Teknologian suunnannäyttäjä

Viisisataa kilometriä Montrealista pohjoiseen sijaitseva Val d'Orin kaupunki Abitibin alueella Quebecin luoteisosassa on täynnä kaivoshistoriaa. Val d'Or nimettiin "Kullan laaksoksi" 1900-luvun alun kultakuumeen aikana, ja se on kestänyt läpi monien sen jälkeisten nousu- ja laskusuhdanteiden, ja se on ollut monien merkittävien kaivostyöläisten koti. Ehkä tunnetuin niistä on Agnico Eagle, joka perusti alueelle vuonna 1988 maanalaisen kaivostoimintansa, LaRonde Mining Complexin, ja käynnisti tällä hetkellä laajalti tunnustetun maailmanlaajuisen kullankaivajan.

Kaivostoiminnan päällikkö Luc Girard kuvailee LaRonde Zone 5:tä pieneksi kaivosalueeksi laajemmassa LaRonde Mining Complexissa.

"LaRonde Zone 5:llä työskentelevät ihmiset ovat erittäin kiinnostuneita uusista teknologioista", Girard sanoo. Agnico Eagle käyttää aluetta uusien teknologioiden testauskenttänä, joita myöhemmin otetaan käyttöön yhtiön muissa kaivoksissa eri puolilla maailmaa.

Koko maanalaisessa kaivoksessa on 4G LTE -matkapuhelinsignaali, joka on ensimmäinen Kanadan kaivosteollisuudessa ja joka tehostaa kaivoksen viestintävalmiuksia. Viisikymmentä yhden tonnin painoista kivellä lastattua kuljettajatonta kuorma-autoa nousee portaalista kellon ympäri 30 minuutin välein, vaikka paikalla ei näytä olevan yhtään työntekijää.

Yksi teknologia, jonka testaamiseen kaivos on keskittynyt vuodesta 2018 lähtien, on Sandvikin AutoMine-alusta. Kolmessa lyhyessä vuodessa LaRonde Zone 5 on kehittänyt AutoMine-järjestelmänsä yhdestä eristetyssä rinteessä työskentelevästä kuormaajasta kolmeen Sandvik LH517i -kuormaajaan ja neljään Sandvik TH551i -kuorma-autoon, jotka työskentelevät ylimääräisiä autonomisia työvuoroja koko viikon ajan ja parantavat kaivoksen tuottavuutta 10 prosentilla. Girard kertoo, että vuonna 2021 laivasto kasvaa jälleen neljään Sandvik LH517i -kuormaajaan ja kuuteen Sandvik TH551i -kuorma-autoon.

"Kuukaudessa LaRonden Zone 5:n operaattorit pääsivät tutustumaan Sandvikin järjestelmään", sanoo Devin Wilson, teknisten palveluiden päällikkö. "Se ei ole kovin monimutkainen järjestelmä. Kun tietää, mistä on kyse, sitä on todella helppo käyttää."

Vaikka järjestelmän oppiminen saattoi olla nopeaa, LaRonde Zone 5:n AutoMine-sovellus on ainutlaatuinen ja toi haasteita. Sandvikin AutoMine-järjestelmä LaRonde Zone 5:ssä oli ensimmäinen Pohjois-Amerikassa käyttöön otettu järjestelmä, jossa malmia kuljetetaan itsenäisesti tuotantotasolta nostoramppia pitkin varastoon, ja siihen kuuluu automaattinen liikenteenohjaus matkan varrella.

Automaatiota harkitaan yleensä sovelluksissa, joissa reitit ovat toistuvia, kuten siirtotasolla, mutta avoimessa louhintasovelluksessa tilanne on aivan toinen. LaRonde Zone 5:llä ei ole omaa automaatiovyöhykettä. Automaatioalue voi tiettynä päivänä olla erilainen.

