Podziemna fabryka

PARKES, Australia. Kopalnie Northparkes Mines firmy Rio Tinto w środkowej części stanu Nowa Południowa Walia, w Australii, od trzech lat z powodzeniem stosują system AutoMine Loading firmy Sandvik Mining. Wkrótce procesy załadowcze będą tam w pełni zautomatyzowane.

Dla zarządu kopalni Northparkes eksploatacja komorowa oznacza, że im bardziej zautomatyzowane są procesy, tym bardziej wzrośnie bezpieczeństwo i produktywność, a koszty będą niższe. System transportu w Northparkes jest już zautomatyzowany od wielu lat, ale manualnie sterowane ładowarki sprawiały, że wizja pełnej automatyzacji nadal była odległa. Aż do momentu zastosowania systemu AutoMine Loading firmy Sandvik.

– Automatyzacja floty ładowarek pozwala nam zachować płynność procesu mimo pracy w systemie zmianowym i prac strzałowych – mówi Matthew Betts, kierownik ds. infrastruktury kopalni w ramach projektu AutoMine Loading w Northparkes.

– Oznacza to innymi słowy więcej wydobytej miedzi – kontynuuje Betts. – Automatyzacja obniża koszt jednostkowy produkcji, a w przyszłości pozwoli na eksploatację głębszych pokładów z niższą zawartością metalu.

Czym jest AUTOMINE LOADING?

AutoMine Loading umożliwia zdalne operacje i kontrolę nad podziemną flotą ładowarek lub wozów odstawczych z dyspozytorni na powierzchni. Maszyny operują w miejscach, w których nie ma pracowników i innego wyposażenia, co znacznie zwiększa bezpieczeństwo pracy w kopalni.

Przewóz i wyładunek są całkowicie zautomatyzowane, podczas gdy napełnianie łyżki jest sterowane zdalnie z dyspozytorni. Jeden operator może w ten sposób sterować kilkoma maszynami. AutoMine Loading może współpracować z szerokim zakresem ładowarek i wozów odstawczych firmy Sandvik.

Automatyzacja procesu wybierania komorowego jest także z korzyścią dla operacji firmy Rio Tinto na całym świecie, gdyż w wielu kopalniach przedsiębiorstwa wydobycie przechodzi z odkrywkowego na eksploatację komorową pod ziemią. – Korzystają z naszych osiągnięć, planując wydobycie kopalin w takich miejscach jak Mongolia czy USA, gdzie operacje są o wiele trudniejsze niż te u nas – podkreśla Betts.

Lista innowacji wprowadzonych w Northparkes jest długa. Jedną z nich jest automatyzacja załadunku, stosowana od 10 lat.

Joe Cronin, kierownik automatyzacji LHD w Northparkes, mówi, że kopalnia tradycyjnie funkcjonuje jako globalny poligon doświadczalny nowych technologii w ramach Rio Tinto. Sukces AutoMine Loading w Northparkes jest pierwszym krokiem w procesie wprowadzania systemu w innych podziemnych kopalniach firmy.

– W Rio Tinto mówi się, że jeżeli coś nie funkcjonuje w Northparkes, to nie zafunkcjonuje też w innych kopalniach – mówi Cronin. – Posiadamy tu bardzo bogate doświadczenie, zaawansowaną wiedzę techniczną, a większość pracowników jest u nas od ponad 10 lat. Dlatego Northparkes może w sposób bezpieczny testować nowe rozwiązania techniczne.

Na początku grudnia 2012 r. 40 procent wszystkich operacji załadowczych w kopalni było zautomatyzowane, co oznaczało korzyści, jeśli chodzi o produktywność. Niedługo będzie to 80 procent, a na rok 2013 planowane jest osiągnięcie 100 procent.

Nowy system przyniósł natychmiastowe korzyści w związku z pracą zmianową i pracami strzałowymi. – W niektóre dni mogło upłynąć nawet dwie godziny bez manualnie sterowanych operacji załadowczych – mówi Cronin. – Teraz, nawet gdy nikogo nie ma w kopalni, ładowarki kontynuują pracę.

