Le cœur de l'automatisation

Les travailleurs de la mine de Coeur Alaska Kensington doivent faire jusqu'à deux heures de trajet aller-retour pour arriver sur le site de la mine, mais même les mineurs les plus expérimentés de l'opérateur affirment que le paysage en vaut la peine.

Deux fois par jour, les employés montent dans un bus à Juneau, la capitale de l'Alaska, pour un trajet de 37 kilomètres jusqu'au port. Un trajet de 45 minutes en bateau sur le canal Lynn offre des vues pittoresques sur des sommets montagneux escarpés et des possibilités saisonnières d'observation des baleines. Les employés montent ensuite dans un autre bus à l'installation portuaire de la mine pour parcourir les huit kilomètres restants sur une route de gravier praticable par tous les temps jusqu'au site de la mine.

Accessible uniquement par bateau, hydravion ou hélicoptère, la mine de Kensington travaille dans un périmètre compact de plus de 100 hectares dans la forêt nationale de Tongass, la plus grande forêt nationale des États-Unis. Les précipitations annuelles moyennes sur le site sont supérieures à 100 pouces, avec des accumulations de neige hivernales supérieures à 3 mètres possibles au portail de la mine.

La production commerciale a débuté en 2010 et la mine d'or a atteint le cap du million d'onces en 2019. La mine avait initialement prévu une durée de vie de 10 ans à 1 130 tonnes par jour dans le cadre de son plan d'exploitation approuvé en 2005. Les améliorations apportées par Cœur à l'exploitation minière et au traitement ont permis à la mine d'augmenter sa production à 1 815 tonnes par jour, et les investissements continus dans l'exploration et les rendements positifs ont prolongé la durée de vie de la mine jusqu'à environ 2025. En 2020, Coeur a investi 8,6 millions USD dans l'exploration à Kensington et 11 millions USD supplémentaires en 2021 pour prolonger la durée de vie de la mine. En 2022, Coeur Alaska a reçu l'autorisation d'augmenter la capacité de stockage des résidus et des stériles afin de prolonger la durée de vie de la mine d'au moins 10 ans.

L'éloignement de l'opérateur crée des conditions de travail uniques, notamment en ce qui concerne la production d'électricité, la gestion de la charge et les services d'urgence sur place. Toutes les pièces, la nourriture et le carburant arrivent par une barge hebdomadaire en provenance de Seattle, de sorte que la planification et la logistique de la chaîne d'approvisionnement sont essentielles au succès de la mine.

Travailler sur la rentabilité des opérations permet également de compenser les coûts d'exploitation plus élevés du site éloigné. L'automatisation est l'une des technologies les plus importantes adoptées par la mine ces dernières années.

Le parcours d'automatisation de Sandvik a commencé après que la direction de la mine a visité le kiosque de Sandvik au salon MINExpo INTERNATIONAL 2016.

" L'idée de retirer le mineur de la galerie et d'utiliser l'automatisation pour contrôler un LHD souterrain était très excitante pour nous ", explique l'ancien directeur général Mark Kiessling.

La mine entrait dans un cycle de mise à niveau de la flotte et explorait simultanément plusieurs systèmes d'automatisation. Selon Kyle Beebe, directeur des opérations, les avantages proposés par Sandvik, la facilité de mise en œuvre et le coût par rapport aux autres solutions ont été des facteurs décisifs dans le choix du système AutoMine.

"Nous avons également choisi Sandvik parce que les systèmes étaient déjà prêts à être installés sur la machine, au lieu d'avoir à être montés ultérieurement ", explique-t-il.

Cœur Alaska a acheté une nouvelle flotte Sandvik en 2017, y compris deux chargeuses de 14 tonnes Sandvik LH514 équipées d'AutoMine. Selon Beebe, bien que la motivation première pour la mise en œuvre de l'automatisation des chargeuses à Kensington ait été d'améliorer la sécurité en remplaçant les opérations à distance en ligne de mire par des opérations à distance, augmenter la production en utilisant des équipements automatisés pour continuer les opérations de transport de boue pendant les changements de quart et les cycles de dynamitage lorsque les employés ne peuvent pas être dans la mine était une deuxième motivation proche.

