Экономика блокового обрушения

На руднике Нью-Афтон компании New Gold, расположенном на юге центральной части Британской Колумбии, производительность равнозначна прибыльности. Рекорд перемещения и дробления руды на этом единственном в Канаде руднике с блоковым обрушением составляет 22 000 тонн в день, а на постоянной основе здесь ежедневно извлекают 18 500 тонн.

Подобно другим успешным рудникам с блоковым обрушением, Нью-Афтон обладает высокой эффективностью при исключительно низких эксплуатационных расходах. Но здесь необходимо было преодолеть одну из самых больших проблем блокового обрушения — опасность прорыва обводненной горной массы.

Уменьшение опасности прорыва было основным мотивирующим фактором для внедрения автоматизированной погрузки на руднике Нью-Афтон. По мере роста объемов блокового обрушения все больше и больше пунктов выпуска руды выдавали мелкофрагментированную и влажную горную массу. К 2016 году каждый пятый пункт выпуска оценивался как высокорисковый. Для обеспечения безопасности оператора на этих пунктах прекратили ручную уборку породы и ввели дистанционную погрузку в пределах прямой видимости.

«Когда 20 процентов руды необходимо убрать удаленно, есть риск, что дробильную фабрику не удастся обеспечить достаточным объемом, — говорит директор рудника Питер Прочоцки. Он пришел на Нью-Афтон в 2009 году горным инженером и стал свидетелем тому, как здесь прошли путь от подготовительных работ до становления подземного рудника с самым большим объемом добычи в Канаде. — Системы прямой видимости не соответствовали требованиям к уровню добычи, которые постоянно росли. Понадобился новый способ работы».

Однако на основе данных, полученных в процессе испытаний Sandvik LH514, на руднике Нью-Афтон смогли понять, какое время рабочего цикла и количество ковшей за смену сможет обеспечить погрузчик меньшего размера — Sandvik LH410. Это альтернативное решение и было признано лучшим вариантом.

«По нашим расчетам, срок окупаемости для перехода от решения с прямой видимостью к автоматизированному решению составляет 54 дня, — рассуждает Прочоцки. — Если продолжить использование дистанционного управления в пределах прямой видимости, производственные потери за 54 дня составят как раз стоимость нового погрузчика Sandvik LH410. Выбор мы сделали быстро, не сомневаясь, что идем по правильному пути».

Cхема организации работ по выемке на руднике Нью-Афтон не была оптимизирована для применения автоматизированных решений. Над реализацией проекта рука об руку трудились два специально выделенных сотрудника, перед которыми стояла задача внедрить систему и завоевать доверие операторов.

Боб Гарнер, технический эксперт с многолетним опытом по блоковому обрушению, занимался подготовкой к эксплуатации и обучал операторов работе с системой AutoMine. Технический специалист по электрооборудованию и приборам Т. Дж. Уильямс обеспечил монтаж всех электрических систем. Таким образом, они с Гарнером удачно дополняли знания и опыт друг друга.

Уильямс отметил, что большинство операторов рудника, ранее работавших в режиме прямой видимости, за пять дней вполне освоили работу с AutoMine.

«Автоматизированные погрузчики Sandvik гораздо совершеннее в технологическом плане, чем погрузчики конкурентов, работающие в режиме прямой видимости. Есть и еще одно преимущество: процесс обучения был не слишком сложным, — говорит он. — Все прошли его с легкостью».

Рудник Нью-Афтон задействовал Sandvik LH410s для уборки породы на горизонте выемки, одном из пяти основных подземных горизонтов месторождения, отрабатываемого блоковым обрушением. Средняя дистанция откатки между пунктом выпуска руды и рудоспуском составляет всего 75 метров, и это мешает в полной мере ощутить эффект от внедрения автоматизации.

«Чем больше расстояние от пункта выпуска до рудоспуска, тем быстрее погрузчик может перемещаться по выработке и завершить цикл, и тем больше выгода от автоматизации», — поясняет Прочоцки.

