Die intelligente Technologie vonBergbauausrüstungDie Sicherheit im Kohlebergbau in China schreitet zusehends voran. Kürzlich veröffentlichten das Ministerium für Notfallmanagement und die Staatliche Bergwerksaufsicht den „14. Fünfjahresplan für die Sicherheit der Bergwerksproduktion“, der die Prävention und Entschärfung schwerwiegender Sicherheitsrisiken weiter vorantreiben soll. Der Plan legte den Katalog der wichtigsten Forschungs- und Entwicklungsarbeiten mit 38 verschiedenen Kohlebergbaurobotern in fünf Kategorien vor, förderte den Bau von 494 intelligenten Abbaufronten in Kohlebergwerken landesweit und implementierte die Anwendung von 19 Robotertypen für die Kohleförderung. Zukünftig soll die Bergwerksproduktion auf einem neuen intelligenten Betriebsmodell des „patrouillierenden und unbeaufsichtigten“ Bergbaus basieren.
Intelligente Minenakquise wird zunehmend populär.
Seit diesem Jahr hat die stetige Entwicklung der Energieversorgung und -preise das Wachstum der Wertschöpfung im Bergbau beflügelt. Im zweiten Quartal stieg die Wertschöpfung im Bergbau im Vergleich zum Vorjahr um 8,4 %. Die Wachstumsrate der Kohlebergbau- und -aufbereitungsindustrie lag im zweistelligen Bereich und übertraf damit das Wachstum der übrigen Branchen deutlich. Gleichzeitig beschleunigte sich das Wachstum der Rohkohleproduktion: Im ersten Halbjahr wurden 2,19 Milliarden Tonnen Rohkohle gefördert, ein Plus von 11,0 % gegenüber dem Vorjahr. Im Juni wurden 380 Millionen Tonnen Rohkohle produziert, ein Anstieg von 15,3 % gegenüber dem Vorjahr und 5,0 Prozentpunkte mehr als im Mai. Laut der Analyse im Plan…BergbauausrüstungDie Branche verfügt weiterhin über ein starkes Marktpotenzial. Der Bergbau sucht nach Lösungen zur Verbesserung des Arbeitsumfelds und der betrieblichen Effizienz durch den Einsatz digitaler Technologien. Die zunehmende Integration von 5G, Cloud Computing, Big Data, künstlicher Intelligenz und anderen Zukunftstechnologien sowie die fortschreitende Etablierung des Konzepts der intelligenten Mine und weitere Faktoren eröffnen der Bergbauausrüstungsindustrie zusätzliche Entwicklungschancen. Um die umfassende Umstellung auf intelligente Minen zu beschleunigen, plant China, den Abbau veralteter Produktionskapazitäten weiter voranzutreiben. Durch Legalisierung und Marktöffnung sollen der Abbau und die Stilllegung veralteter Produktionskapazitäten nach Art, Frist und Maßnahmen gefördert und die Forschung und Entwicklung von Richtlinien und technischen Standards für deren Stilllegung in Bergwerken unterstützt werden. Die Umstellung auf intelligente Minen gewinnt in China zunehmend an Bedeutung, und intelligente Ausrüstung ermöglicht es immer mehr Bergwerken, den Personaleinsatz zu reduzieren. Bislang hat China 982 intelligente Abbaufronten in Kohlebergwerken errichtet und plant, bis Ende des Jahres 1200 bis 1400 weitere zu realisieren. Wichtiger noch: Nach zweijähriger Bauzeit wurde das nationale intelligente Überwachungsnetzwerk für die Kohlebergbausicherheit etabliert. Über 3000 Kohlebergwerke in Peking sind mit Sicherheitsdaten ausgestattet, die dynamisch erkannt, in Echtzeit erfasst und umgehend vor potenziellen Gefahren gewarnt werden können. Das Netzwerk hat maßgeblich zur Sicherheit im chinesischen Kohlebergbau beigetragen. Im Bereich der Anlagentechnik sieht der Plan vor, die wissenschaftliche Erforschung der Entstehungsmechanismen von Großkatastrophen und deren Wechselwirkungen zu intensivieren und die Engpässe bei Schlüsseltechnologien und -anlagen zu beheben. Dazu gehören die Frühwarnung vor schwerwiegenden Sicherheitsrisiken, die dynamische Überwachung und Visualisierung, die aktive Frühwarnung sowie die intelligente Entscheidungsfindung und Prävention und Kontrolle. Die Forschung und Entwicklung von Schlüsseltechnologien für den intelligenten Bergbau soll verstärkt werden. Im Fokus stehen dabei die Überwindung von Technologie- und Anlagenengpässen, die die Entwicklung des intelligenten Bergbaus bisher eingeschränkt haben. Dazu zählen die präzise geologische Erkundung, die Erz- und Gesteinsidentifizierung, die transparente Geologie, die präzise Positionierung von Anlagen, der intelligente, umfassende Abbau und die schnelle Gewinnung unter komplexen Bedingungen, unbemannte Hilfstransportwege, weniger oder gar keine Personalstärke an festen Standorten sowie die Verbesserung der Integration und Lokalisierung intelligenter Anlagen.
