Na najniższym poziomie kopalni węgla brunatnego w Bükkábrány, w południowo-wschodnich Węgrzech, archeolodzy odkryli kilka lat temu kilka pni cyprysów.

Większość lasu zdążyła się co prawda w okresie miocenu zamienić w węgiel, ale kilka drzew pokrył piasek, przez co nie uległy one fosylizacji. To pierwsze tego rodzaju odkrycie w Europie wywołało duże zainteresowanie ekspertów i pozwoliło pogłębić wiedzę o tym okresie.

W połowie roku 2007, gdy w Bükkábrány wydobywano pnie drzew, właściciel kopalni, firma Mátrai Erőmű, zamówiła w austriackim dziale Sandvik Mining Systems największą na świecie kompaktową koparkę wielonaczyniową (BWE) PE100 razem ze zwałowarką PB100.

Firma Mátrai prowadzi operacje w dwóch kopalniach odkrywkowych, z roczną produkcją 8,5 milionów ton węgla brunatnego, będącego paliwem w elektrowni o mocy 950 MW. Jest to największy koncern energetyczny na Węgrzech. Elektrownia zaspokaja ponad 15 procent energii elektrycznej zużywanej w tym kraju, który importuje 70 procent nośników energii, w tym duże ilości gazu z Rosji.

Węgiel brunatny ma wysoką zawartość wody i jest przede wszystkim używany jako paliwo dla turbin parowych.

60 procent wydobywanego przez firmę Mátrai węgla pochodzi z większej z dwóch kopalń, położonej w miejscowości Visonta, około 90 kilometrów na północny wschód od Budapesztu. Węgiel ten, o niższej wartości energetycznej, jest transportowany do pobliskiej elektrowni i mieszany z węglem o wyższej wartości energetycznej, który jest dowożony koleją z odległej o 60 kilometrów kopalni w Bükkábrány.

W Bükkábrány wydobycie rozpoczęto w 1985 roku za pomocą koparek. We wczesnych latach 90. ub.w. Mátrai rozpoczęła eksploatację swojej pierwszej koparki typu BWE, której zadaniem było szybsze zdejmowanie warstwy nadkładu.

W miarę jak eksploatacja przesuwała się w kierunku złóż pokrytych coraz grubszą warstwa ziemi, w Mátrai zorientowano się, że potrzebna jest unikatowa koparka, która zwiększy wydajność i produktywność.

– Mieliśmy już wtedy w kopalni całe pozostałe wyposażenie – mówi dyrektor ds. strategii wydobycia w  Mátrai, Barnabás Derekas. – Był też system przenośników oraz układarka. Poszukiwaliśmy dużej maszyny, gdyż doszliśmy do wniosku, że wydobycie ciągłe będzie znacznie tańsze niż operacja typu shovel-and-truck”.

Przy rocznym wydobyciu równym 12 milionom metrów sześciennych, precyzyjnie wyliczono koszty inwestycji w nową koparkę BWE. Firma rozpoczęła negocjacje ze znanymi dostawcami w Europie według kryteriów: cena, dane techniczne, warunki zapłaty.

– Nie szukaliśmy rozwiązania najtańszego – podkreśla Derekas. – Chcieliśmy maszyny spełniającej nasze wymagania. Dlatego wybraliśmy koparkę firmy Sandvik.

Kierownictwo Mátrai zasięgnęło porady w niemieckiej firmie RWE, wiodącej w obszarze skomplikowanych projektów wydobywczych. Przedstawiciele firmy Sandvik dla wszystkich podzespołów maszyny spotykali się co drugi tydzień, przez kilka miesięcy ze specjalistami z Mátrai i RWE w celu zaplanowania transakcji.

Elementy koparki zostały wykonane częściowo na Węgrzech, a częściowo w innych krajach Europy. Około 130 pracowników zajmowało się przez dziewięć miesięcy montowaniem koparki PE100 i towarzyszącej zwałowarki PB100. Wydobycie rozpoczęła się w połowie roku 2009, wcześniej niż zaplanowano.

Mátrai przeprowadziła testy osiągów i wydajności, podczas których maszyna spełniła wszystkie warunki zawarte w kontrakcie dwa lata wcześniej.

