Automaation sydän

Coeur Alaska Kensington -kaivoksen veneestä veneeseen - veneestä ulos -työntekijät matkustavat jopa kaksi tuntia yhteen suuntaan saapuakseen kaivosalueelle, mutta jopa toiminnan veteraanimmat kaivostyöläiset sanovat, että maisemat ovat sen arvoisia.

Kaksi kertaa päivässä työntekijät nousevat Alaskan osavaltion pääkaupungissa Juneaussa bussiin, josta he lähtevät 37 kilometrin matkan satamaan. 45 minuutin venematka Lynn-kanavaa pitkin tarjoaa viehättäviä näkymiä jylhille vuorenhuipuille ja kausittaisia mahdollisuuksia valaiden tarkkailuun. Sen jälkeen työntekijät nousevat toiseen bussiin kaivoksen satamalaitoksella, josta he kulkevat kahdeksan kilometrin matkan soratietä pitkin kaivosalueelle.

Kensingtonin kaivokselle pääsee vain veneellä, vesilentokoneella tai helikopterilla, ja se toimii pienellä, yli 100 hehtaarin alueella Tongass National Forestissa, joka on Yhdysvaltojen suurin kansallinen metsä. Keskimääräinen vuotuinen sademäärä alueella on yli 100 tuumaa, ja talvella kaivoksen portaalissa voi kertyä yli 3 metriä lunta.

Kaupallinen tuotanto alkoi vuonna 2010, ja kultakaivos saavutti miljoonan unssin virstanpylvään vuonna 2019. Kaivoksen käyttöikä oli alun perin arvioitu 10 vuodeksi 1 130 tonnilla päivässä vuonna 2005 hyväksytyn toimintasuunnitelman mukaisesti. Coeurin kaivostoiminnan ja jalostuksen parannusten ansiosta kaivoksen läpimenoaika voitiin nostaa 1 815 tonniin päivässä, ja jatkuvat investoinnit malminetsintään ja positiiviset tuotot ovat pidentäneet kaivoksen käyttöikää noin vuoteen 2025. Vuonna 2020 Coeur investoi 8,6 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria Kensingtonin malminetsintätutkimuksiin ja toiset 11 miljoonaa Yhdysvaltain dollaria vuonna 2021 keskittyen kaivoksen käyttöiän pidentämiseen. Vuonna 2022 Coeur Alaska sai luvan lisätä rikastushiekan ja jätekiven varastointikapasiteettia, mikä on tarpeen kaivoksen käyttöiän pidentämiseksi ainakin vielä 10 vuodella.

Toiminnan syrjäinen sijainti luo ainutlaatuiset toimintaolosuhteet, mukaan lukien sähköntuotanto ja kuormituksen hallinta sekä hätäpalvelut paikan päällä. Kaikki osat, ruoka ja polttoaine saapuvat kerran viikossa Seattlelta tulevalla proomulla, joten suunnittelu ja toimitusketjun logistiikka ovat olennaisen tärkeitä kaivoksen menestyksen kannalta.

Toiminnan tehostaminen auttaa myös kompensoimaan syrjäisen sijainnin korkeampia käyttökustannuksia. Yksi vaikuttavimmista teknologioista, jonka kaivos on ottanut käyttöön viime vuosina, on automaatio.

Kensingtonin automaatiomatka alkoi kaivoksen johdon vierailtua Sandvikin osastolla MINExpo INTERNATIONAL 2016 -messuilla.

"Ajatus kaivostyöläisen poistamisesta ajourasta ja automaation käyttämisestä maanalaisen lastauskoneen ohjaamiseen oli meistä hyvin jännittävä", entinen toimitusjohtaja Mark Kiessling kertoo.

Kaivos oli siirtymässä kaluston päivityssykliin ja tutki samanaikaisesti useita automaatiojärjestelmiä. Operaattori Kyle Beebe sanoi, että Sandvikin ehdottamat edut, käyttöönoton helppous ja kustannukset suhteessa vaihtoehtoihin olivat ratkaisevia tekijöitä AutoMine-järjestelmän valinnassa.

"Valitsimme Sandvikin myös siksi, että heillä oli järjestelmät valmiina jo koneessa, eikä niitä tarvinnut asentaa jälkiasennuksena", hän sanoo.

