Epiroc, Boliden, Algoryx et l'université d'Örebro travaillent à la réalisation de tous les forages de front autonomes

Trouver une solution pour le forage autonome de front de taille constituera une étape majeure vers une exploitation minière souterraine entièrement automatisée. Un projet de collaboration entre les partenaires égaux Epiroc, Boliden, Algoryx et l'Université d'Örebro qui devrait se dérouler jusqu'en 2025 et qui, selon les partenaires, pourra, espérons-le, trouver une solution efficace.

Epiroc déclare : « Le forage de front est déjà en partie automatisé, avec des systèmes de contrôle des appareils de forage suivant les plans de forage numériques. Toutefois, dans la pratique, la topographie du visage est rarement impeccable. Le plus souvent, il est nécessaire pour l’opérateur d’ajuster manuellement le plan de forage pour compenser différents types d’obstacles.

« Le succès de l'explosion dépend dans une large mesure de la qualité du forage. Nous essayons de déterminer si un système autonome peut obtenir des résultats comparables ou meilleurs que ceux d'opérateurs expérimentés », déclare Oskar Lundberg, responsable mondial de l'innovation chez Epiroc Underground.

L’idée est d’équiper une foreuse de visage Boomer d’un scanner laser et d’un système d’IA pour scanner et analyser le visage avant d’ajuster et d’appliquer le plan de forage. Pour apprendre au système à identifier les problèmes potentiels et à décider des modifications à apporter au plan de forage, le projet construit un environnement simulé pour exécuter les milliers de scénarios nécessaires au processus d'essais et d'erreurs d'apprentissage automatique. Après une formation par simulation, le système passera à une mine réelle pour les tests finaux.

« Le projet a parcouru un tiers du chemin. Nous sommes désormais entrés dans une phase extrêmement active avec de nombreuses activités en cours. Il y a une transparence totale entre les partenaires et nous nous concentrons tous sur la production de solutions efficaces. En prime, nous augmentons considérablement les compétences en simulation au sein d'Epiroc », déclare Lundberg. "L'utilisation d'une simulation est un moyen beaucoup plus sûr et plus rapide d'accomplir la tâche."

Pour construire le jumeau numérique, un véritable tunnel minier à Boliden est scanné, et l'environnement est ensuite restitué dans le moteur de jeu Unity. Un grand nombre d'environnements légèrement aléatoires, comprenant des obstacles, sont générés pour proposer différents scénarios de formation. Une version numérisée de la plate-forme est insérée dans l'environnement simulé et un moteur physique d'Algoryx garantit que toutes les forces affectant la plate-forme sont aussi proches que possible de la réalité. Un scanner laser simulé, doté des fonctionnalités correspondantes à un scanner réel, est ajouté à l'installation simulée.

Epiroc ajoute : « Du point de vue du système, il est essentiel que l'environnement simulé ressemble le plus possible à une mine réelle. Le jumeau numérique ne doit pas nécessairement ressembler exactement à une mine, mais il doit scanner comme telle. Le laser simulé scanne l'environnement simulé, générant un nuage de points que le système analyse ensuite pour rechercher des problèmes potentiels et ajuste le plan de forage en conséquence. Un autre domaine qui peut bénéficier de l’apprentissage automatique est le contrôle autonome des deux rampes de la plate-forme ; ils doivent apprendre à se déplacer librement et avec précision sans entrer en collision les uns avec les autres ou avec le rocher. Après avoir exécuté et analysé différents scénarios plusieurs milliers de fois, le système devrait être prêt à être testé dans une mine réelle.|

« L'utilisation d'une simulation est un moyen beaucoup plus sûr et plus rapide d'accomplir la tâche : nous ne pouvons tout simplement pas fermer une mine pendant les semaines ou les mois nécessaires à la formation du système. Nous espérons que cela nous permettra de réduire considérablement le besoin de tests physiques et également de simuler des scénarios qui seraient difficiles à mettre en place dans la vie réelle », explique Lundberg.

En résumé, le projet vise à permettre un forage autonome au front de taille, augmentant ainsi la sécurité en minimisant la présence humaine au front de taille. Cela nécessite des systèmes d’IA experts pour remplacer les connaissances des opérateurs. Epiroc dirige et coordonne le projet et apporte des machines, de la main d'œuvre et de l'expertise. Le client final Boliden apporte la connaissance des opérations et de l'environnement, les sites de tests et de démonstration, ainsi que l'évaluation des solutions. Algoryx fournit une expertise en matière de développement logiciel, de simulation et d'Unity, ainsi que d'AGX Dynamics, le moteur physique. L'Université d'Örebro recherche et développe des algorithmes de reconnaissance et d'apprentissage automatique.