Глубокое погружение
На глубине нескольких тысяч метров под землей в самой глубокой в мире шахте для добычи полиметаллов, работает нтеллектуальная автоматизированная погрузочная система. Она позволяет повысить уровень безопасности и более рационально использовать оборудование, а также уменьшить длительность цикла очистной выемки.
Медно-цинковый рудник компании Kidd Operations в Тимминсе (провинция Онтарио) в 700 км к северу от Торонто, глубина которого составляет 9880 футов (3000 метров) — самый глубокий в мире полиметаллический рудник. Чтобы понять, насколько он глубок, представьте себе 457-метровый небоскреб «Си-Эн Тауэр», расположенный в Торонто — самое высокое отдельно стоящее строение в Западном полушарии. Можно представить себе шесть с половиной таких зданий, стоящих друг на друге — но забой рудника Кидд все равно окажется глубже.
Глубины автоматизации
Горные работы на такой глубине связаны с многочисленными трудностями, которые необходимо преодолевать. Среди них есть и технические моменты — например, сейсмичность и повышение температуры, дающее сильную нагрузку на вентиляционные системы — и логистические вопросы: например, доставка шахтеров и материалов с поверхности до одного из самых глубоких производственных горизонтов может занять больше часа.
С поверхности на уровень 4700 футов (1430 метров) под землей сотрудников шахты доставляет клеть. На еще более глубоком уровне 88 (8800 футов или 2680 метров под землей) в автономном режиме работает погрузчик Sandvik LH514. Его задача — обеспечить максимальную производительность самой загруженной производственной зоны шахты. На другом уровне один из четырех автоматических погрузчиков заезжает в выемочную камеру и быстро возвращается, уже загруженный породой, которую невозможно было убрать раньше, так как зона была закрыта по сейсмическим причинам.
Шахта работает уже 50 лет. Половину этого срока руководство эксплуатирует оборудование Sandvik. На сегодняшний день в распоряжении Kidd Operations четыре погрузчика Sandvik LH514 с системой Sandvik AutoMine Lite для уборки породы в самых нижних выемочных блоках шахты.
Kidd Operations
- Название компании: Kidd Operations
- Материнская компания: Glencore Canada Corporation
- Местонахождение рудника: 28 километров к северу от Тимминса (провинция Онтарио), родного города поп-звезды Шенайи Твейн
- Количество работников: примерно 850 на участке от шахты до мельницы. Компания Kidd Operations — крупнейший частный работодатель в Тимминсе
- Годовая добыча руды: 2,25 млн тонн в 2016 году — по объему в 76 раз больше здания «Эмпайр-стейт-билдинг»
- Основные добываемые металлы: медь и цинк, серебро как побочный продукт
- Годовое производство металла: примерно 40 000 тонн меди и 60 000 тонн цинка
- Год начала эксплуатации: 1966
- Год планируемого завершения эксплуатации: 2022
- Глубина шахты: 9880 футов (3000 метров)
- Расстояние от поверхности до забоя по спиральному наклонному съезду 24 километра
Чтобы гарантировать безопасность людей, работающих в шахте, автоматизированную систему следует изолировать. Поэтому рабочая зона обнесена ограждением из стальной сетки. Походить ближе запрещается. За сеткой расположена инфракрасная световая завеса, которая при пересечении немедленно автоматически останавливает погрузчик. Даже при контролируемом пересечении завесы (например, когда машину отправляют на плановое техобслуживание) перед возобновлением работы проводится полная эвакуация уровня.
Производительность с безопасного расстояния
Sandvik LH514 выезжает из зоны прямой видимости выгружает груз и возвращается за новым. Управление погрузкой и разгрузкой осуществляется дистанционно с поверхности с помощью системы Sandvik AutoMine Lite. Семь бортовых камер и два сканера показывают операторам, находящимся на поверхности, что происходит вокруг погрузчика, так что при необходимости они могут вмешаться в процесс. Погрузчик перемещается по дороге между выемочной камерой и отвалом самостоятельно, поскольку «знает», куда надо ехать.
Компания Kidd Operations с особой критичностью относится к вопросам эффективности и оптимизации использования оборудования. Неудивительно, что руководство компании остановило выбор на таком решении, как Sandvik AutoMine. Райан Робертс, директор по эксплуатации шахты, признает, что текущие условия горных работ довольно сложны, но подчеркивает, что цель остается неизменной: безопасно и эффективно добыть максимальное количество руды.
«Делаем все, что в наших силах, чтобы удерживать расходы на минимальном уровне, причем независимо от высоких или низких цен на металлы», — говорит он.
Повышенные коэффициенты использования
Там, где используются автоматические погрузчики, схемы работы на первый взгляд усложняются. Зоны движения автоматических погрузчиков должны быть недоступны для персонала. На некоторых рудниках, в частности, на руднике Kidd Operations, это означает блокировку доступа на целый уровень. Кроме того, механиков нужно обучить работе с автоматическими компонентами. Несмотря на все эти сложности, Робертс видит явные преимущества.
