La mine usine

PARKES, Australie.La mine Northparkes de Rio Tinto au centre de la Nouvelle-Galles du Sud a mis en place le système de chargement AutoMine de Sandvik Mining ces trois dernières années et est en passe d’automatiser à 100 % le chargement du minerai.

Aux yeux de la direction de Northparkes, la méthode d’exploitation par foudroyage de blocs fait de la mine souterraine une véritable « usine à roches » : plus les opérations de production peuvent être automatisées, plus on améliore la sécurité et la productivité et plus on réduit les coûts. Bien que le traitement des matériaux ait été entièrement automatisé depuis des années, l’usage de chargeurs manœuvrés par des opérateurs ne permettait pas de concrétiser pleinement cette vision industrielle. Jusqu’à l’arrivée du système de chargement AutoMine de 0 Sandvik.

« En automatisant le parc de chargeurs, nous améliorons le taux d’utilisation en poursuivant le travail pendant les changements d’équipe et les délais d’attente après les tirs de mine, explique Matthew Betts, responsable infrastructures et aménagement mine du projet à Northparkes. Ceci se traduit par une hausse du tonnage extrait de la mine. Et plus de tonnage égale plus de cuivre produit. Pour nous, l’automatisation est un outil stratégique pour produire à un coût unitaire plus bas et pour, à l’avenir, exploiter rentablement des gisements plus profonds et moins riches»

Le système de chargement Automine

AutoMine permet de piloter et de superviser à distance un parc de camions ou de chargeurs automatisés souterrains à partir d’une salle de commande située à la surface. Le parc autonome s’affaire dans une zone dénuée de personnel et d’autres équipements, accroissant ainsi sensiblement la sécurité dans la mine.

La conduite (le roulage) et le déchargement sont entièrement automatisés tandis que le chargement du godet est télécommandé. Un seul opérateur est capable de manœuvrer plusieurs machines automatisées. Une vaste gamme de camions et chargeurs souterrains Sandvik peut être équipée du kit embarqué AutoMine.

L’automatisation réussie de cette mine est également bénéfique pour l’activité de Rio Tinto dans le reste du monde. En effet, plusieurs sites du groupe minier sont en train de se convertir de l’extraction à ciel ouvert à l’exploitation souterraine par foudroyage de blocs.

« Ils observent ce qui se passe à Northparkes et ce que nous avons accompli pour voir ce qu’ils peuvent adapter à des blocs plus grands dans des régions telles que la Mongolie et les États-Unis, où les conditions d’exploitation sont beaucoup plus difficiles qu’ici », souligne Matthew Betts.

Northparkes innove depuis très longtemps sur place et s’efforce d’automatiser ses chargeurs depuis près de dix ans.

Selon Joe Cronin, son responsable automatisation chargeurs, le site est, par tradition, une mine pilote sur le plan technologique pour l’ensemble de Rio Tinto. La réussite de la mise en place du système de chargement AutoMine à Northparkes prépare le terrain pour le déploiement du système à d’autres sites souterrains d’extraction de roches dures.

« Chez Rio Tinto, il y a un vieux diction qui dit que si ça ne marche pas à Northparkes, ça ne marchera jamais. Nous avons beaucoup d’expérience ici, un très haut niveau d’expertise technique, et beaucoup d’entre nous sont là depuis plus de dix ans. »

Northparkes peut donc plus facilement mener des essais sur la technologie car elle possède l’expérience requise sur place et peut effectuer des essais en toute sécurité. Début décembre 2012, 40 % du chargement était automatisé à la mine et se soldait par des gains de productivité. Ce chiffre va bientôt passer à 80 %, puis à 100 % courant 2013.

La direction de Northparkes constate déjà certains gains liés au changement d’équipes et aux délais d’attente après tirs de mine.

« Avec le chargement manuel, certains jours, il faut attendre jusqu’à deux heures avant de pouvoir envoyer quelqu’un dans le sous-niveau, déplore Joe Cronin. Désormais, même s’il n’y a personne sur place, les chargeurs continuent de travailler. »

Il est maintenant possible de planifier et de procéder de manière plus stratégique lors du soutirage du sous-niveau. « Nous sommes probablement passés de 20-21 heures d’utilisation à 23 heures et plus par jour. »

La sécurité est l’un des autres atouts apportés par le système automatique de chargement et de transport. Matthew Betts estime que le cadre de travail est plus sûr pour les opérateurs du système de chargement AutoMine : « Sous terre, les conditions de travail sont plus dangereuses et ils sont exposés aux vibrations, au bruit et à la poussière. En automatisant le parc, on leur fait quitter cet environnement et on les installe dans un milieu contrôlé, dans une salle. »

Joe Cronin partage cet avis mais ajoute que Northparkes est une mine extrêmement stable à la géologie avantageuse : « Nous n’avons aucun problème de coulées de boue inattendues, températures élevées ou voies accidentées provoquant des vibrations. Mais pour les autres mines de Rio, où de telles situations pourront se produire quand il faudra aller chercher le minerai plus loin et l’extraire dans des conditions plus difficiles, ce type de technologie permettra d’exploiter ces ressources sans mettre le personnel en péril. »

À Northparkes, la prochaine étape consiste à déployer l’automatisation aux autres zones du sous-niveau. « Nous allons collaborer sur l’ensemble du niveau avec Sandvik afin que le système soit optimisé et qu’il soit aussi efficace que possible, ce qui devrait intervenir dans les 12 prochains mois. »

Sandvik a créé un pack chargement AutoMine adapté aux besoins futurs de la mine. « Il comprend l’automatisation des chargeurs, la gestion de leur circulation, la gestion de la production et l’interface avec notre système SCADA », indique Joe Cronin en faisant référence au système de télésurveillance et d’acquisition de données pour la commande à distance à partir d’un point central.