– Sandvik zbudował absolutnie unikatową maszynę, i to szybciej niż planowano – mówi Derekas. – Po rozpoczęciu eksploatacji stwierdziliśmy, że spełnia wszystkie zaplanowane kryteria. Byliśmy zadowoleni”.

Wzimowy poranek 1650-tonowy kolos PE100 wyłania się z opadającej mgły i zaczyna pełznąć do przodu – taki widok robi ogromne wrażenie.

Teoretyczna wydajność pracy koparki wynosi 6700 metrów sześciennych na godzinę – ponad trzy razy tyle ile trzech mniejszych koparek w Bükkábrány – chociaż faktyczna wydajność jest ograniczona zdolnością przepustową przenośników taśmowych i rozkładarki na końcu systemu.

Stalowa rama koparki jest długa na 28 metrów. Zamontowane jest na niej koło o średnicy 12 metrów, na którym znajduje się 16 szerokich na metr czerpaków. Koparka pracuje równolegle ze zwałowarką na gąsienicach, która pokonuje różnice poziomów, przenosząc zdjęty nadkład do jednego z trzech systemów przenośników taśmowych w kopalni.

Wydobycie 3,5 miliona ton węgla brunatnego rocznie w Bükkábrány wymaga usunięcia 26 metrów sześciennych nadkładu. Pierwsze 20 metrów to mieszanka brudu i miękkiej, wigotnej gliny. Poniżej jest warstwa piasku, z niewielką domieszką węgla. Prawdziwe złoże węgla znajduje się jeszcze głębiej.

Koparka PE100 pozwala operatorom wybierać różne programy zdejmowania różnych rodzajów nadkładu, gdyż każdy z nich wymaga innych sił i prędkości obrotowych.

– To bardzo łatwy system – mówi Imre Papp, operator, który pracuje na koparce od początku jej istnienia. – Interfejsy sa bardzo przyjazne dla użytkownika, podobnie jak cała konstrukcja maszyny.

W odróżnieniu od innych koparek w Bükkábrány, w których poziom pracy musi być ustawiany ręcznie, w rozwiązaniu firmy Sandvik parametry eksploatacji regulowane są za pomocą systemu bazującego na koordynatach GPS. Inżynierowie w biurze wybierają miejsca rozpoczęcia pracy koparki za pomocą oprogramowania dla projektowania wspomaganego komputerowo AutoCAD (computer aided design), skąd dane przekazywane są do systemu GPS w kabinie koparki.

– Kiedy wysyłamy dane do systemu GPS, ustalamy manualnie poziom zero i maszyna sama kalibruje się automatycznie – mówi operator Zoltan Toth.

Licznik w kabinie operatora pokazuje, że koparka w ciągu czterech lat eksploatacji przebyła ponad 550 kilometrów, z maksymalną prędkością sześciu metrów na minutę.

– Nie musimy martwić się o przekraczanie prędkości – śmieje się Toth.

Tablica informacyjna w biurze Simona Csaby, szefa działu utrzymania ruchu w Bükkábrány, leżącym o kilkaset metrów od kopalni, jest pełna zdjęć koparki z okresu budowy i eksploatacji. Jego komputer otrzymuje w czasie realnym przekaz parametrów technicznych z PE100 i pozostałych 12 maszyn, za których operacje jest odpowiedzialny.

– Dotychczas nie mieliśmy z koparką firmy Sandvik żadnych problemów – zapewnia Csaba. – W rozmowach wstępnych powiedzieliśmy, że chcemy rozwiązania bezobsługowego i jak na razie wszystkie obietnice pod tym względem się sprawdziły.

Udokumentowane złoża węgla brunatnego w Bükkábrány wynoszą około 400 milionów ton, co przy obecnym tempie eksploatacji oznacza 100 lat pracy kopalni.

Konstrukcja koparki jest zaprojektowana na 40 lat pracy, a teoretyczny okres eksploatacji łożysk tocznych wynosi 50 000 godzin pracy, co przy obecnych planowanych 4800 godzin pracy na rok, oznacza 12 lat.

– System w naszej kopalni jest zaprojektowany na długą eksploatację i nowa koparka nie jest wyjątkiem – mówi Claus Butter, kierownik projektu ze strony Sandvik. – Ta koparka dopiero zaczęła pracę w Bükkábrány.

Sandvik Mining