"Se on meille todella dynaaminen prosessi", Wilson sanoo. "Aikaisemmin AutoMinea ja automaatiota on todella käytetty lietteen siirtämiseen pisteestä A pisteeseen B. Olemme LaRonde Zone 5:llä pyrkineet tekemään prosessista dynaamisemman, jolloin yhtenä päivänä saatamme olla yhdessä paikassa ja seuraavana päivänä toisessa paikassa."

Kaivoksen automaatioasiantuntija Marc St Pierre tarkistaa päivittäin tuotantosuunnitelman ja ohjelmoi uudet reitit, joita kuorma-autot ja kuormaajat ajavat. "Kuorma-autot menevät minne tahansa, minne pyydämme niitä menemään", hän sanoo. "Ne menevät yhdessä tehtävässä pintaan ja sitten ne saavat toisen tehtävän eri tasolla."

Wilson selittää, että kaivoksen LTE-verkko on ollut ratkaisevan tärkeä AutoMine-kaluston jatkuvasti muuttuvien reittien helpottamisessa. "Mitä tahansa tapahtuukin, meillä on yhteys LTE:n avulla, ja tämä on mahdollistanut automaation koko kaivoksessamme", hän sanoo.

Sen lisäksi, että AutoMine-järjestelmää hyödynnettiin tässä dynaamisessa ympäristössä, LaRonde Zone 5:n visiona oli automatisoida koko lietteen kuormaus- ja kuljetussykli rinteestä aina pintakasaan asti, mikä tarkoitti autonomista kuorma-autoliikennettä kuljetusrampilla, joka oli toinen Pohjois-Amerikan ensimmäinen samassa kaivoksessa.

Kaivoksen päivä- ja yövuorojen aikana laitteita käytetään manuaalisesti, mutta vuoronvaihtojen aikana ja viikonloppuisin koko kuonan kuormaus- ja kuljetussykli hoidetaan pintakäsittelytilasta käsin. Sandvik LH517i käynnistyy vetopisteessä, jossa AutoMine-operaattori kytkeytyy etäohjauksella ottamaan kauhan rinteestä. Sen jälkeen kuormaaja ajaa itsenäisesti kuormauslaiturille, nostaa automaattisesti kauhan ylös, kun se lähestyy Sandvik TH551i -kuormaajaa, ja operaattori tyhjentää kauhan kuorma-autoon etäohjauksella. Kun kuorma-auto on lastattu, AutoMine-operaattori lähettää sen maanpinnalle kuljetusramppia pitkin.

Automaattinen liikenteenhallinta mahdollistaa sen, että useat AutoMine-järjestelmään liitetyt ajoneuvot voivat käyttää kuljetusramppia samanaikaisesti, asettaa kuormatut kuorma-autot etusijalle tyhjiin nähden ja hallita kuorma-autojen liikkumista turvallisesti.

Wilson selittää, että kuljetusramppia pitkin on odotuspisteitä, joissa tyhjä kuorma-auto voi pysähtyä rampilta, jotta täysi kuorma-auto pääsee ohi.

"Sandvik on tehnyt hyvää työtä hyvän liikennelogiikan luomisessa", hän sanoo. "Kaikki tapahtuu itsestään, ja ajoneuvojen liikkuminen on sujuvaa". Meidän tarvitsee oikeastaan vain lähettää laitteita pisteestä A pisteeseen B, ja liikennelogiikka hoitaa kaiken muun."

Kuormitus- ja kuljetussyklin automaatio on tarjonnut LaRonde Zone 5:lle 48 ylimääräistä tuottavuustuntia viikossa, sillä kaivos voi nyt työskennellä itsenäisesti kahdessa yövuorossa viikonloppuisin ja kahdessa vuoronvaihdossa päivässä.

"Avainasemassa LaRonde Zone 5:n automaatiossa on se, että olemme pystyneet hyödyntämään ne käyttökatkokset, joiden aikana emme aiemmin voineet tuoda lietettä kaivoksestamme, ja nyt voimme käyttää ne", Wilson sanoo.