Obecnie możliwe jest strategiczne planowanie transportu urobku. – Przeszliśmy od około 20-21 godzin pracy wydobywczej na dobę do 23 godzin lub więcej – zapewnia Cronin.

Inną zaletą zautomatyzowanego systemu załadunku i transportu jest większe bezpieczeństwo. Betts mówi, że środowisko pracy jest teraz bezpieczniejsze dla operatorów pracujących z AutoMine Loading. – Praca pod ziemią jest generalnie niebezpieczna – ludzie są narażeni na drgania, hałas i pył – mówi Betts.

Automatyzacja procesów pozwala nam przenieść ludzi do pomieszczenia biurowego, skąd mogą sterować operacjami.

Cronin jest podobnego zdania, chociaż uważa, że kopalnia w Northparkes jest stabilna i geologicznie bezpieczna. – Nie mamy problemów z zawałami się błota, wysokimi temperaturami lub nierównymi drogami powodującymi drgania. Jednak w innych kopalniach firmy Rio Tinto, gdzie złoża leżą głębiej i musimy eksploatować je w trudniejszych warunkach, tego rodzaju technologia umożliwi wydobycie bez narażania pracowników na ryzyko.

Następnym krokiem w Northparkes będzie automatyzacja także innych systemów. – Będziemy pracować razem z firmą Sandvik, aby uczynić system maksymalnie wydajnym. Oczekujemy, że proces ten zakończy się w ciągu nadchodzących 12 miesięcy – informuje Cronin.

Sandvik opracował system AutoMine Loading jako kompletny pakiet mającyw pełni zaspokajać potrzeby kopalni. – Obejmuje on automatyzację załadunku, sterowanie ruchem oraz produkcją, a także interfejs z systemem SCADA – mówi Cronin. Ma on na myśli system Supervisory Control and Data Acquisition do zdalnego monitorowania odległych operacji.

– Od pewnego czasu mamy u nas specjalistów z firmy Sandvik, doskonale znających nasze kopalnie i nasze procedury. Praca z nimi nad wdrożeniem nowego systemu była bardzo łatwa.

Rozmawiając z kolegami z Sandvik Mining odpowiedzialnymi za wdrożenie AutoMine Loading w Northparkes, nie sposób nie zauważyć ich dumy ze swoich osiągnięć i atmosfery harmonijnej współpracy z kolegami z Northparkes.

– Kopalnia w Northparkes ma znakomitą reputację – podkreśla Ben Rix, kierownik kontraktu z Sandvik Mining w Northparkes Mines. Współpraca przekształciła się według niego w bliskie partnerstwo.

– W czasie okresu serwisowego zajmujemy się utrzymaniem ruchu wszystkich urządzeń mobilnych i jesteśmy odpowiedzialni za struktury zautomatyzowane, a także za urządzenia sterujące automatyką w maszynach – mówi Rix. – Pracujemy przez 24 godziny na dobę, siedem dni w tygodniu, 365 dni w roku, zapewniając ciągłą pracę maszyn i urządzeń.

– Stajemy oczywiście przed wyzwaniami – głównie chodzi o zapewnianie wysokiej produktywności pracy w kopalni. Z punktu widzenia firmy Sandvik nasze osiągnięcia są naprawdę satysfakcjonujące – podkreśla Rick.

Autonomiczny załadunek rudy

W kopalni w Northparkes system AutoMine Loading jest obecnie stosowany w strefie E48, składającej się z 10 chodników wydobywczych z 214 miejscami urabiania. Z systemem AutoMine Loading współpracuje sześć ładowarek LHD – pięć LH514 i jedna LH514 – co umożliwia bezpieczne operacje. Cały system sterowany jest autonomicznie z dyspozytorni na powierzchni. Operator musi jedynie sterować ładowarką przez niewielką część każdego cyklu – przy wypełnianiu łyżki w miejscu urabiania. Potem ładowarka przemieszcza się automatycznie do zbiornika w ROM, zrzuca ładunek i jedzie do następnego miejsca urabiania.

