Podwodne kopalnie

Może być wiele przyczyn tego, że kopalnia odkrywkowa znajduje się pod wodą – od nieodpowiedniego odwadniania po zalanie wodami gruntowymi. Jednak z oczywistej przyczyny zawsze trudno było ocenić pozostałe pod wodą zasoby kopalin:  przeszkodą były tysiące hektolitrów wody. Dziś jest to już możliwe.

W październiku 2018 r., podczas drugiej próby projektu Viable Alternative Mine Operating System (¡VAMOS!), 16 współpracujących ze sobą europejskich firm udowodniło, że przeszkody są po to, aby je pokonywać. Celem projektu ¡VAMOS! było zbudowanie prototypu podwodnego pojazdu górniczego i udowodnienie, że eksploatacja zalanych kopalni odkrywkowych jest możliwa i opłacalna. ¡VAMOS! jest częścią finanowanego przez UE projektu Horizon 2020, o budżecie 80 miliardów euro. ¡VAMOS! jest obecnie w fazie przeprowadzania testów w zalanej kopalni Magcobar, w Silvermines, w Irlandii.

– Przekraczamy tu kolejne granice – mówi Paul Arthur, kierownik projektu Soil Machine Dynamics (SMD), będącego fazą próbną ¡VAMOS!.Projekt SMD zintegrował urządzenia komputerowe przemysłowego partnera projektu w jego zakładach w Wielkiej Brytanii, aby zbudować prototyp pojazdu. – Wchodzimy w nowy, nieznany teren. Ale to jest przecież główny cel naszych wszystkich działań – dodaje Arthur. 

Walter Riegler, technik serwisowy w firmie  Sandvik Mining and Rock Technology, mówi, że Sandvik dostarczył do przetestowania cztery różne noże urabiające z różnymi węglikami. – Dostarczyliśmy różne noże gdyż chcieliśmy przetestować ich działanie pod wodą – mówi Riegler.

System jest tyleż złożony, ile prosty. Złożony, gdyż współdziała ze sobą wielu czynników, tworząc zupełnie nową wartość. Prosty, bo nie ma mowy o kosztach odwadniania, robotach strzałowych, drganiach gruntu, zapyleniu i obecności ludzi w kopalni.   

Proces wygląda następująco: środowisko podwodne jest odwzorowane za pomocą EVA. Jest to unikatowy robot zbudowany specjalnie dla projektu ¡VAMOS! przez INESC TEC, instytucję naukowa w Portugalii. Podczas gdy prototyp wykonuje urabianie, EVA w sposób ciągły aktualizuje mapę w czasie rzeczywistym, poruszając się niezależnie pod wodą i na jej powierzchni. Stosuje sonar akustyczny, kamerę i lasery do tworzenia obrazów 3D podwodnego środowiska. Są one sukcesywnie przesyłane do pomieszczenia sterowniczego na lądzie, skąd steruje się zdalnie pojazdem górniczym. Gromadzone w czasie rzeczywistym dane tworzą wirtualny obraz podwodnych operacji.

Gdy wybrano już miejsce do urabiania, urządzenie Launch and Recovery Vessel (LARV), które utrzymuje pojazd górniczy na wodzie, przemieszcza się do wybranego miejsca, korzystając z czterech wciągarek przymocowanych do brzegu.  LARV, zaprojektowany i zbudowany przez holenderską firmę Damen Dredging Equipment, zanurza pojazd górniczy w wodzie, aby go osadzić na podłożu kopalni. Następnie pojazd ustawia się w odpowiedniej pozycji i rozpoczyna pracę. Urobiony materiał jest pompowany na powierzchnię do instalacji odwadniającej  na brzegu, gdzie się go składuje. 

W czasie projektu nie obyło się bez trudnych wyzwań, tym bardziej że uczestniczy w nim 16 firm, a przedsięwzięcie przebiega w całkowicie nowych warunkach,  z użyciem niesprawdzonych dotąd technologii. – Kiedy wyposażenie dostarcza wiele różnych firm, skoordynowanie ich działań nie jest takie łatwe – podkreśla Restner. – I to było największym wyzwaniem. Ale daliśmy sobie radę – sprzęt, technologie, ludzie – wszystko działa doskonale.

Rainbird dodaje: – Każdy wniósł swój wkład. Wiele elementów zostało wytworzonych w różnych miejscach, nim je tutaj przywieziono i złożono w całość. To był naprawdę wielki zbiorowy wysiłek.

– Przydatność w górnictwie to bynajmniej nie jedyny cel projektu ¡VAMOS!. Jego poszczególne elementy mogą być stosowane również w innych branżach – mówi Rainbird. – Rezultaty badań i nowe technologie można zastosować w takich dziedzinach jak  tworzenie mapy dna morza, pobieranie próbek wody, zastosowania wojskowe, a także podwodna kanalizacja i udrażnianie zalanych tunelów. 

Project !VAMOS! został sfinalizowany na początku lutego 2019 r., a jego uczestnicy chcą wyciągnąć z tych doświadczeń jak najwięcej korzyści. – Postanowiliśmy nadal wspólnie pracować nad prototypem i spróbować znaleźć jego komercyjne zastosowanie – mówi Rainbird.