Modüler Madencilik

Sistemin amacı elimizde bulunan ekipmanlar ile maden üretimini maksimize etmek ve otomatik bir sevkiyat gerçekleştirmektir. Bu kamyonun atama için seçilen taşıma güzergâhının optimizasyonu ile gerçekleşir.

Sistem en iyi yüklemeyi sağlamak için kamyonların taşıma kapasitelerini, nakliye güzergâhını ve boşaltma notlarının konumlarına göre atama yapılmaktadır. Bu bilgilerin yanında, sistem veri toplama ve transferi, veri depolama, dinamik ortamda ekipmanlardan alına veri iletişini sağlamak için sofistike cihazlar kullanılır.

Sistem lineer programlama ve dinamik programlama problemlerinin çözümlerinizde içinde bulundurur. Lineer programlama, optimal nakliye olanakları ve istenen malzeme akışını oluşturmak için kullanılır.

Bu iki durumda da, sistem içindeki boş bekleme süreleri ve yükleyici boş zamanı en aza indirmek için daha sonradan dinamik programlama kullanılmış ve daha iyi sonuçlar elde edilmiştir.

Kullanılan hesaplamada, kamyonların mevcut yerleri, hız faktörleri, yükleyicinin konumu, yükleyicinin kazma oranı ve tüm maden ocağındaki ekipmanların durumu göz önünde bulundurularak hesaplanır.

Dinamik programlamaya dayalı kamyon atamasında, bir kamyon atamasından sonra, birkaç dakika sonra program ardından oluşacak atamayı da hesaplamaktadır.

Uygun kamyon bulmak için program yükleyici, boşaltma noktası ile kırıcı ve bunların bağlı oldukları yollar üzerinden hesaplama yapmaktadır.

Kamyon, boşaltmadan dönüşünde yönlendirildiği yükleyicinin arızalanması durumunda, sistem hemen kamyonu yeni bir yükleyiciye yönlendirmektedir. Bu işlem mikro işlemcili operatör paneli ve sistem arsındaki iletişim ile gerçekleşir.

Operatörlerin kullanmış oldukları araçlar içindeki panel ekipmanları sürekli konum ve durum bilgilerini güncellemek amacı ile kullanılır.

Bu bilgiler sayesinde, yönlendirmesi yapılan kamyonu yükleyiciye varış zamanını ve yapılacak olan taşıma işleminin yeri hakkında bilgi sağlar.

Ana bilgisayar tarafından yapılan tüm atamalar kontrol edilmektedir. Sistem madencilik bilgileri ve maden ocağındaki ekipmanların performans ortalama kayıtlarını da tutmaktadır.

Bu programın, farklı maden ocaklarında kullanılması için çeşitli sistem entegrasyonlar yapılmıştır. Bu programa yapılan çeşitli sistem entegrasyonlar ile dünya üzerinde 12 firma tarafından kullanılmaktadır (Bonates, E. J. L. 1992).

Bu firmalar;

1- Phelps Doge – Tyrone, Yeni Meksika, ABD - Bakır

2- Qunintete Kömür Ltd. – Birleşik Columbia, Kanada - Kömür 3- Phelps Dodge – Morenci, Arizona, ABD - Bakır

4- Bougainville Bakır Ltd. – Pnaguna, Papua Yeni Gine - Bakır

5- Demir Cevheri Firması Kanada – Labrador, Kanada – Demir Cevheri 6- Palabora Maden Firması – Güney Afrika - Bakır

7- Chino Maden Firması – Yeni Meksika, ABD - Bakır

8- Empire Demir Madenciliği Ortaklığı – Michigan, ABD, Demir Cevheri 9- Bong Maden Firması – Bong Şehri, Liberya – Demir Cevheri

10- Cananea S.A. Mineral Firması – Sonara, Meksika - Bakır

11- Mt Newman madencilik Firması Ltd. – Newman, Avustralya – Demir Cevheri

12- Uluslar Arası Kaynaklar – Barranquila, Kolombiya – Kömür,

Bu sistemi kullanan madencilik firmalarının her birinin koşulları ve büyüklükleri birbirinden faklı olduğundan, sistem her işletme için ayrı ayrı yapılandırmalar yapılmıştır.

