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Un duo propre

La sensibilisation à l’impact potentiel sur la santé des particules diesels et d’autres émissions des moteurs sous terre, lesquelles imposent souvent des coûts élevés d’aération, ne cesse de croître. Sandvik lance des équipements à batterie pour permettre aux mines de répondre aux enjeux d’aujourd’hui et de demain.

Texte: Turkka KulmalaPhotos: Måns Berg & Mattias BorgPublished: 21 septembre 2016

Avec le durcissement des réglementations, les mines ont besoin de solutions d’énergie plus propres permettant de réduire les émissions de particules diesels dans leurs sites souterrains. Remplacer les équipements à moteur diesel par des versions à batterie contribue à éliminer ce type de polluants et les risques respiratoires associés, tout en réduisant les coûts d’exploitation.

Chargez!
Le Sandvik DD4221iE, le premier jumbo de développement à propulsion électrique du secteur minier, et le Sandvik LH307B, un chargeur à batterie d’une capacité de 6,7 tonnes, combine la liberté de fonctionnement inhérente aux équipements diesels traditionnels aux avantages Environnement, Santé et Sécurité (ESS) de l’électricité.

« L’exposition à de fortes concentrations de gaz d’échappement diesels a été associée à des effets nocifs pour la santé, notamment aux irritations des yeux et du nez, maux de tête, nausées et asthme. Des études montrent que ces émissions pourraient être cancérogènes, indique Stuart Evans, vice-président ESS chez Sandvik Mining and Rock Technology. C’est la raison pour laquelle il était de la plus haute importance que nous proposions des produits atténuant ces risques. »

Déplacements à l’électricité
le Sandvik DD422iE est la toute nouvelle version d’un jumbo de forage automatisé qui a fait ses preuves. Il élimine le recours à un moteur diesel pour les déplacements d’une galerie à l’autre.

Conçu pour le forage de développement et le creusement de galeries sous terre, il est relié au réseau électrique de la mine pour les opérations de forage. L’électricité fournie par la batterie sert à ses déplacements et à compléter activement le réseau pour obtenir de meilleurs résultats en forage. Nul besoin de charger la batterie séparément. C’est la foreuse qui recharge automatiquement son accumulateur pendant le cycle de forage.

En outre, les déplacements en descente ne consomment aucune électricité. Au contraire, ils permettent de recharger la batterie. En effet, le système de transmission de l’engin porteur convertit l’énergie cinétique des roues en électricité stockée dans l’accumulateur. Autre avantage comparé à une transmission conventionnelle, la réduction du dégagement de chaleur.

Adieu les émissions
L’élimination du moteur diesel se traduit principalement par une absence d’émissions. Outre un fort potentiel d’économies sur le plan de la consommation de carburant et de la logistique associée, ce concept induit des avantages considérables en matière d’ESS, un domaine qu’aucun exploitant ne peut négliger eu égard au durcissement progressif des réglementations et aux attentes croissantes des parties intéressées. La baisse du volume sonore et l’absence d’émission de gaz d’échappement (particules diesels, NOx et CO2) assurent un cadre de travail plus sain et plus agréable aux opérateurs et au personnel d’entretien. Dans les conditions les plus optimales, il peut être envisagé de revoir à la baisse l’aération de la mine.

”L’exposition à de fortes concentrations de gaz d’échappement diesels a été associée à des effets nocifs pour la santé.

En plus de la nouvelle transmission électrique, le Sandvik DD422iE bénéficie d’autres innovations disponibles en option : un système de navigation par balayage 3D et un nouveau bras perfectionné. Le système de navigation permet de raccourcir les temps de mise en place au début de chaque nouveau cycle de forage. Il balaie au scanner les sur-excavations et les sous-excavations, fournissant ainsi de précieuses informations pour optimiser l’opération de forage. Le système de positionnement intelligent du bras et celui de commande du forage accroissent la précision et diminuent les temps de cycle ainsi que les coûts de forage. L’option navigation 3D est compatible avec le logiciel de planification des plans de tir et de collecte des données iSURE. Tout ceci se traduit par des travaux préparatoires plus efficaces en termes de mètres creusés par mois.

Le système électrique universel du Sandvik DD422iE est un système compatible multivoltage (tensions de 380 à 1 000 V et fréquences de 50 et 60 Hz). Cela signifie que les mêmes machines peuvent être utilisables dans de nombreux pays.

La durée de service de l’accumulateur du jumbo est calculée pour couvrir toute la durée de vie de la machine. La technologie à sel fondu (sodium fondu – chlorure de nickel) réduit les risques d’incendie et ainsi renforce les caractéristiques ESS de la foreuse.

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CARACTÉRISTIQUES LE SANDVIK LH307B

Capacité de roulage : 6,7 tonnes.
Godet standard : 3 m³.
Poids approximatif : 22 tonnes.
Accumulateur : titanate de lithium.

