebszustand an das umgebende Personal, während automatische Telemetriesysteme nach Abschluss des Bohrvorgangs Lochtiefe und Abweichungen erfassen, um die Genauigkeit des Bohrmusters vor dem Laden zu überprüfen.

Flottenorchestrierung über echtzeitfähige digitale Zwillingssysteme
Das Bohrgerät kommuniziert bidirektional mit einem kontinuierlich aktualisierten digitalen Zwilling über eine auf natürlicher Sprache basierende Managementinfrastruktur. Ein übergeordneter Software-Agent weist Bohrmuster zu und koordiniert simultane Fahrbewegungen mit weiteren Maschinen im Betriebsfeld, während das Gerät Fahrwege, Bohrfolgen und Zyklusanpassungen eigenständig anhand lokaler Gegebenheiten berechnet. Das Überwachungskonzept erlaubt es Bedienpersonen aus der Ferne, den Anlagenstatus über Spracheingaben abzufragen und manuelle Eingriffe auf betriebliche Ausnahmefälle zu beschränken. Diese Architektur knüpft an vorangegangene Konzeptplattformen an, darunter 2020 vorgestellte automatisierte Untertage-Lader, um Steuerungs- und Antriebssubsysteme für die Übertragung auf großkalibrige Drehbohrgeräte und Raupenbohranlagen zu erproben.

Zusätzlicher Kontext
Dieser Abschnitt beschreibt technische Spezifikationen und Wettbewerbs-Benchmarking, die nicht in der ursprünglichen Produktankündigung enthalten waren.

Vollautonomes, emissionsfreies Übertage-Produktionsbohren erfordert die Integration über drei zentrale Parameter: die Automatisierung des Verschleißteilwechsels, eine abgasfreie Energiearchitektur und bergwerksweiten Datenaustausch.

Im Bereich des Übertage-Produktionsbohrens unterstützen kommerzielle Lösungen wie die Pit-Viper-Serie von Epiroc oder der Caterpillar MD6310 Ferntelemetrie, teilautonomes Fahren und automatisiertes Musterbohren über Systeme wie Epiroc RCS oder Cat MineStar. Im regulären Betrieb erfordern solche Plattformen beim Wechsel von Imlochhämmern, abgenutzten Bohrkronen und schweren Bohrstrangkomponenten jedoch manuelle Arbeitskräfte oder separate Servicefahrzeuge. Durch die Integration eines dedizierten Knickarmroboters auf dem Fahrgestell zielt die Sandvik-Architektur auf eine vollständige physische Unabhängigkeit von Werkstattfahrzeugen während laufender Bohrfelder ab.

Hinsichtlich der Energieversorgung nutzen konventionelle Produktionsbohranlagen überwiegend Dieselantriebe oder schleppkabelgebundene elektrische Einspeisungen. Kabelgebundene Systeme schränken die Manövrierfähigkeit innerhalb dynamischer Bohrfelder ein, während Dieselaggregate lokale Treibhausgas- und Lärmemissionen verursachen. Durch den ausschließlichen Betrieb über integrierte Industriebatteriezellen in Kombination mit einer kabinenlosen Bauweise überwindet das Konzept konstruktive Bauräumeinschränkungen sowie Probleme der ortsfesten Energiebindung und setzt damit einen direkten Benchmark gegenüber herkömmlichen schweren Drehbohranlagen im Tagebau.

Herausgegeben von Evgeny Churilov, Induportals Media – Angepasst durch KI.

www.mining.sandvik