Chancen in Herausforderungen durch schwache Glieder
Die Planung beschreibt auch die derzeitigen Schwachstellen im intelligenten Bergbau und der Gewinnung von Rohstoffen. Die Entwicklung der Energiewende stellt die Bergwerkssicherheit vor größere Herausforderungen, insbesondere den Mangel an Bergbauausrüstung. Aktuell besteht eine große Lücke zwischen der Roboterdichte und dem internationalen Durchschnitt. Der massive Einsatz neuer Materialien, Technologien, Verfahren und Ausrüstungen hat neue Unsicherheiten für die Produktionssicherheit mit sich gebracht. Mit zunehmender Abbautiefe steigt das Katastrophenrisiko. Die Forschung zu den Mechanismen von Gasausbrüchen, Gebirgsschlägen und anderen Katastrophen in Kohlebergwerken hat noch keinen Durchbruch erzielt, und die Innovationsfähigkeit bei Schlüsseltechnologien und -ausrüstungen muss verbessert werden. Darüber hinaus ist die Entwicklung von Nicht-Kohlebergwerken ungleichmäßig, die Gesamtzahl der Bergwerke ist hoch, der Mechanisierungsgrad jedoch niedrig. Aufgrund der Ressourcenausstattung, der Technologie und der Größe ist der Mechanisierungsgrad von Metall- und Nichtmetallbergwerken in China insgesamt niedrig. Diese Herausforderungen bieten aber auch neue Chancen zur Optimierung des Energieverbrauchs und der Produktionsstruktur. Mit der Reform der Energiestruktur wurden der Abbau und die Stilllegung veralteter Produktionsanlagen weiter vorangetrieben und die Industriestruktur des Bergbaus kontinuierlich optimiert. Die Entwicklung der Kohleindustrie konzentriert sich nun auf große, moderne Kohlebergwerke mit hohem Sicherheitsniveau. Die Industriestruktur des übrigen Bergbaus wurde durch Abbau, Schließung, Integration, Reorganisation und Modernisierung stetig optimiert. Die Kapazitäten für sichere Produktion und Katastrophenschutz wurden weiter gestärkt und tragen zur Stabilität der Bergwerkssicherheit bei. Eine neue Runde der wissenschaftlich-technologischen Revolution und des industriellen Wandels beschleunigt sich. Zahlreiche fortschrittliche technische Ausrüstungen, beispielsweise für den Bergbau und die Produktion sowie für Katastrophenschutz, werden breit eingesetzt, und die Technologien und Maßnahmen zur Kontrolle von Sicherheitsrisiken werden kontinuierlich verbessert. Durch die tiefe Integration von Informationstechnologien der neuen Generation wie 5G, künstlicher Intelligenz und Cloud Computing in den Bergbau werden intelligente Ausrüstungen und Roboter weit verbreitet eingesetzt, der Ausbau intelligenter Bergwerke beschleunigt sich, und der mannarme oder unbemannte Bergbau wird zunehmend Realität. Wissenschaftliche und technologische Innovationen geben der Bergwerkssicherheit neue Impulse.
5G führt den neuen Mining-Modus an
In dieser Planungsphase setzen immer mehr Unternehmen auf 5G-Anwendungs- und -Ausbautechnologien. Ein Blick auf die Bergbaubranche der letzten Jahre zeigt, dass der Einsatz von 5G keine Seltenheit mehr ist. So schlossen beispielsweise Sany Smart Mining Technology Co., Ltd. und Tencent Cloud im Jahr 2021 eine strategische Kooperation. Tencent wird Sany Smart Mining beim Aufbau seiner 5G-Anwendungen in intelligenten Minen umfassend unterstützen. Darüber hinaus hat CITIC Heavy Industries, ein führendes Unternehmen im Bereich der Bergbauausrüstungsherstellung, mithilfe von 5G- und industriellen Internetplattformtechnologien eine branchenweite Internetplattform für Bergbauausrüstung entwickelt und implementiert. Diese Plattform basiert auf der langjährigen Erfahrung von CITIC Heavy Industries in den Bereichen Mineralienexperimente, Produktforschung und -entwicklung, Anlagenbau, Betrieb und Wartung, Prozessoptimierung und industrielle Big Data. Vor Kurzem analysierte Ge Shirong, Mitglied der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAE), auf der „World 5G Conference 2022“ und prognostizierte, dass Chinas Kohlebergbau bis 2035 in die intelligente Phase eintreten werde. Laut Ge Shirong sind diese vier Schritte – vom bemannten zum unbemannten Bergbau, von der Feststoffverbrennung zur Gas-Flüssigkeits-Nutzung, von der Kohleverstromung zu sauberen und kohlenstoffarmen Prozessen sowie von Umweltschäden zur ökologischen Sanierung – eng mit intelligenter und leistungsstarker Kommunikation verknüpft. Als Mobilfunktechnologie der neuen Generation bietet 5G zahlreiche Vorteile wie geringe Latenz, hohe Kapazität und hohe Geschwindigkeit. Neben der herkömmlichen hochwertigen Audio- und Videoübertragung erfordert der Einsatz von 5G-Netzen im Bergbau auch die Integration eines unbemannten intelligenten Leitsystems, Cloud-Computing und die drahtlose Übertragung großer Mengen hochauflösender Bilder. Es ist absehbar, dass der zukünftige Aufbau „unbemannter“ intelligenter Bergwerke mit Unterstützung des 5G-Netzes sicherer und effizienter werden wird.
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Veröffentlichungsdatum: 02.02.2023
