горное дело

ПАРКС, Австралия.Рудник Нортпаркс компании Rio Tinto находится в австралийском штате Новый Южный Уэльс. За последние три года на этом руднике была успешно внедрена система AutoMine Loading компании Sandvik Mining, и теперь начинается переход к полностью автономной погрузке.

Pуководство рудника Нортпаркс рассматривает подземное блоковое обрушение как «горнодобывающее производство» — и чем больше производственных операций можно автоматизировать, тем более высоких показателей безопасности, производительности и экономичности можно достичь. Хотя система транспортировки сыпучих материалов на руднике Нортпаркс полностью автоматизирована уже много лет, необходимость использования погрузчиков с ручным управлением не позволяла полностью реализовать производственную концепцию — до появления системы Sandvik AutoMine Loading.

Что такое AutoMine Loading?

Система AutoMine Loading обеспечивает дистанционное управление и наблюдение за парком автоматизированных подземных погрузчиков или самосвалов из зала управления, находящегося на поверхности. Автономные машины работают в зоне, изолированной от персонала и другого оборудования, что значительно повышает уровень безопасности в шахте.

Доставка по штреку и разгрузка полностью автоматизированы, в то время как загрузка ковша осуществляется в дистанционном режиме с использованием видеосвязи. Один оператор способен управлять работой нескольких автоматизированных машин. Бортовым оборудованием AutoMine Loading может быть оснащен широкий спектр подземных погрузчиков и самосвалов Sandvik.

«Автоматизация парка погрузчиков позволяет нам повысить коэффициент использования оборудования благодаря возможности работать во время пересменок и в зонах проведения взрывных работ, — говорит Мэттью Беттс, менеджер по инфраструктуре и устройству рудника Нортпаркс в рамках данного проекта. — Таким образом, мы добываем больше тонн руды, а значит, и больше меди. Автоматизация — ключевой фактор, позволяющий Нортпарксу сократить удельные издержки. Благодаря автоматизации мы в дальнейшем сможем достичь экономической эффективности при разработке низкосортных рудных тел, расположенных на большой глубине».

Успешная автоматизация подземного блокового обрушения обеспечит также преимущества для подразделений Rio Tinto во всем мире, поскольку она позволит перейти от открытой разработки к крупномасштабному подземному блоковому обрушению на ряде месторождений.

«Руководители рудников, работающих в значительно более сложных условиях — например, в Монголии и США, — с интересом следят за достижениями Нортпаркса, чтобы узнать о технологиях, которые они смогут применить при блоковом обрушении в более крупном масштабе», — говорит Беттс.

У новаторства на руднике Нортпаркс долгие традиции. Работы по автоматизации погрузчиков ведутся здесь уже почти 10 лет.

Джо Кронин, менеджер проектов по автоматизации погрузочно-доставочных машин, говорит, что рудник Нортпаркс традиционно служит местом испытания новых технологий для Rio Tinto в глобальном масштабе. Успешное внедрение системы AutoMine Loading на руднике Нортпаркс подготавливает почву для развертывания системы и на других шахтах Rio Tinto, где ведется добыча твердых пород.

«В Rio Tinto давно говорят, что если что-то не работает на Нортпарксе, то это в принципе не заработает — утверждает Кронин. — Мы накопили очень богатый опыт на этом руднике. У нас работают высококвалифицированные технические специалисты, и большая часть персонала трудится здесь уже больше 10 лет». Таким образом, Нортпаркс отличается повышенной готовностью к пробному внедрению новых технологий, поскольку сотрудники рудника обладают необходимым опытом и могут способствовать безопасному проведению испытаний.

На начало декабря 2012 года 40 процентов погрузочных операций на руднике были автоматизированы, что обеспечивало повышенную производительность. Вскоре это соотношение достигнет 80 процентов, а в течение 2013 года планируется достичь 100-процентно автономной работы.

Одно из непосредственных преимуществ с точки зрения руководства рудника касается пересменок и возвращения сотрудников в шахту после взрывных работ. «В некоторые дни интервал, в течение которого на уровне с ручной погрузкой нет ни одного сотрудника, может достигать двух часов, — говорит Кронин. — Теперь, даже несмотря на отсутствие персонала, погрузчики продолжают работу».

Теперь можно планировать извлечение породы на более стратегическом уровне. «Нам удалось повысить продолжительность эффективно используемого времени с примерно 20 или 21 часа до как минимум 23 часов в сутки», — добавляет Кронин.

Еще одним важнейшим преимуществом автоматизированной системы погрузки и доставки является безопасность. Беттс утверждает, что благодаря использованию AutoMine Loading работа операторов стала более безопасной. Он говорит: «Подземная среда опасна, и персонал подвергается воздействию вибраций, шума и пыли. Автоматизация парка погрузчиков позволяет переместить персонал из этой среды и в управляемую среду офиса».

Кронин соглашается, несмотря на то, что он называет Нортпаркс крайне стабильной шахтой с хорошей геологией: «Здесь у нас нет таких проблем, как прорыв глинистого раствора, высокая температура или неровные дороги, вызывающие вибрацию. Однако на других шахтах, принадлежащих Rio, где подобные ситуации могут возникнуть в будущем при разработке более глубоких залежей в более сложных условиях, автоматизированные технологии позволят добывать ресурсы без риска для персонала».

Следующим этапом развития на руднике Нортпаркс станет дальнейшее внедрение автоматизации в других зонах горизонта. «Мы будем сотрудничать с Sandvik на всем горизонте, чтобы оптимизировать систему и максимально повысить ее эффективность. Мы намереваемся реализовать наши планы в течение следующих 12 месяцев», — говорит Кронин.