« Le fait que Sandvik soit sur place depuis quelque temps et que ses collaborateurs connaissent bien nos mines et nos procédures a facilité notre collaboration en vue de la mise en route. »

Quand on discute avec les représentants de Sandvik Mining chargés de la mise en service du système de chargement AutoMine, on constate qu’ils sont extrêmement fiers de leurs performances et des liens professionnels étroits noués avec l’équipe de Northparkes.

« La mine a une excellente réputation », lance Ben Rix, responsable du contrat d’objectifs par intérim chez Sandvik Mining. Et de qualifier de partenariat les rapports entre les deux parties : « Selon les termes de notre contrat de maintenance, nous entretenons tous les équipements du parc de production. Maintenant, nous sommes aussi chargés de l’infrastructure d’automatisation et des équipements d’automatisation embarqués sur les machines. Nous travaillons 24 h/24, sept jours sur sept, 365 jours par an afin que les machines restent en bon état de marche. »

« Nous avons dû surmonter quelques obstacles avant que le système fonctionne bien et assure la productivité de la mine. Donc, du point de vue de Sandvik, les résultats obtenus sont très satisfaisants. »

Le chargement autonome de minerai

À Northparkes, AutoMine est actuellement appliqué au bloc E48 de la mine, lequel comprend 10 galeries d’extraction avec un total de 214 points de soutirage. Six chargeurs Sandvik (5 LH514E et 1 LH514) ont été équipés du système de chargement AutoMine, qui permet de les commander automatiquement en toute sécurité depuis une salle située à la surface. Là, l’opérateur ne dirige le chargeur que pendant une courte période au cours de chaque cycle, quand la machine remplit son godet au point de soutirage.

Ensuite, elle se dirige automatiquement avec son godet plein jusqu’au point de dépôt du tout-venant, le déverse et retourne au point de soutirage suivant qui lui a été indiqué.

Actuellement, le système de chargement AutoMine est appliqué dans 40 % de la mine souterraine Northparkes, un chiffre qui devrait bientôt passer à 80 %. Pour les autres galeries d’extraction, le mode automatique est prévu début 2013.

Ashleigh Braddock, ingénieure automatisation mines chez Sandvik Mining Systems, a été captivée d’avoir assisté en première ligne au passage du mode manuel au mode automatique de la mine. Les systèmes d’automatisation en matière d’exploitation minière, en particulier dans les sites souterrains, engendrent un nouveau cadre de travail.

« Avant, ces machines étaient essentiellement mécaniques. Travailler avec des machines électriques de pointe et des systèmes automatiques est une évolution très intéressante à observer d’un point de vue culturel », souligne-t-elle.

Selon Teemu Lintula, chef de produit automatisation chez Sandvik Mining, la coopération avec Rio Tinto et Northparkes est on ne peut plus bénéfique et a permis à Sandvik d’obtenir de précieux retours qui vont l’aider à perfectionner ses produits : « Nous avons hâte de poursuivre notre collaboration avec Rio Tinto dans sa mine de diamant d’Argyle et nous avons également l’intention de développer encore nos systèmes. Northparkes a mis la barre très haut et nous incite à atteindre ces objectifs. »

Amanda Hartin et Ian Morresy, techniciens à Northparkes, ont eu l’occasion de conduire des chargeurs dans la mine souterraine. Ils sont aujourd’hui responsables du pilotage des chargeurs automatiques. Amanda Hartin trouve que le nouveau système est beaucoup plus performant et agréable à utiliser : « Avec les chargeurs manuels, on arrivait au travail, on assistait à une réunion avec l’équipe qu’on relayait et on nous attribuait nos tâches de la journée. Ensuite, on descendait dans la mine, ce qui prend 10 à 15 minutes, on cherchait notre équipement, on délimitait notre zone de travail avec des barrières et on commençait le travail sur les chargeurs. »

Désormais, grâce au système automatique, elle se rend directement à la salle de commande dès qu’elle arrive et peut prendre son poste en quelques minutes. « Les chargeurs sont déjà paramétrés et les points de soutirage de la journée sont saisis. »

« Tout ce que l’opérateur a à faire, c’est de charger au point de soutirage et d’envoyer la machine vers la zone de dépôt du tout-venant où elle déverse automatiquement son godet. Puis elle se rend vers le point de soutirage suivant et on recommence la procédure. »

« Le système fait appel à beaucoup de technologies, mais il est vraiment facile à utiliser du point de vue de l’opérateur. »

Tout contact avec les opérateurs manuels des machines étant éliminé, les conditions de travail se sont bien améliorées. « On échange plus sur le plan social en haut car on peut parler avec la personne assise à côté sans avoir les communications radio en bruit de fond comme en bas. »

Ian Morresy confie que l’AutoMine a ses atouts : « C’est un bon système, facile à comprendre. Les personnes incapables de conduire des grosses machines peuvent le maîtriser sans problème. »

À son avis, la principale différence entre le système automatique et la procédure manuelle est que le premier est beaucoup plus sûr : « Il sépare le personnel des zones de travail des machines. J’ai piloté manuellement celles-ci sous terre et quand il y a des chargeurs dans toutes les galeries, on frôle parfois la catastrophe. Donc je pense que c’est un bon point. »

Par Kate Bills & Mark Cherrington/Photos: Minco Photography