Bu sistemde kullanılan kamyonları ve yükleyicilerin içindeki operatör panoları (mikro işlemcili üniteler) kamyonlar için ve yükleyiciler için ayı ayrı gösterilmiştir. Aşağıda verilen operatör panel örnekleri Carol Lake madencilik firmasına aittir.

Şekil 3.11 Kamyon Bilgisayar Ekranı (Pearcey, J.D., 1985)

Şekil 3.12 Yükleyici Bilgisayar Ekranı (Pearcey, J.D., 1985)

Sistem, vardiyanın başlaması ile yönlendiricinin vaz 11/780 bilgisayar sitemine bağlı 4 terminalle bilgi kurar. Kısa bir sürede yönlendirici, ekipman atamış olduğundan sistem tarafından bilgilerin kontrolü ve temini sağlanır.

Sisteme ilk önce operatörün kullandığı aracın kart numarası gider. Daha sonra operatör tarafından durumu hakkında bilgi veriri (paneli kullanarak).

Yönlendirici, bilgisayar ile iletişime geçen operatörün isteğini kabul etme ve kabul etmeme seçeneği vardır. Eğer yönlendirici kabul ederse, sistem kamyonu istediği yükleyiciye yönlendirmektedir. Eğer yönlendirici isteği kabul etmez ise, kamyon için kendi bir atama girmelidir.

Atamalarda maden ocağındaki tüm yoların kesişme noktaları (düğüm, bağlantı noktaları) göz önünde bulundurularak atama gerçekleştirilir. Kamyon uygun yükleme ve boşaltma noktasına yönlendirilir. Kamyon ilk yüklenmeye başlandığında kamyon operatörü sisteme yüklendiğini bilindirir.

Yükleme bitiğinde yükleyici operatörü, kamyona ne yüklediğini girer ve kamyon uygun boşaltma noktasına yönlendirilir. Kamyonda meydana gelebilecek sorunlar ve arızalar için kamyon operatörü kamyon içindeki panel yarımı ile bilgilerini yönlendiricinin olduğu bilgisayara bildirir.

Yükleyici üzerindeki panelle, yükleyici operatörü sadece kamyona yüklediği malzemenin türünü seçerek onaylar. Yükleyici üzerindeki operatör paneli üzerinde yüklenen malzemenin özellikleri ve çeşitliliğine göre panel oluşturulmaktadır.

Kamyon operatörlerinin durum ve arıza bilgilerini belirttikleri gibi yükleyici operatörlerinde araç içindeki panelden durum ve arıza bilgilerini belirtebilmektedirler. Sistemden kasıtlı olarak herhangi bir aksama (gecikme) olması durumunda sistem uyarı sinyali vermeye başlar.

Model tam bir maden yönetim sistemi olarak kabul edilir. Sistem daha önceki uygulamalardan meydana gelen kombinasyon ve düzenlemeleri karşılaştırmak sonucu ile gerçek verilere dayalı bir sonraki adım için simülasyon yapabilmektedir.

Sistemin kullanımına göre eklenen yakıt, vardiya değişimi, kamyon yükleyici eşleşmeleri, ocak kısıtlamaları, öncelikli boşaltım kısıtlamamaları, araç kuyruğu sınırlamaları, tek ve çift yedekleme bakım kontrol noktaları vb. diğer seçenekleri isteğe göre eklenmektedir.

Kullanılan donanım çevre koşulların etkilemeyecek şekilde planlanmıştır. Link operatörü sistem komutlarına hızlı tepki verecek şekilde mikro işlemci tarafında gerçekleşmektedir.

Operatörlerin kullandıkları panellerin üst kısmında yönlendiricini bulunduğu ana bilgisayardan gelecek komutları anlamasını kolaylaştırmak için bir ekran vardır.

Modüler madencilik ile % 10 ila % 14 arasında verimlilik elde edildiği bildirilmiştir (Pearcey, J.D., 1985). Sistemin sıkıntısı yazılım ve donanım maliyetleri

ve sistem bakımıdır. Sistemde belirtilen güzergâh dışın çıkan aracı faklı bir işaret ifade eder ve kamyon güzergâhı hakkında yanlış bilgi iletir.

Sistemin en büyük yanılmaların olması sabit bir hız ile değil kamyonları kendi istedikleri hıza hareket etmesidir. Doğrusal sistemde bu sıkıntını ortadan kalkması için sistem belli zaman aralıkları ile kapatılıp açılır.