自动化井下 卡车运输

魁北克詹姆斯湾。赫克拉Casa Berardi金矿在专用巷道中实施自动化井下卡车运输,这是其运营自动化之旅最新且最重大的举措,预计可节约数百万美元。

10个月前,Sonny Melancon从未进入过任何一家矿山。他在拉萨尔本地汽车服务商店管理着一家汽车修理厂。拉萨尔位于加拿大魁北克西北部的赫克拉Casa Berardi金矿以南100公里。 2017年12月,Melancon成为Casa Berardi金矿新式自动化卡车首批远程操作员之一。 “我当时正在准备换份工作,”他说,“我渴望尝试新事物。一切都水到渠成,我就来到了这里。我在采矿或自动化方面根本没什么经验。” 2015年,Alain Grenier被任命为副总裁兼总经理,之后该矿山逐渐有了起色,并迅速积累了丰富的自动化经验。 “自动化的基本目标是真正给予我们面对财务周期所需的所有工具,”Grenier介绍道,“对我们来说,主要目标是确保我们拥有长期资产。帮助我们实现这一目标的最好方法之一无疑是自动化。” Grenier、主管Ronald Durham和矿山的其他管理人员开始规划项目,以解决瓶颈问题并提高产量。其中的第一步是将矿井提升系统自动化,从而提高生产力。 “当时,我们只是一座地下矿山,因此我们的首要任务是将矿石提升到地面上,”Durham 说,“相对而言,能够在轮班之间提升矿石,同时为爆破气体提供流通条件,只是取得了小小的成功。但因为这是我们自己独立完成的,所以我们深受鼓舞。”

之后,该矿山通过对其装载设施进行自动化改造,消除了另一个瓶颈,实现了对液压破碎锤的地面远程遥控。 “取得了三次成功之后,第四次就会变得触手可及,”Grenier说。 接下来,Casa Berardi希望能够缩小其地下卡车车队的规模,于是再次视察矿山的溜井网络。 “我们探讨了许多更高效的矿石运输方案,但大多数成本太高,”Durham表示。 Casa Berardi最终研究了五种改善卡车运输的不同解决方案。

CASA BERARDI矿山

自1988开始运营以来,Casa Berardi矿山已经产出190万盎司黄金,黄金储备约134万盎司。赫克拉于2013年收购Aurizon Gold公司时收购了该矿。矿山60%的产量来自地下,40%来自于2016年开始开采的露天矿。2017年,Casa Berardi矿山生产黄金156,600盎司,预计2018年将生产 160,000 盎司黄金。该矿山大约雇有900名员工。

无人驾驶卡车运输对矿山管理人员极具吸引力,他们来到安大略省巴里克公司的威廉姆斯矿,视察了运行中的山特维克自动化卡车。 “他们告诉我们说,和巷道建立联系是错误的,”Grenier说,“他们建议我们不要与卸坡道建立任何直接联系。” Casa Berardi的985自动化巷道项目很快诞生。

该矿山建设了耗资1,500万加元的专用巷道,及配备自动控制溜槽的矿石溜井和废石溜井网络,并在地面为遥控操作员站建立了全新矿山操作控制中心。 Grenier介绍说,“这是一笔很大的资本支出,专用于巷道、溜井、料场。” Durham补充道:“我们进行了大量计算,为的是能够看到这些项目的投资回报。我们认为,对于我们每年需要运输的材料,山特维克的自动化卡车是我们未来两年内的最佳选择,它们在矿山的剩余周期内会变得越来越好。两年后,这会变成正现金流。” 据Grenier介绍,该矿山任命其电气工程师Dave Descôteaux担任项目经理,这是确保这一项目按时并在预算范围内得到实施的关键一步。 “这个项目的确具有挑战性,但真的让人感到兴奋,”Descôteaux说,“我们面临的最大挑战之一是巷道的尺寸。对于卡车来说,我们开挖的巷道在有些地方过于狭窄,因此,我们必须进行刷帮扩大巷道,包括已经铺设光纤的地方。”

这项技术满足我们为之设定的所有关键绩效指标。

即使在因巷道所限而导致卡车无法全速运行的情况下,Casa Berardi金矿的生产率也已经提高了20%。 “这项技术满足我们为之设定的所有关键绩效指标,”Durham表示。

