W głąb
W najgłębszej na świecie kopalni metali nieszlachetnych, tysiące metrów pod ziemią, zautomatyzowany załadunek zwiększa bezpieczeństwo, wykorzystanie sprzętu i skraca cykle urabiania
Kopalnia miedzi i cynku Kidd, w Timmins, w kanadyjskim stanie Ontario, 700 kilometrów na północ od Toronto, jest najgłębszą na świecie (3000 m) kopalnią metali. Można ją porównać do CN Tower w Toronto, wieży o wysokości 457 m, która jest najwyższą konstrukcją na zachodniej półkuli. W kopalni zmieściłoby się siedem takich wież.
Pełna automatyzacja
Eksploatacja na takiej głębokości oznacza wiele wyzwań: technicznych – od sejsmiki, temperatury po ciśnienie i wentylację – oraz logistycznych – transport górników i materiałów z powierzchni do poziomów wydobywczych zajmuje ponad godzinę. Najpierw winda zwozi górników na poziom ok. 1400 m pod powierzchnią ziemi. Na głębokości 2700 m zautomatyzowana ładowarka Sandvik LH514 pracuje w rejonie najbardziej intensywnego wydobycia. Na kolejnym poziomie jedna z czterech takich ładowarek, jakie pracują w kopalni, podjeżdża do wyrobiska i niemal natychmiast wraca z ładunkiem urobku.
Kidd Operations
- Nazwa firmy: Kidd Operations
- Firma matka: Glencore Canada Corporation
- Lokalizacja kopalni: 28 kilometrów na północ od Timmins w stanie Ontario, skąd pochodzi gwiazda muzyki pop Shania Twain
- Liczba pracowników: Około 850, pracujących w kopalni i zakładzie kruszenia; Firma jest największym pracodawcą w rejonie Timmins
- Roczna produkcja rudy: 2,25 mln ton
w 2016 r. – 76 razy tyle, co objętość Empire State w Nowym Jorku - Wydobywane metale: Miedź i cynk oraz srebro jako produkt uboczny
- Roczna produkcja metali: około 40 000 ton miedzi i 60 000 ton cynku
- Początek operacji: 1966 r.
- Zaplanowany koniec operacji: 2022 r.
- Głębokość kopalni: 3000 m
- Odległość od dna do powierzchni ziemi przy jeździe spiralnym tunelem: 24 km
Kopalnia korzysta ze sprzętu firmy Sandvik od 25 lat czasu działalności kopalni. Dziś pracują tam cztery ładowarki LH514, wyposażone w firmie Sandvik w system Sandvik AutoMine Lite, usytuowane na kilku najgłębiej położonych poziomach.
Zautomatyzowane systemy wymagają stanowiska, z którego operatorzy mogą bezpiecznie pracować. Od strefy urabiania oddziela ich metalowa siatka. Za nią jest bariera z promieni podczerwonych. Gdy zostaje naruszona, ładowarka jest automatycznie zatrzymywana. Nawet jeśli bariera jest przekraczana celowo (np. aby przemieścić maszynę) pracownicy kopalni wykonują dokładny przegląd całego poziomu, zanim wznowi działanie.
Produktywność na odległość
Sandvik LH514 znika za zakrętem, aby zrzucić ładunek i powraca po kolejny. Załadunek i rozładunek są sterowane zdalnie z powierzchni za pomocą systemu Sandvik AutoMine Lite. Siedem kamer i dwa skanery, w jakie wyposażona jest ładowarka, pokazują operatorom jej otoczenie i umożliwiają ewentualną interwencję. Ładowarka pokonuje odcinek między urobiskiem a miejscem składowania całkowicie automatycznie, według wcześniej wgranego programu.
Dążenie do maksymalnej efektywności i automatyzacji operacji w kopalni firmy Kidd Operations sprawiło, że jej kierownictwo zainteresowało się rozwiązaniami takimi jak Sandvik AutoMine. Ryan Roberts, kierownik robót górniczych, przyznaje, że obecne warunki w kopalni są wyjątkowym wyzwaniem. Cel pozostaje jednak taki sam jak dotychczas: bezpieczne i wydajne wydobycie jak największej ilości urobku.
– Musimy utrzymywać koszty na możliwie najniższym poziomie, i to niezależnie od aktualnych cen metali.
Lepsze wykorzystanie
stosowanie zautomatyzowanych ładowarek sprawia, że operacje są jeszcze bardziej złożone. Obszary, w których poruszają się zautomatyzowane ładowarki, muszą być zamknięte dla pracowników. W niektórych kopalniach – takich jak Kidd Operations – oznacza to odizolowanie całego poziomu. Mechanicy utrzymania ruchu muszą przejść w tym celu odpowiednie szkolenie. Mimo tych wszystkich trudności przeważają jednak zalety takiej sytuacji.