Tyypillisesti AutoMinen operaattorit voivat hänen mukaansa tehdä Sandvik TH551i -kuorma-autolla neljä matkaa vuoronvaihdon aikana ja 40 matkaa viikonlopun yövuoron aikana, mikä tarkoittaa keskimäärin 136 ylimääräistä matkaa viikossa.

"AutoMinen käytön ansiosta lukumme osoittavat, että olemme lisänneet päivittäistä tonnikapasiteettiamme 10 prosenttia", Girard sanoo.

Vuonna 2020 muutoin tuottamattomana aikana itsenäisesti muokatun ja kuljetetun tonniston määrä oli 12 prosenttia, ja vuoden 2021 tavoitteet ovat vielä suuremmat.

"Tavoitteenamme vuodelle 2021 on 17 prosenttia, mutta kun tähdet asettuvat kohdalleen, pysäkit ovat oikeassa paikassa ja järjestelmä toimii hyvin, voimme siirtää jopa 20 tai 25 prosenttia lietteestä automaatiolla", Wilson sanoo. "Jotkin tuottavuuden parannukset ovat todella ylittäneet alkuperäiset odotuksemme. Ilman automaatiota emme olisi voineet kasvattaa tonnimääräämme pari vuotta takaisesta 2 000 tonnista päivässä nykyiseen 3 000 tonniin päivässä."

Kaivoksen saamat hyödyt ulottuvat päivittäisen tonnimäärän kasvua pidemmälle: "Kun AutoMinea käytetään likaantumisramppeihin tai malmin kuljettamiseen pois työmaalta, kaivostyöläiset saadaan pois näiltä mahdollisesti vaarallisemmilta alueilta", hän sanoo.

Wilsonin mukaan yksi kaivoksen kohtaamista haasteista oli kulttuurinen. Hänen mukaansa paras tapa auttaa työntekijöitä voittamaan tämä haaste oli osoittaa, miten AutoMine voi parantaa heidän terveys- ja turvallisuussuorituksiaan.

"Kun he ovat nähneet, miten tehokas järjestelmä voi olla, he ovat nopeasti kääntyneet kannattajiksi", Wilson sanoo. "Jotkut operaattorit ovat sanoneet meille, että se pidentää heidän uraansa tulevaisuuteen, kun he voivat toimia maan pinnalta käsin. Emme olisi mitenkään päässeet tähän tilanteeseen, jos emme olisi uskoneet siihen ja jos meillä ei olisi ollut tukea johdolta aina maanalaisiin muokkaajiin asti."

Girard ja Wilson ovat yhtä mieltä siitä, että LaRonde Zone 5:n ja Sandvikin yhteistyö on ollut ratkaisevaa kaivoksen menestyksen kannalta.

"Kun teemme liiketoimintaa laitteiden tai palvelujen toimittajan kanssa, ensimmäinen asia, jota etsimme, on yhteistyö toimittajan kanssa, ja sitten on kyse palvelusta, palvelusta, palvelusta", Girard sanoo.

"Sandvik oli aina kanssamme ja auttoi meitä löytämään ratkaisun johonkin ongelmaamme, ja juuri tästä syystä olemme automaation suhteen siinä, missä olemme nyt", Wilson on samaa mieltä.

Kaivos aikoo jatkaa AutoMinen mahdollisuuksien rajojen pidentämistä, ottaa käyttöön uusia teknologioita kaivoksessa ja viitoittaa tietä muille kaivoksille.

"Tilanteen ja tarpeidemme perusteella Sandvik on loistava valinta automaation suhteen", Wilson sanoo. "Olemme haaveilleet tästä teknologiasta viimeiset 10, 15 tai 20 vuotta, mutta ensimmäistä kertaa voimme mielestäni sanoa, että se on täällä, se on valmis ja kypsä."