卡车在地下1,000米处自动导航行驶1.5千米,使溜槽和卸载点之间的行驶时间比Casa Berardi的预期快7分钟。 “我们进行理论计算时,估计一个周期用时约18分钟,但使用自动化卡车后,我们的用时减少到11分钟,”Durham说道。 山特维克的集成自动采矿系统使用无线通讯、车载摄像头和导航系统来控制无人驾驶卡车。 轮班开始之初,地下维护人员进入自动化水平,启动卡车,然后对该区域进行自动化操作 —— 关闭将运输路线与工作人员或其他设备隔离的安全护栏。之后,告诉Melancon等坐在地面控制室内的操作员现在很安全,可以开始运送矿石。 “当山特维克卡车操作前准备工作完成并且确认该区域安全之后,我们就可以驾驶卡车,直到操作员乘车回家,”Grenier介绍道。 从专门建造的舒适控制室内,Melancon可以远程操作装载溜槽和破碎锤。他几乎不用干预自动化卡车。 “所有一切都非常直观,”他说,“山特维克对我们进行了培训,帮助我们熟悉系统,一周内我就适应了这套系统。我们可以按压一系列按钮,而一切都已在按钮中设置妥当。因此,要向卡车发送指令时,只需按下按钮。该系统操作起来非常方便。”

<p>即使在无法全速运行的情况下,赫克拉的自动化山特维克TH540也将生产率提高了20%。</p>

即使在无法全速运行的情况下,赫克拉的自动化山特维克TH540也将生产率提高了20%。

<p>轮班开始之初,地下维护人员进入自动化水平,启动卡车,然后对该区域进行自动化操作 —— 关闭将运输路线与工作人员或其他设备隔离的安全护栏。</p>

轮班开始之初,地下维护人员进入自动化水平,启动卡车,然后对该区域进行自动化操作 —— 关闭将运输路线与工作人员或其他设备隔离的安全护栏。

操作员Steve Bouchard说,如果设备出现问题,AutoMine自动采矿系统的自我诊断功能能够节省时间。 “卡车很少出问题,即使出了故障,我也能够进行诊断并通知维修工程师,” Bouchard说,“维修工程师无需自行诊断卡车,因此我们的效率更高。卡车基本上会告诉你怎么做才能使其继续工作。” 对于Melancon而言,能够在地面上操作才是最重要的。 “对我来说,安全非常重要,因为我是四个孩子的父亲,”他说。 Casa Berardi自2015年开启其自动化之旅以来,损工事件率降低了50%。 “在Casa Berardi,我们的员工每次轮班后能够安全回家,与家人团聚,这才是最重要的,”Grenier说,“提升设施、装载设施、碎石设施的自动化,加上现在卡车也实现了自动化,虽然这不是唯一的答案,但帮助我们降低了健康安全事故发生的频率。我们处理了大量矿石,但没有出现任何伤亡事故。我们对这一结果倍感自豪。” 通过自动化运输,Casa Berardi减小了其传统卡车车队的规模,而且这一数字即将降至更低,可为矿山的盈利贡献更大力量。

2017年12月,随着首台山特维克TH540开始自动运行,该矿山从上一水平减去了两辆卡车。第二台一模一样的自动化山特维克TH540计划在2018年11月交货;Grenier预计在两年内将曾经在运输巷道上行驶的13辆卡车减少到6辆。 “我们预想在2020年前重新开放East Mine,我们认为没有必要再为矿山上部购买设备,”Grenier说,“我们可以将旧设备从西面迁到东面。就人力、油耗、机械组件方面,这真的能够节约成本。对于一个五年项目来说,我们预计从2017年到2022年共可节约560万加元。” 在首台自动化山特维克TH540运行的前八个月内,相比矿山车队普通人工驾驶卡车,维护成本减低了30%,可用率提高20%。 “我们把项目介绍给董事会时,预计设备维护费为每吨3.05加元,”Grenier说,“我们目前的维护费为每吨2.69加元。我们认为,如果我们拥有第二台设备,矿石和废料的处理量更大,我们还能改善。

<p>远程操作员Sonny Melancon。</p>

远程操作员Sonny Melancon。

在生产率方面,根据溜槽位置的不同,比我们预期提高了近39%至50%不等。到目前为止,我们对山特维克卡车非常满意。” Grenier承认,在历经33年的职业生涯,并在13个矿场工作过之后,他发现自动化巷道项目需要他本人和矿山高层领导转变思维。 “通常,我们根据矿体建设巷道,根据巷道选择设备,”他说,“现在,我们必须反过来做。对于旧的模式,人们可能拥有20、25、30年的经验。而如果现在想要实现运营自动化,就必须改变思维方式。这是延长矿山寿命、延长职业生涯、提升健康和安全表现的绝佳机会。”

赫克拉

赫克拉是美国最大的白银生产商,也是美国生产成本最低的白银生产商之一,同时还是美国第三大锌、铅生产商以及不断成长的黄金生产商。赫克拉在美国阿拉斯加州、爱达荷州、内华达州和加拿大魁北克省经营矿山。