Valeur ajoutée

Absence de gaz d’échappement : meilleure qualité de l’air dans la mine, potentiel de réduction des coûts d’aération.
Moins de dégagement de chaleur : potentiel d’économies en matière d’aération.
Réduction du niveau sonore : cadre de travail plus agréable.
Alimentation électrique propre sans câble : gain de flexibilité des opérations, pas de limite au nombre de véhicules présents dans la même zone.
Technologie d’accumulateur titanate de lithium de pointe : recharge plus sûre et plus rapide, longue durée de vie.

« Le système de propulsion électrique de pointe avec compatibilité multivoltage offre de multiples possibilités aux propriétaires de mines souterraines et aux entreprises de forage, estime Johannes Välivaara, chef de produit foreuses de développement chez Sandvik Mining & Rock Technology. C’est une machine évoluée vraiment polyvalente qui offre une valeur exceptionnelle aux opérateurs de foreuses et aux responsables de mine. »

Le meilleur de deux mondes
Les chargeurs-transporteurs Sandvik, la version à moteur diesel comme la version électrique, donnent de très bons résultats depuis des années dans les applications contraignantes de chargement.

Les deux versions ont chacune leurs avantages et inconvénients : le moteur diesel offre une capacité opérationnelle indépendante et dans la durée, mais il entraîne inévitablement des émissions et une lourde et coûteuse logistique sur le plan de l’approvisionnement en carburant. Le chargeur électrique élimine totalement le problème des gaz d’échappement ainsi qu’un grand volume de chaleur dégagée. Mais son câble d’alimentation interdit la présence d’autres véhicules dans la même zone et limite la liberté de mouvement et la distance des déplacements.

Le nouveau Sandvik LH307B offre le meilleur de ces deux mondes aux mines souterraines : une énergie propre et sans émission qui assure une liberté de mouvement comparable à celle des chargeurs à moteur diesel, moins les émissions et les coûts inhérents à ce type de moteur.

Longévité de la batterie
Sa charge utile de 6,7 tonnes sera transportée grâce aux mêmes composants de la version diesel pour des performances quasi identiques. Tout comme sur la version à moteur diesel, le système Vehicle Control and Management surveille tous les paramètres de la machine, accélérant la résolution des problèmes et minimisant les arrêts imprévus.

Le Sandvik LH307B est équipé pour fonctionner avec les systèmes Sandvik de gestion des données et d’automatisation de l’exploitation.

La technologie à base de titanate de lithium de sa batterie permet une recharge rapide pour un fonctionnement continu : nul besoin de changer l’accumulateur pendant ou après chaque quart de travail. Ce type de batterie offre une stabilité thermique et une résistance supérieures aux courts-circuits internes. Ceci en fait l’une des batteries lithium-ion les plus sûres. Le refroidissement par liquide assure une longue durée de vie à la batterie sur une large plage de températures ambiantes, suffisamment longue, en fait, pour durer aussi longtemps que le temps de service utile de la machine.

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CARACTÉRISTIQUES LE SANDVIK DD422IE

Longueur de glissière : 5,27 m.
Diamètre des trous : 43 à 64 mm.
Poids : 27,5 tonnes.
Couverture de forage : 10,3×6,6 m.

Valeur ajoutée

Moins d’émissions de particules diesels, NOx et CO2.
Élimination des dépenses relatives à l’approvisionnement en carburant.
Économies potentielles en matière d’aération de la mine.
Recharge pendant le forage : pas d’interruption de production.
Système compatible multivoltage assurant la flexibilité des opérations dans n’importe quelle mine.
Amélioration de la sécurité sous terre grâce à la technologie d’accumulateur à sel fondu longue durée.

Cette stratégie de la batterie unique a plusieurs atouts tangibles : l’élimination du besoin de stocker des batteries de rechange réduit les dépenses d’investissement; nul besoin d’une zone avec grue dédiée au changement de batterie. Ceci réduit encore les coûts et évite également le risque d’endommagement de la batterie et/ou du châssis du chargeur associé à ce type d’opération. En outre, opérateurs et techniciens d’entretien échappent aux dangers potentiellement graves liés à la manipulation des accumulateurs.

« À l’avenir, à mesure que les mines vont gagner en profondeur, l’une des principales difficultés rencontrées sera les besoins d’aérage et de climatisation croissants, estime Wayne Scrivens, chef de produit marinage chez Sandvik Mining and Rock Technology. Le Sandvik LH307B offre la possibilité de réduire aérage et chaleur ainsi que des avantages évidents en matière sanitaire étant donné qu’il n’émet aucun gaz d’échappement dans cet environnement souterrain. Ce sont les premiers pas en direction d’une flotte entièrement électrique à batterie, un concept qui élimine totalement le recours aux moteurs diesels. »