Technologie-Trendsetter

Die fünfhundert Kilometer nördlich von Montreal gelegene Stadt Val d'Or in der Region Abitibi im Nordwesten von Quebec ist reich an Bergbaugeschichte. Val d'Or, das in den frühen 1900er Jahren im Goldrausch als "Tal des Goldes" bezeichnet wurde, hat die vielen Auf- und Abschwünge, die seither stattgefunden haben, gut überstanden und war die Heimat vieler großer Bergbauunternehmen. Am bekanntesten ist wohl Agnico Eagle, das 1988 in diesem Gebiet seine Vorzeige-Untertage-Goldmine, den LaRonde Mining Complex, errichtete und damit die Inbetriebnahme eines heute weltweit anerkannten Goldbergbauunternehmens einleitete.

Der Betriebsleiter Luc Girard beschreibt LaRonde Zone 5 als ein kleines Abbaugebiet innerhalb des größeren LaRonde Mining Complexes.

"Die Leute, die in LaRonde Zone 5 arbeiten, haben ein starkes Interesse an neuen Technologien", sagt Girard. Agnico Eagle nutzt den Standort als Testgelände für neue Technologien, die später in den anderen Minen des Unternehmens auf der ganzen Welt eingesetzt werden sollen.

Zum ersten Mal in der kanadischen Bergbauindustrie gibt es in der gesamten Untertage-Mine ein 4G-LTE-Mobilfunksignal, das die Kommunikationsmöglichkeiten in der Mine optimiert. Fünfzig fahrerlose, mit Gestein beladene Ein-Tonnen-Lastwagen fahren wie ein Uhrwerk alle 30 Minuten aus dem Portal heraus, während scheinbar keine Arbeiter vor Ort sind.

Eine Technologie, auf deren Erprobung sich die Mine seit 2018 konzentriert, ist die AutoMine-Plattform von Sandvik. In drei kurzen Jahren hat LaRonde Zone 5 sein AutoMine-System von einem einzelnen Lader, der in einem isolierten Stollen arbeitete, auf drei Sandvik LH517i-Lader und vier Sandvik TH551i-Lastwagen weiterentwickelt, die während der Woche zusätzliche autonome Schichten arbeiten, um die Produktion der Mine um 10 Prozent zu erhöhen. Im Jahr 2021, so Girard, wird die Flotte wieder auf vier Sandvik LH517i Lader und sechs Sandvik TH551i Lkw anwachsen.

"Innerhalb eines Monats konnten sich die Bediener von LaRonde Zone 5 mit dem Sandvik-System vertraut machen", sagt Devin Wilson, der Leiter der technischen Dienste, "es ist kein sehr kompliziertes System. Wenn man einmal weiß, wie es funktioniert, ist es wirklich sehr einfach zu bedienen."

Auch wenn das System schnell erlernt werden konnte, ist die Anwendung von AutoMine in LaRonde Zone 5 einzigartig und brachte einige Herausforderungen mit sich. Das AutoMine-System von Sandvik in LaRonde Zone 5 war der erste Einsatz in Nordamerika, bei dem das Erz autonom von der Produktionsebene über eine Förderrampe zur Halde transportiert wurde, und es beinhaltet eine automatische Verkehrssteuerung entlang der Strecke.

Eine Automatisierung wird in der Regel für Anwendungen in Betracht gezogen, bei denen sich die Strecken wiederholen, wie z. B. auf der Übergabestufe, aber bei einer offenen Halde ist die Situation ganz anders. In LaRonde Zone 5 gibt es keine spezielle Automatisierungszone. An jedem beliebigen Tag kann die Automatisierungszone eine andere sein.

"In der Vergangenheit wurden AutoMine und die Automatisierung vor allem dazu verwendet, den Abraum von Punkt A nach Punkt B zu transportieren. In LaRonde Zone 5 haben wir versucht, einen dynamischen Prozess zu schaffen, bei dem wir an einem Tag an einem Ort und am nächsten Tag an einem anderen Ort sein können.

Marc St. Pierre, Spezialist für Minenautomatisierung, prüft täglich den Produktionsplan und programmiert neue Routen, die die Lkw und Lader fahren werden: "Die Lkw fahren überall hin, wo wir sie hinschicken", sagt er, "sie fahren bei einem Auftrag an die Oberfläche und dann werden sie auf einer anderen Ebene für eine andere Aufgabe eingesetzt."

Wilson erklärt, dass das LTE-Netz der Mine entscheidend dazu beigetragen hat, die ständig wechselnden Routen der AutoMine-Flotte zu ermöglichen: "Egal, was passiert, wir haben eine LTE-Kommunikation, und das hat uns die Automatisierung in der gesamten Mine ermöglicht", sagt er.

Zusätzlich zur Nutzung des AutoMine-Systems in dieser dynamischen Umgebung hatte LaRonde Zone 5 die Vision, einen kompletten Abraum- und Förderzyklus zu automatisieren, von der Grube bis zur Halde an der Oberfläche, was einen autonomen Lkw-Verkehr auf der Förderrampe bedeutete - eine zweite Premiere in Nordamerika in derselben Mine.

