Fábrica de mineração
PARKES, AustrÁlia. A mina australiana de Northparkes, da Rio Tinto, implementou com sucesso o sistema AutoMine Carregamento da Sandvik Mining nos últimos três anos – e agora está indo em direção a 100% de automação no carregamento.
Para a liderança da Northparkes, a mineração subterrânea pelo método block cave é considerada uma “fábrica de rochas” – e, quanto mais operações da fábrica puderem ser automatizadas, mais segurança, produtividade e redução dos custos veremos. Embora o sistema de manuseio de materiais seja totalmente automático há anos, a exigência por carregadeiras operadas manualmente impediram que essa ideia de “fábrica de rochas” fosse totalmente implementada – até surgir o AutoMine Carregamento da Sandvik.
“Ao automatizar a frota de carregadeiras, aumentamos seu uso, por ser capaz de operar durante as mudanças de turno e nas desobstruções pós-detonações”, conta Matthew Betts, gerente para infraestrutura e planejamento de mina para o projeto.
O que é o AutoMine Carregamento?
O AutoMine Carregamento possibilita operação e supervisão remotas de frotas de carregadeiras ou caminhões subterrâneos a partir de uma sala de controle na superfície. A frota autônoma é operada em uma área isolada de pessoas e outros equipamentos, aumentando consideravelmente a segurança da mina subterrânea.
O deslocamento e o esvaziamento são totalmente automáticos, enquanto o carregamento da caçamba é realizado por operação remota. Uma única pessoa é capaz de gerenciar a operação de várias máquinas automatizadas. Uma grande variedade de carregadeiras e caminhões subterrâneos da Sandvik pode ser equipada com o pacote AutoMine Carregamento.
“Isso significa que conseguimos tirar mais toneladas da mina”, acrescenta. “Como resultado, produzimos mais cobre. A automação é essencial para a Northparkes produzir a um custo unitário menor e em níveis mais profundos, tornando corpos de minério de qualidade inferior mais rentáveis no futuro.”
Aautomação bem-sucedida da mineração subterrânea block cave também é benéfica para as operações da Rio Tinto em todo o mundo, uma vez que a empresa possui tanto operações a céu aberto quanto de mineração subterrânea. “Eles observam a Northparkes para ver o que podem aplicar às operações subterrâneas em áreas como Mongólia e Estados Unidos, que operam em condições muito mais difíceis do que aqui”, explica.
A Northparkes tem uma longa história de inovação e está envolvida com a automação de carregadeiras há quase dez anos.
Joe Cronin, gerente de automação de carregadeiras da Northparkes, afirma que a mina é tradicionalmente usada para testes de tecnologia pela Rio Tinto em âmbito global. A implementação bem-sucedida do AutoMine Carregamento na Northparkes prepara o palco para o lançamento do sistema em outras minas subterrâneas de rochas duras da Rio Tinto.
“Há uma velha expressão na Rio Tinto que é ‘se não funcionar em Northparkes, não vai funcionar em lugar nenhum’”, conta Cronin. “Temos níveis muito elevados de experiência e conhecimento técnico na mina, e a grande maioria do pessoal está aqui há mais de dez anos”. A Northparkes pode, portanto, conduzir mais facilmente testes de tecnologia porque tem a experiência necessária no local e pode facilitar os testes de segurança.
Desde dezembro de 2012, 40% das operações de carregamento da mina estão automatizadas, gerando benefícios para a produtividade. Em breve este número vai aumentar para 80%, com 100% de operações autônomas previstas ainda para 2013.
Alguns dos benefícios imediatos são relacionados às mudanças de turnos e reentradas na mina após detonações. “Em alguns dias, ficamos duas horas sem ninguém na operação manual da carregadeira”, acrescenta Cronin. “E mesmo sem ninguém na mina, as carregadeiras continuam produzindo.”
Agora é possível planejar e ser muito mais estratégico no que diz respeito à extração. “Provavelmente já passamos de 20 para 23 horas de aplicação por dia.”
A segurança é outra grande vantagem de um sistema de carregamento e transporte automatizado. Betts conta que o ambiente está mais seguro para os operadores que trabalham com o AutoMine Carregamento. “O ambiente subterrâneo é perigoso e eles estão expostos a ruído, vibração e poeira”, pontua. “Ao automatizar a frota, retiramos a equipe deste ambiente e a levamos para o escritório.”
Cronin concorda, mesmo considerando a Northparkes uma mina altamente estável e com boa geologia. “Não temos problemas com deslizamentos, altas temperaturas ou estradas irregulares que causam vibração. Mas, principalmente para outras minas da Rio, onde estas situações podem ocorrer no futuro quando os depósitos ficarem mais fundos e tivermos que extrair em ambientes mais desafiadores, esse tipo de tecnologia permitirá a extração dos recursos sem colocar nenhuma pessoa em risco.”
A próxima etapa na Northparkes é continuar a implantação da automação em outras frentes da mina. “Vamos trabalhar com a Sandvik em toda esta área para chegar a um sistema otimizado e torná-lo o mais eficiente possível, algo que esperamos fazer nos próximos 12 meses”, acrescenta Cronin.
A Sandvik reuniu no AutoMine Carregamento um pacote completo para atender às necessidades provenientes da mina. “Nele está a automação da carregadeira, gestão do tráfego e da produção, bem como a interface com o nosso sistema SCADA”, esclarece, referindo-se ao sistema de supervisão e aquisição de dados para monitoramento de operações remotas a partir de uma localização central.