– Stopień wykorzystania zautomatyzowanych ładowarek jest
o 12 procent wyższy niż w wypadku sterowanych ręcznie – podkreśla Roberts. – Maszyna nie musi zatrzymywać się, gdy trwają roboty strzałowe czy z powodu zagrożenia sejsmicznego. Pracuje również wtedy, kiedy pracownicy są przewożeni w dół i na powierzchnię.
Jeff Sullivan, specjalista ds. automatyzacji w Kidd Operations, mówi, że system Sandvik AutoMine Lite miał początkowo służyć zmniejszeniu przestojów podczas przerw między zmianami.
– Jedna zmiana trwa zwykle 10 godzin, z których dwie godziny tracimy na transport pracowników – mówi Sullivan. – Przyczyną jest głębokość kopalni.
Firma Kidd odnosi wymierne korzyści ze zautomatyzowanych ładowarek Sandvik LH514, które pracują nawet przez 21 godzin w ciągu doby, a więc o 30 procent dłużej niż pracujące w tej samej kopalni ładowarki konwencjonalne. Dzięki temu kopalnia mogła także zmniejszyć liczbę ładowarek o trzy.
– Dzięki automatyzacji wydłużył się czas pracy każdej ładowarki – stwierdza Andy Saindon, starszy inżynier i koordynator produkcji w kopalni. – Może ona się odbywać również między zmianami oraz w czasie podwyższonej aktywności sejsmicznej po robotach strzałowych,
a także w trakcie kontroli gazowej.
Operatorzy wyrażają się pozytywnie o zautomatyzowanych jednostkach. – Lubią je, gdyż zdalne operowanie nimi jest bezpieczne. Nie są też narażeni na pył i spaliny – mówi Saindon.
Skuteczne podejmowanie wyzwań
zautomatyzowane ładowarki firmy Sandvik są monitorowane na powierzchni przez ludzi siedzących w osobnych pomieszczeniach sterowniczych, gdzie każdy ma do dyspozycji dwa monitory. Pokazują one pozycję każdej ładowarki, widok z kamer na ładowarce, a także prace podziemnego kombajnu do skał. Z poziomów wydobywczych ruda jest transportowana do poziomów transportowych. Kopalnia może przemieszczać ładowarki między poziomami, maksymalizując w ten sposób wydajność parku maszynowego. Transport materiału jest wąskim gardłem kopalni i Kidd Operations, która współdziała z firmą Sandvik, aby zredukować cykle czasu pracy w tym istotnym obszarze.
Sullivan wymienia kilka największych wyzwań w pracy na takiej głębokości: – Panuje tam bardzo wysokie ciśnienie, wysoka temperatura, duża wilgotność powietrza. Bardzo trudno jest też pompować powietrze na takie głębokości. Musimy jednak zapewnić odpowiednią ilość powietrza ludziom i maszynom – mówi Sullivan. – Ładowarki firmy Sandvik umożliwiają operacje tam, gdzie często nie możemy posyłać ludzi, na przykład w miejscach podatnych na aktywność sejsmiczną po robotach strzałowych, lub tam gdzie występują gazy.
– Najpierw musimy oczyścić poziom pod eksploatację – mówi Sulliva. – Potem możemy użyć akcji sprzętu zautomatyzowanego, wycofawszy przedtem ludzi i niepotrzebny sprzęt.
– Odkąd Kidd Operations z powodzeniem stosuje system Sandvik AutoMine Lite, pracujemy wspólnie z firmą Sandvik nad jego udoskonalaniem. Lepsza praca i przemieszczanie zautomatyzowanych ładowarek i zapewnienie większego bezpieczeństwa to kolejne działania służące maksymalizacji produktywności tych maszyn – konkluduje Sullivan.
Rozwiązania firmy Sandvik
irma Kidd Operations eksploatuje ładowarki firmy Sandvik już od 25 lat. Sandvik dostarczył cztery ładowarki Sandvik LH514 wyposażone w system Sandvik AutoMine Lite do należącej do Kidd kopalni miedzi i cynku w Timmins, w kanadyjskiej prowincji Ontario. Kopalnia dostała pierwszy system w 2012 r., a do końca 2016 r. ma otrzymać piąty. Systemy umożliwiły kopalni znaczny wzrost produktywności, a także polepszyły standardy BHP.
Teraz operatorzy mogą kierować pracą ładowarek z klimatyzowanej sterowni na powierzchni.
Siedząc w wygodnym fotelu przez monitorami komputerów, operator widzi na mapie, gdzie w każdej chwili znajduje się ładowarka, podczas gdy kamery i skanery zamontowane na niej w czasie rzeczywistym pokazują jej otoczenie.