Несмотря на ограничения, обусловленные короткой откаткой на этом горизонте, рабочий цикл автоматизированного погрузчика Sandvik LH410 практически в два раза короче цикла моделей-конкурентов, работающих в режиме прямой видимости. Ручная уборка по-прежнему быстрее на тех участках, где можно ее использовать, но меньшее время простоя автоматизированного погрузчика Sandvik LH410 и более высокий коэффициент использования компенсируют чуть большую продолжительность его рабочего цикла.

«В конечном счете объемы, перемещенные погрузчиком в ручном режиме, и автоматизированным погрузчиком, вполне сопоставимы», — утверждает Прочоцки.

Помимо того, что инвестиции на внедрение автоматизированного погрузчика окупились менее чем за два месяца эксплуатации, рудник Нью-Афтон получил дополнительную выгоду за счет отличного технического состояния оборудования. AutoMine управляет погрузчиком с высокой точностью и предотвращает столкновения, помогая избежать повреждений и обеспечивая при этом высокие скорости, благодаря чему уменьшается общее время рабочего цикла.

«Нам приходилось ежемесячно тратить около 10 000 канадских долларов на каждый погрузчик на устранение повреждений от столкновений, вызванных тем, что управление нашими машинами осуществлялось в сложных условиях в режиме прямой видимости, — вспоминает Прочоцки. — Благодаря AutoMine эти затраты сократились до нуля».

Руководство рудника также отметило увеличение срока службы шин на автоматизированном погрузчике LH410s: разница с показателями других 10-тонных погрузчиков на руднике составила 30 процентов.

Успешно справившись с переходом от работы в режиме прямой видимости к автоматической погрузке и улучшив эффективность уборки породы при одновременном уменьшении опасности прорыва обводненной горной массы, руководители Нью-Афтона начали мыслить масштабнее.

В течение первых 18 месяцев операторы контролировали работу автоматизированных погрузчиков Sandvik из двух подземных диспетчерских. Недавно рудник Нью-Афтон сделал запрос в Ведомство энергетики, горнодобывающей промышленности и нефтяных ресурсов Британской Колумбии о внесении дополнения в имеющуюся лицензию. Дополнение предусматривает для операторов возможность управления системой AutoMine с поверхности, чтобы не тратить время на перемещение и проводить автоматизированную уборку породы во время пересменки.

«За счет этого мы надеемся раскрыть потенциал производительности, который таит в себе автоматизация, — говорит Прочоцки. — Преимущества, которые мы рассчитываем получить после внедрения этих изменений, помогут устранить небольшой разрыв в производительности при ручной и автоматизированной уборке породы».

Хотя в 2018 году рудник Нью-Афтон был почти полностью ориентирован на добычу, недавно здесь также возобновили проходку для доступа к новому участку.

Прочоцки считает, что рудник Нью-Афтон выбрал наиболее благоприятный момент для внедрения автоматизированной погрузки.

«Возможность научиться принципиально новому и применить свои знания на практике на рудниках с блоковым обрушением появляются крайне редко, поскольку новый уровень разрабатывается раз в пять-десять лет, — говорит он. — Большая удача, что мы внедрили систему AutoMine в самое подходящее время, научились применять ее с максимальной выгодой и сможем использовать ее достоинства при проектировании рудников в будущем».

Как и рассчитывало руководство, на руднике Нью-Афтон система AutoMine доказала свою пригодность в качестве комплексного решения по автоматизации.

«Если директор другого рудника спросит, какую систему автоматизации я мог бы посоветовать, я назову Sandvik. Это объективно лучшее решение на рынке, поскольку Sandvik предлагает полный пакет, — говорит Прочоцки. — У компании есть специалисты по эксплуатационному обслуживанию, которые приедут на объект и обучат ваших людей, есть отличная документация по безопасности, соблюдение которой исключает происшествия или несчастные случаи под землей, и есть продукт, который работает. На мой взгляд, выбор очевиден».