«Коэффициент использования автоматических погрузчиков на 12 процентов выше, чем у ручных погрузчиков, — говорит он. — Это объясняется тем, что автоматическим погрузчикам не приходится останавливаться из-за взрывных работ, газовых условий или сейсмических ограничений. Более того, пока люди спускаются в шахту или поднимаются из нее — погрузчики продолжают работать».
Джефф Салливан, специалист Kidd Operations по автоматическому оборудованию, рассказывает: изначально планировалось, что система Sandvik AutoMine Lite поможет повысить производительность за счет уменьшения простоев между сменами.
«Обычно смены у нас длились около 10 часов, и мы теряли почти два часа первой смены, — объясняет Салливан. — Так как шахта крайне глубокая, путь до рабочего места и обратно занимает очень много времени».
Выгода для компании Kidd очевидна: автоматический погрузчик Sandvik LH514s работает на уборке породы 21 час в сутки, то есть, на 30 процентов больше, чем обычные погрузчики. Кроме того, компания смогла уменьшить общий парк погрузчиков на три единицы. Свой вклад в такую оптимизацию внесла и система Sandvik AutoMine Lite.
«Благодаря системе автоматизации наше оборудование может работать намного эффективнее — говорит Энди Сэйндон, старший инженер и производственный координатор рудника. — Теперь мы можем убирать породу между сменами, в период сейсмической активности после взрыва и даже во время проверок загазованности уровня, когда на уровне не должно быть людей».
По словам Сэйндона, операторы отреагировали на автоматическую систему положительно: «Работать с этой системой удобнее и безопаснее, чем в шахте. Операторы находятся вдали от источников опасности, пыли и дымов. Разумеется, такая система операторам нравится».
Решение задач
На поверхности за автоматическими погрузчиками Sandvik наблюдают работники на отдельных автоматизированных рабочих местах, каждое из которых оснащено двумя компьютерными экранами. На экранах — карта, показывающая положение каждого автоматического погрузчика Sandvik, а также вид из погрузчика «глазами» бортовой камеры. Кроме того, можно наблюдать за работой подземного отбойного молотка. Убранный на различных уровнях материал подается через рудоспуски на транспортировочные уровни. Автоматические погрузчики могут перемещаться между уровнями и точками перегрузки таким образом, чтобы КПД парка производственного оборудования был максимальным. Точки перегрузки — это «узкие места» в производственном процессе. Kidd Operations совместно с Sandvik работает над тем, чтобы уменьшить время рабочего цикла в этих критических зонах.
Салливан отмечает несколько специфических сложностей, возникающих при ведении горных работ сложностей, возникающих при ведении горных работ на такой большой глубине. «В шахте приходится считаться с огромным давлением пород, высокими температурами, высокой влажностью, проблемами с вентиляцией. Вентилировать такую глубину очень трудно, но абсолютно необходимо — мы должны быть уверены в том, что нашим людям и оборудованию хватает воздуха для работы, — говорит он. — Автоматический погрузчик Sandvik дает нам возможность работать в тех зонах шахты, куда мы обычно не можем отправить людей. В частности, это зоны, склонные к сейсмической активности при проведении взрывных работ, или такие места, куда доступ работников ограничен из-за присутствия газов.
Отбитую породу необходимо убирать — мы не имеем права оставлять ее на месте, — поясняет Салливан. — При автоматизированной работе можно удобно контролировать весь уровень. Все сотрудники и все остальное оборудование покидает уровень, там остается только машина».
Kidd Operations успешно внедрила Sandvik AutoMine Lite, и теперь компания совместно с Sandvik продолжает работать над совершенствованием системы. «Мы уже наметили следующие шаги для обеспечения максимальной производительности погрузчиков: будем оптимизировать наладку и перебазирование, а также оптимизировать планировку закрытых зон которые обеспечат автоматическую защиту погрузчиков», — говорит Салливан.
Sрешения Sandvik
Kidd Operations использует погрузчики Sandvik уже 25 лет. На медно-цинковой рудник Кидд компании Kidd Operations в Тимминсе (провинция Онтарио) Sandvik поставила четыре погрузчика Sandvik LH514, оснащенных системой Sandvik AutoMine Lite. Первая система была внедрена на руднике в 2012 году, а пятую систему планируется установить к концу 2016 года. Системы внесли значительный вклад в повышение производительности рудника, охрану труда и обеспечение безопасности работников. Автоматизированные системы позволяют операторам работать из кондиционируемых помещений, расположенных на поверхности. Сидя на удобном месте перед компьютерными мониторами, оператор в любой момент может видеть на карте точное местонахождение погрузчика, а бортовые камеры непрерывно показывают, что происходит вокруг.