Die Ausrüstung wird während der Tag- und Nachtschichten des Bergwerks manuell bedient, aber während des Schichtwechsels und an den Wochenenden wird der gesamte Aushub- und Förderzyklus von einem übertägigen Betriebsraum aus durchgeführt. Ein Sandvik LH517i startet an einem Zugpunkt, wo der Bediener der AutoMine per Fernsteuerung eine Schaufel aus dem Stollen holt. Dann fährt der Lader autonom zu einer Laderampe, hebt automatisch seine Schaufel an, während er sich einem Sandvik TH551i nähert, und ein Bediener kippt sie per Fernsteuerung in den Lkw. Sobald der Lkw beladen ist, schickt ihn ein AutoMine-Bediener über die Förderrampe an die Oberfläche.

Das automatisierte Verkehrsmanagement ermöglicht es, dass mehrere an AutoMine angeschlossene Fahrzeuge die Transportrampe gleichzeitig benutzen, dass beladene Lkw Vorrang vor leeren haben und dass die Bewegung der Lkw sicher gesteuert wird.

Wilson erklärt, dass es entlang der Transportrampe Wartepunkte gibt, an denen ein leerer Lkw von der Rampe abfahren kann, um einem vollen Lkw die Durchfahrt zu ermöglichen.

"Sandvik hat gute Arbeit geleistet, um eine gute Verkehrslogik zu schaffen", sagt er, "alles geschieht von selbst, und die Bewegung der Fahrzeuge ist fließend. Alles, was wir wirklich tun müssen, ist, die Ausrüstung von Punkt A nach Punkt B zu schicken, und die Verkehrslogik regelt alles Weitere."

Die Automatisierung des Aushub- und Transportzyklus hat LaRonde Zone 5 48 zusätzliche Produktionsstunden pro Woche beschert, da das Bergwerk nun autonom in zwei Nachtschichten an den Wochenenden und zwei Schichtwechseln pro Tag arbeiten kann.

"Der Schlüssel zur Automatisierung bei LaRonde Zone 5 liegt darin, dass wir die Ausfallzeiten nutzen können, in denen wir früher den Abraum nicht aus der Mine holen konnten, und dass wir sie jetzt nutzen können", sagt Wilson.

Normalerweise, so Wilson, können die Bediener von AutoMine vier Fahrten mit einem Sandvik TH551i während eines Schichtwechsels und 40 Fahrten während einer Wochenend-Nachtschicht durchführen, was durchschnittlich 136 zusätzliche Fahrten pro Woche ergibt.

"Unsere Zahlen zeigen, dass wir durch den Einsatz von AutoMine unsere tägliche Tonnagekapazität um 10 Prozent erhöht haben", sagt Girard.

Im Jahr 2020 betrug der Anteil der in der ansonsten unproduktiven Zeit autonom geförderten Tonnage 12 Prozent, und die Ziele für 2021 sind noch höher.

"Unser Ziel für 2021 liegt bei 17 Prozent, aber wenn die Sterne günstig stehen, wir die Stopper an der richtigen Stelle haben und das System gut läuft, können wir bis zu 20 oder 25 Prozent unseres Mistes mit der Automatisierung bewegen", sagt Wilson, "einige der Produktivitätssteigerungen haben unsere ursprünglichen Erwartungen wirklich übertroffen. Ohne Automatisierung hätten wir unsere Tonnage nicht von 2.000 Tonnen pro Tag vor ein paar Jahren auf heute 3.000 Tonnen pro Tag steigern können."

Die Vorteile für das Bergwerk gehen über die Steigerung der täglichen Tonnage hinaus: "Durch den Einsatz von AutoMine für die Aushubrampen oder den Abtransport des Erzes aus dem Gelände werden die Bergleute aus diesen potenziell gefährlicheren Bereichen entfernt", sagt er.

Laut Wilson war eine Herausforderung für das Bergwerk die Kultur. Er sagte, der beste Weg, den Mitarbeitern bei der Überwindung dieser Herausforderung zu helfen, sei, ihnen zu zeigen, wie AutoMine ihre Leistungen im Bereich Gesundheit und Sicherheit erhöhen kann.

"Wenn sie erst einmal gesehen haben, wie effektiv das System sein kann, werden sie schnell zu Befürwortern", sagt Wilson: "Einige der Bediener haben uns gesagt, dass es ihre Karrieren in der Zukunft verlängern wird, da sie von der Oberfläche aus arbeiten können. Ohne den Glauben daran und ohne die Unterstützung von der Unternehmensleitung bis hin zu den Bergleuten unter Tage wären wir nie so weit gekommen, wie wir heute sind."

Girard und Wilson sind sich einig, dass die Zusammenarbeit zwischen LaRonde Zone 5 und Sandvik entscheidend zum Erfolg der Mine beigetragen hat.

"Wenn wir mit einem Lieferanten von Ausrüstung oder Dienstleistungen Geschäfte machen, suchen wir in erster Linie die Zusammenarbeit mit diesem Lieferanten, und dann geht es um Service, Service, Service", sagt Girard.

"Sandvik war immer an unserer Seite, um uns zu begleiten und eine Lösung für eines unserer Probleme zu finden, und aus diesem Grund sind wir heute mit der Automatisierung da, wo wir sind", stimmt Wilson zu.

Das Bergwerk plant, die Grenzen der Möglichkeiten von AutoMine weiter auszuloten, neue Technologien im Bergwerk einzuführen und den Weg für weitere Bergwerke zu ebnen.

"Ausgehend von der Situation und unseren Bedürfnissen ist Sandvik eine gute Wahl für die Automatisierung", sagt Wilson, "wir haben in den letzten 10, 15 oder 20 Jahren von dieser Technologie geträumt, aber ich glaube, wir können zum ersten Mal sagen, dass sie da ist, dass sie bereit ist und dass sie ausgereift ist.