Система AutoMine Loading компании Sandvik представляет собой полный пакет решений, способных удовлетворить будущие потребности рудника. «Система обеспечивает автоматизацию погрузчиков, управление движением и управление производством. Она также способна взаимодействовать с нашей системой SCADA», — продолжает он, имея в виду систему диспетчерского управления и сбора данных, предназначенную для централизованного мониторинга дистанционных операций.

Компания Sandvik уже работала на нашем объекте в течение некоторого времени и была знакома с нашими рудниками и процедурами, поэтому сотрудничество в рамках данного проекта не вызвало затруднений».

Из разговоров с сотрудниками Sandvik Mining, ответственными за внедрение системы AutoMine Loading на руднике Нортпаркс, очевидно, что они чрезвычайно гордятся своим достижением и тесными рабочими отношениями с персоналом рудника.

«Рудник Нортпаркс имеет прекрасную репутацию, — говорит Бен Рикс, действующий менеджер Sandvik Mining по производственным контрактам с Нортпарксом, характеризуя взаимоотношения компании с рудником как партнерские. — По условиям нашего сервисного договора мы осуществляем техническое обслуживание всего подвижного оборудования в производственном парке, а также теперь мы несем ответственность за инфраструктуру автоматизации и за бортовое оборудование машин, относящееся к автоматизации. Мы работаем круглосуточно и без выходных, 365 дней в году, чтобы поддерживать оборудование в надлежащем состоянии.

Для обеспечения работоспособности системы на достаточном для производственной эксплуатации уровне нам приходилось решать трудные задачи, так что с точки зрения Sandvik мы достигли больших результатов».

Автономная погрузка руды

В данный момент система AutoMine Loading работает в блоковой шахте E48 рудника Нортпаркс, состоящей из 10 выемочных штреков и в общей сложности 214 точек загрузки. Шесть погрузочно-доставочных машин Sandvik — пять LH514Es и одна LH514 — уже оснащены системой AutoMine Loading, что позволяет безопасно управлять их автономной работой из зала управления, находящегося на поверхности. Погрузчики требуют внимания оператора только в течение короткого времени в каждом цикле: нужно лишь заполнить ковш в точке загрузки. Затем погрузчик самостоятельно отправится с полным ковшом на рудный склад, опорожнится и вернется к следующей назначенной точке загрузки.

В настоящий момент система AutoMine Loading применяется для выполнения 40 подземных операций на руднике Нортпаркс. В скором времени этот показатель будет увеличен до 80 процентов. Начало автономной работы в остальных выемочных штреках шахты запланировано на начало 2013 года.

Эшли Брэддок, системный инженер Sandvik Mining в области автоматизации горных работ, собственными глазами с воодушевлением наблюдала за переходом от ручного труда к автоматизированной работе.

Системы автоматизации в горном деле, особенно при разработке месторождений подземным способом, способствуют формированию новой среды.

«В прошлом эти машины управлялись в основном механически, так что переход к работе с передовым электрическим оборудованием в сочетании с системами автоматизации чрезвычайно интересен в культурном плане», — говорит Брэддок.

По словам Теэму Линтулы, менеджера Sandvik Mining по продуктам для автоматизации, сотрудничество с Rio Tinto и рудником Нортпаркс было весьма полезным и позволило Sandvik получить ценные отзывы, необходимые для совершенствования продуктов компании.

«Теперь мы с нетерпением ждем продолжения сотрудничества с Rio Tinto на алмазном руднике Аргайл, и мы также стремимся к дальнейшему развитию наших систем, — говорит Линтула. — Высокие стандарты, установленные на руднике Нортпаркс, приближают нас к достижению этих целей».

Аманда Хартин и Иэн Морреси, технические специалисты рудника Нортпаркс по подземным работам, имеют опыт управления погрузчиками в шахте. Теперь они отвечают за эксплуатацию автоматизированных погрузчиков. Хартин считает автоматизированную систему более эффективной и приятной в работе.

«При использовании погрузчиков с ручным управлением мы приходили на работу, проводили совещание перед сменой и узнавали о задачах на день, — говорит Хартин. — Затем мы спускались под землю, что обычно занимало около 10–15 минут, находили свое оборудование, устанавливали ограждения вокруг рабочей зоны и лишь затем приступали к работе с подземными погрузчиками».

Теперь, при использовании автоматизированной системы, по прибытии на шахту Аманда может пройти непосредственно в зал управления и начать работу в течение нескольких минут. «К началу рабочего дня погрузчики уже подготовлены, и точки загрузки уже введены.

Работа оператора сводится к загрузке породы в указанной точке, после чего нужно отправить погрузчик на рудный склад, где он опорожнится автоматически. Затем погрузчик прибудет в следующую точку своего маршрута, где процедура повторяется.

В работе задействовано множество технологий, но с точки зрения оператора процесс очень прост», — говорит Хартин. Устранение необходимости взаимодействия с операторами, находящимися в кабинах погрузчиков, положительно сказалось на рабочей среде. «В нашей работе стало больше социального взаимодействия, поскольку мы можем разговаривать с находящимися рядом коллегами без радиопомех».

Морреси говорит, что система AutoMine Loading обладает определенными преимуществами: «Это хорошая система, она проста в освоении. Ей также могут пользоваться многие люди, которые не смогли бы управлять большими машинами вручную».

Основным отличием между автоматизированной системой и ручным управлением с точки зрения Морреси является значительно более высокий уровень безопасности. «Система отделяет персонал от зон работы машин, — говорит он. — Я управлял машинами под землей вручную и знаю, что когда погрузчики работают во всех штреках, ситуация может быть довольно опасной. Автоматизация избавляет нас от этой опасности».