Coeur Alaska hankki vuonna 2017 uuden Sandvikin kaluston, johon kuuluu kaksi AutoMine-laitteilla varustettua Sandvik LH514 14-tonnista kuormaajaa. Beebe sanoo, että vaikka ensisijainen motivaatio kuormaajien automaation käyttöönottoon Kensingtonissa oli käyttöturvallisuuden parantaminen vaihtamalla näköyhteyden päässä oleva etäohjaus etäohjaukseen, tuottavuuden parantaminen käyttämällä automatisoitua kalustoa jatkamaan lietteenkuljetustoimintaa vuoronvaihtojen ja räjäytysjaksojen aikana, kun työntekijät eivät voi olla kaivoksessa, oli lähellä toista.

Kensington otti AutoMinen käyttöön vuoden 2018 aikana, vahvisti langattoman verkon runkoverkkoa tukemaan automaatioalueita ja kävi läpi joitakin alkuvaiheen alkuvaikeuksia ja kulttuurisen hyväksynnän haasteita uuden järjestelmän kanssa. Kaivos siirsi AutoMinen avulla 4 000 tonnia malmia vuonna 2019, ja järjestelmän luotettavuuden parantuessa se lietti 4 000 tonnia malmia pelkästään tammikuussa 2020. Kaivos näki voittojen kasvavan edelleen vuoden 2021 aikana.

"Se, että pystymme siirtämään materiaalia ilman ihmisen ja koneen välistä vuorovaikutusta, on ollut aivan fantastista", Kiessling sanoo. "Se on todella muuttanut tapaa, jolla ajattelemme sitä, miten kaukopysäyttömme ja miten likaamme materiaalia. Tuottavuus on parantunut huomattavasti."

Bryan Nord, IT- ja Business Intelligence -yksikön johtaja, johtaa Kensingtonin automaatio-ohjelman kehittämistä. Palkkaamalla kokoaikaisia automaatioinsinöörejä, kouluttamalla operaattoreita, tunnistamalla yleisiä ongelmia ja ratkaisuja sekä parantamalla pitkän aikavälin suunnittelua Kensington lisäsi AutoMinen käyttöastetta yli 20 prosenttia vuonna 2021.

"Automaatiotiimimme työskentelee jatkuvasti parantaakseen infrastruktuuria, raportointia, toimintaa ja kunnossapidon laatua, jotta meillä olisi parhaat mahdollisuudet menestyä", Nord sanoo. "Odotamme, että jatkuva käyttöasteemme paranee edelleen."

Vaikka Kensingtonin AutoMinen alkuperäinen käyttöönotto oli etäohjausta, sen käyttö on kehittynyt, kun järjestelmän hyväksyntä ja käyttöaste ovat jatkuvasti lisääntyneet. Kaivoksen muokkaus tapahtuu etänä, mutta ajo ja malmin läjitys pystytään tekemään täysin autonomisesti.

"Vaikka olemme tutkineet täysautomaatiota, nykyinen kaivoksen suunnittelumme estää täysautomaation käytön, ja sekvensointi edellyttää, että meidän on oltava valmiina hetken mielijohteesta useilla eri alueilla. Tämä johti siihen, että optimoimme AutoMinen käytön lähinnä etäohjaukseen ja puoliautomaattiseen toimintaan", Nord sanoo.

Kensington käyttää tällä hetkellä automaatiojärjestelmän Sandvik LH514:iä sekä siirtämään malmia pysähdyspaikoilta lika-altaille automaattitasoilla vuoronvaihdon aikana että siirtämään malmia pysähdyspaikoilta malmipasseihin tyypillisesti vuoronvaihdon aikana mutta myös koko vuoron jaksoissa.

"Nämä ovat kaksi tehokkainta käyttökohtaa, jotka aiheuttavat vähiten käyttökatkoksia tasojen riisumisen vuoksi poraajille", Nord sanoo. "Kohdistamme usein tasoja, joilla on pääsy malmi-/jätepassille, koko vuoron töihin, koska voimme helposti asettaa kuormaajan ja saada sen toimimaan jatkuvasti."

Nord sanoi, että vaikka Kensington ei tällä hetkellä seuraa mittareita, joiden avulla voitaisiin määrittää AutoMinen hyödyt manuaaliseen likaukseen verrattuna, heidän tiiminsä huomasi, että varastot pysyivät täydempinä AutoMinea käytettäessä. Kaivoksella on siirretty jopa 42 kauhaa malmikäytävää pitkin kolmen tunnin vuoronvaihdon aikana.

"Tämä on 42 kauhaa, joita ei olisi tarvinnut siirtää normaalin toiminnan aikana", Nord sanoo. "Tämä tunnusluku vapautti resursseja kuormaajan ympäriltä, jotta niitä voitaisiin siirtää muualle, missä niitä tarvitaan. Vapautimme henkilöstötunteja muihin tarvittaviin töihin.