AutoMine Loading pracuje obecnie w 40 procent operacji podziemnych w kopalni w Northparkes. Już niedługo będzie to 80 procent. W pozostałej części wyrobisk autonomiczne operacje rozpoczną się na początku roku 2013.

Ashleigh Braddock, inżynier ds. systemów automatyzacji kopalń w Sandvik Mining, nie ukrywa fascynacji obserwowanym przez siebie przejściem od pracy manualnej do procesów zautomatyzowanych.

Systemy automatyzacji w kopalniach, szczególnie w eksploatacji pod ziemią, oznaczają całkowicie nowe środowisko pracy.

– W przeszłości te maszyny było sterowane mechanicznie. Dzisiejsze urządzenia elektryczne i zmechanizowane oznaczają dużą i interesującą zmianę w kulturze pracy – mówi Braddock.

Według Teemu Lintula, kierownika linii systemów automatyzacji Sandvik Mining, współpraca z Rio Tinto i Northparkes jest korzystna także dla firmy Sandvik i oznacza wartościowe impulsy do dalszego rozwoju jej produktów.

– Przed nami jest bardzo ciekawa perspektywa dalszej współpracy z Rio Tino w projekcie Argyle Diamonds. Planujemy także dalszy rozwój naszych systemów automatyzacji – mówi Lintula. – Northparkes umieścił poprzeczkę bardzo wysoko, co jest dla nas najlepszą motywacją do osiągania coraz ambitniejszych celów.

Pracujący pod ziemią w kopalni w Northparkes technicy Amanda Hartin i Ian Morresy zajmowali się wcześniej wcześniej manualnie sterowanymi ładowarkami, a teraz są odpowiedzialni za załadunek zautomatyzowany. Hartin uważa, że nowy system jest znacznie bardziej wydajny i przyjemny dla operatora.

– Wcześniej było tak, że przychodziliśmy do pracy, na początku zmiany odbywało się spotkanie, na którym określano nasze zadania – mówi Hartin. – Potem zjeżdżaliśmy na dół do kopalni, co z reguły zajmuje 10-15 minut, i zaczynaliśmy pracę.

Teraz Amanda Hartin wchodzi do dyspozytorni i w ciągu kilku minut rozpoczyna pracę. Ładowarki są już przygotowane według listy miejsc wydobycia na danej zmianie.

– Operator musi tylko oznaczyć takie miejsce, a potem wysłać ładowarkę do miejsca składowania urobku, gdzie rozładuje się ona automatycznie, po czym zostanie skierowana do następnego miejsca wydobycia i cały proces zaczyna się od nowa.

– W operacje zaangażowana jest zaawansowana technologia, ale z punktu widzenia operatora procesy te są bardzo proste – uważa Hartin. Potencjalna interakcja między ładowarkami i ludźmi została wyeliminowana, wzrosło więc bezpieczeństwo pracy. – Lepsze są teraz kontakty międzyludzkie, gdyż w sterowni można rozmawiać, w czym nie przeszkadza hałas i komunikacja przez radio.

Morresy twierdzi, że AutoMine Loading ma oczywiste zalety. – System jest dobry i łatwo do opanowania – mówi Morresy. – Może z niego korzystać wiele osób, które nigdy wcześniej nie kierowali wielkimi maszynami.

Podstawową różnicą między system zautomatyzowanym a operacjami manualnymi jest według Morresy’ego bezpieczeństwo. – Oddziela on pracowników od maszyn. Wcześniej kierowałem nimi ręcznie pod ziemią. Ruch maszyn czasami był intensywny. Teraz jest zupełnie inaczej.

Tekst: Kate Bills & Mark Cherrington/Zdjęcia: Minco Photography