Por já ter a Sandvik no local e eles conhecerem nossas minas e procedimentos, foi fácil trabalhar em conjunto para essa implementação. Conversando com o pessoal da Sandvik Mining responsável pela implantação do AutoMine Carregamento em Northparkes, ficou claro que eles têm um orgulho enorme da sua realização e da relação íntima de trabalho com a equipe da mina.
“A Northparkes tem uma reputação muito boa”, conta Ben Rix, da Sandvik, que atua como gerente de contrato de desempenho da Northparkes. Ele descreve a relação como uma parceria.
“Em nosso contrato de serviço, cuidamos de todos os equipamentos móveis da frota de produção, além de sermos responsáveis pela infraestrutura de automação e pelos equipamentos de automação a bordo das máquinas”, explica. “Nós trabalhamos o tempo todo, 24 horas por dia, sete dias por semana, 365 dias por ano, para manter a máquina funcionando para a produção.
“Houve desafios para que o sistema funcionasse e operasse a um nível em que a mina também fosse produtiva, portanto, do ponto de vista da Sandvik, esta realização foi realmente satisfatória”, diz Rix.
Ashleigh Braddock, engenheiro de sistemas para automação de mina da Sandvik, ficou fascinado ao observar em primeira mão a transformação de operação manual para automatizada.
Sistemas de automação na mineração, especialmente na subterrânea, criam um novo ambiente.
“No passado, essas máquinas eram operadas essencialmente de forma mecânica. Por isso, trabalhar com máquinas elétricas avançadas e com os sistemas de automação é uma mudança cultural muito interessante de acompanhar”, acrescenta Braddock.
De acordo com Teemu Lintula, gerente da linha de produtos de automação da Sandvik, a cooperação com a Rio Tinto e a Northparkes tem sido altamente benéfica e deu à Sandvik um feedback valioso para desenvolver ainda mais seus produtos.
“Queremos continuar colaborando com a Rio Tinto em seu projeto Argyle Diamonds e também temos o objetivo de continuar desenvolvendo nossos sistemas”, diz Lintula. “A Northparkes estabeleceu um alto padrão e estamos nos esforçando para alcançá-lo.”
Carregamento automatizado de minério
Em Northparkes, o AutoMine Carregamento opera no abatimento de blocos E48, formado por dez unidades de extração com um total de 214 pontos de carregamento. Seis carregadeiras Sandvik – cinco LH514Es e uma LH514 – foram equipadas com o sistema, que permite a operação segura de forma autônoma a partir da sala de controle na superfície.
Da sala, o operador só precisa operar a carregadeira por um curto período em cada ciclo: basta colocar a caçamba no ponto de carregamento. A carregadeira então transita autonomamente com a caçamba cheia para o compartimento ROM, esvazia e retorna ao próximo ponto de carregamento designado.
Atualmente, o AutoMine Carregamento funciona em 40% das operações subterrâneas da Northparkes, um número que vai aumentar para 80%. A operação autônoma está prevista para começar neste início de 2013 no restante das unidades de extração da mina.
Os técnicos subterrâneos da Northparkes Amanda Hartin e Ian Morresy tiveram a experiência de operar carregadeiras subterrâneas na mina e agora são responsáveis pelo funcionamento das carregadeiras automáticas. Hartin acha o sistema automatizado muito mais eficiente e agradável para trabalhar.
“Com a operação da carregadeira manual, viríamos para o trabalho, faríamos uma reunião de mudança de turno e descobriríamos nossas tarefas do dia. Depois iríamos direto para o subterrâneo, o que geralmente leva cerca de dez ou 15 minutos, pegaríamos o equipamento, montaríamos nossa área com barricadas e afins para, então, trabalhar com as máquinas”, lembra.
Agora, com o sistema automatizado, ela vai direto para a sala de controle quando chega na mina e começa a trabalhar em poucos minutos. “As máquinas já estão configuradas para os pontos de carregamento do dia.
“Tudo que os operadores precisam fazer é acertar o ponto de carregamento e, em seguida, enviar a carregadeira para a área de ROM, e ela vai inclinar automaticamente. Depois, a carregadeira irá para o próximo ponto e começamos de novo a partir de lá.
“Tem muita tecnologia envolvida, mas do ponto de vista do operador é muito fácil de usar”, conta Hartin. Como potenciais interações entre pessoas e máquinas são eliminadas, o ambiente de trabalho torna-se melhor. “Também há mais interação social aqui em cima, porque você pode falar com a pessoa ao seu lado sem nenhum ruído de rádio em segundo plano.”
Para Morresy, o AutoMine Carregamento traz muitos benefícios. “É um bom sistema. Bem fácil de aprender. Muitas pessoas que não podem dirigir grandes máquinas seriam capazes de utilizá-lo”, conta.
A principal diferença entre o sistema automático e a operação manual, diz Morresy, é que o primeiro é muito mais seguro. “Ele tira nossa equipe da zona de operação da máquina”, diz. “Já dirigi manualmente no subterrâneo e, quando você tem equipamentos em pleno uso, pode ser um pouco complicado, por isso eu acho ótimo.”
Texto: Kate Bills & Mark Cherrington/Foto: Minco Photography