"Kun kaivoksen toimintaryhmä näki, että kuormain oli luotettava ja pystyi tuottamaan näitä tonneja silloin, kun maan alla ei ollut muuta toimintaa, ihmiset alkoivat todella ymmärtää, miksi teemme tätä", hän sanoo. "Nyt ihmiset ajattelevat: 'Hei, tämä toimii, tämä on hyvä, mitä muuta voimme tehdä tällä?'"."

Kensingtonin tärkeimmät rajoitukset AutoMine-toiminnoissa liittyvät kuormaajan ja operaattorin saatavuuteen, ja myös poraamisen järjestys on edelleen haaste.

"AutoMine-järjestelmällä olemme kääntäneet useita tunteja aiemmin tuottamatonta käyttökatkosta joka päivä tonnimäärämme kasvuksi", Nord sanoo. "Vaikka automaation soveltaminen poraus- ja räjäytystyön pysäytysmenetelmäämme ja nykyisiin työstöihin, jotka on suunniteltu ottamatta huomioon automaatiota, on ollut haastavaa, järjestelmä toimii nyt yli alkuperäisten odotusten. Asianmukaisen koulutuksen, Sandvikin paremman tuen ja laitteiston tuntemuksen ansiosta automaatiotiimimme on huomannut, että käyttöaste on parantunut huomattavasti ja työnseisaukset ovat vähentyneet huomattavasti", Nord sanoo.

"Sandvik on tukenut meitä hyvin automaatiomatkallamme, vaikka matkan varrella on ollut pieniä ongelmia ja haasteita. AutoMine on paljon etuja. Oppimiskäyrä ja kulttuurisen hyväksynnän haasteet eivät ole merkityksettömiä, mutta ne voidaan hallita, ja kun se on otettu käyttöön, uskomme sen parantavan turvallisuutta ja tuottavuutta."

Nyt kun Kensington on selvinnyt haasteista, jotka liittyvät kuorma-automaation sovittamiseen vakiintuneisiin kaivostyömaihin, joita ei ole suunniteltu tätä tekniikkaa varten, ja osoittanut AutoMinen edut, kaivos odottaa innolla, että se voi tulevina vuosina tuottaa vielä enemmän hyötyä automaatiosta. Kun louhinta alkaa Elmira-esiintymässä 800 metriä Kensingtonin pääesiintymän itäpuolella vuonna 2023, Coeur Alaska on suunnitellut ja suunnitellut uuden malmion nimenomaan automaation varaan, jotta hyödyt voidaan maksimoida.

"Insinöörit etsivät nyt mahdollisuuksia sisällyttää AutoMine kaikkiin uusiin tuotantosuunnitelmiin, mikä antaa meille joustavuutta hyödyntää automaatiota materiaalin tehokkaampaan siirtämiseen", Nord sanoo. "Olemme parhaillaan ottamassa käyttöön automaattista kuormausjärjestelmää Elmiran kanssa, jossa uskomme voivamme hyödyntää automatisoituja kuormauslaitteita työvuoron aikana ja saada siitä jatkuvaa hyötyä. Kun jatkamme automaation roolin laajentamista, kustannushyötyjen ja kiertoaikahyötyjen odotetaan kasvavan entisestään."

Kensington tutkii myös AutoMinen kuorma-auton siirtotasosovellusta uudessa esiintymässä.

"Olemme tehneet suunnittelutyötä sisällyttääksemme siihen automaation osatekijät, joiden uskomme tekevän siitä älykkäämmän ja kustannustehokkaamman", Kiessling sanoo. "Olemme todella innoissamme tästä mahdollisuudesta, ei vain lastauksen näkökulmasta, vaan mahdollisesti myös kuljetuksen näkökulmasta ja automaatiokäsitteiden edistämisestä tässä uudessa kaivoksessa."

Automaatio on jo auttanut parantamaan turvallisuutta ja tuottavuutta sekä alentamaan kustannuksia Kensingtonissa, ja skaalautuvalla teknologialla on potentiaalia parantaa nykyisten ja vielä tunnistamattomien malmialueiden kustannustehokkuutta.

"Fantastista on se, että automaation ja tehokkuuden hyödyntäminen, kyky louhia vuoronvaihdon aikana ja kyky louhia älykkäästi ja ohjata useita laitteita voi alentaa kustannusrakennettamme ja mahdollistaa sen, että voimme ottaa materiaalia, joka on saattanut olla marginaalista aiemmin, alentaa raja-arvoja ja mahdollisesti sisällyttää materiaalin kaivossuunnitelmaan", Kiessling sanoo.