Kensington a mis en œuvre AutoMine au cours de l'année 2018, en renforçant sa dorsale de réseau sans fil pour soutenir les zones automatisées et en travaillant sur certains problèmes initiaux et défis d'acceptation culturelle avec le nouveau système. La mine a déplacé 4 000 tonnes de minerai avec AutoMine en 2019 et, à mesure que la fiabilité du système s'est améliorée, elle a broyé 4 000 tonnes rien qu'en janvier 2020. La mine a vu les gains continuer à augmenter au cours de l'année 2021.

"Le fait de pouvoir déplacer ce matériau sans aucune interaction homme-machine a été tout simplement fantastique", déclare Kiessling. "Cela a vraiment changé la façon dont nous pensons à la façon dont nous éloignons les butées et à la façon dont nous déblayons le matériau. Nous constatons d'importants gains de productivité."

Bryan Nord, responsable de l'informatique et de la veille stratégique, dirige le développement du programme d'automatisation de Kensington. Grâce à l'embauche de techniciens en automatisation à temps plein, à la formation des opérateurs, à l'identification des problèmes courants et à leur résolution, ainsi qu'à l'amélioration de la planification à long terme, Kensington a augmenté l'utilisation de son AutoMine de plus de 20 % en 2021.

"Notre équipe d'automatisation travaille constamment à l'amélioration de notre infrastructure, de nos rapports, de nos procédures de travail et de la qualité de la maintenance afin de nous donner les meilleures chances de réussite", déclare Nord. "Nous nous attendons à ce que notre utilisation soutenue continue de s'améliorer."

Bien que la mise en œuvre initiale d'AutoMine par Kensington ait consisté à travailler à distance, son application a évolué au fur et à mesure que l'acceptation et l'utilisation du système augmentaient régulièrement. La mine broie à distance, mais le roulage et le déversement de la passe à minerai sont capables d'être entièrement autonomes.

"Bien que nous ayons envisagé une automatisation complète, la conception actuelle de notre mine exclut l'utilisation de l'automatisation complète, et le séquençage exige que nous soyons prêts à l'improviste dans divers domaines. Cela nous a conduits à optimiser l'utilisation d'AutoMine, principalement en travaillant à distance et de manière semi-autonome", explique M. Nord.

Kensington utilise actuellement ses Sandvik LH514 automatisés à la fois pour déplacer le minerai des haldes vers les baies à boue sur des niveaux automatisés pendant le changement d'équipe et pour déplacer le minerai des haldes vers les passes à minerai, généralement pendant le changement d'équipe, mais aussi pendant des cycles d'équipe complets.

"Ce sont les deux utilisations les plus efficaces qui introduisent le moins de temps d'arrêt dû au désarmement des niveaux pour les équipes de forage", explique Nord. "Nous ciblons souvent les niveaux qui ont accès à une passe à minerai/déchets pour le travail en équipe complète, car nous pouvons facilement installer un chargeur et le faire fonctionner en continu."

M. Nord a indiqué que, bien que Kensington ne suive pas actuellement de mesures pour quantifier les avantages d'AutoMine par rapport au déblayage manuel, son équipe a remarqué que les piles de stockage restaient plus pleines lorsqu'elle utilisait AutoMine. La mine a déplacé jusqu'à 42 godets le long d'un couloir de minerai au cours d'un changement d'équipe de trois heures.

"Cela représente 42 godets qui n'auraient pas dû être déplacés pendant le travail normal", explique M. Nord, "Cet indicateur de performance clé a permis de libérer des ressources autour de la chargeuse pour les affecter à d'autres tâches. Nous libérons des heures de travail pour effectuer d'autres tâches.

"Une fois que le groupe d'exploitation de la mine a constaté que la chargeuse était fiable et capable de produire ces tonnes alors qu'aucune autre activité n'avait lieu sous terre, les gens ont commencé à comprendre pourquoi nous faisions cela", ajoute-t-il, "Maintenant, les gens se disent : "Hé, vous savez, ça marche, c'est bien, que pouvons-nous faire d'autre avec ça ?

Les principales limites de Kensington pour les opérations AutoMine tournent autour de la disponibilité de la chargeuse et de l'opérateur, et le séquençage avec le forage reste également un défi.

"Avec AutoMine, nous avons transformé plusieurs heures de temps d'arrêt auparavant improductives en une augmentation de nos taux de tonnage", explique M. Nord. "Bien que l'application de l'automatisation à notre méthode d'arrêt des forages et des explosions ait posé des problèmes et que les chantiers actuels aient été conçus sans tenir compte de l'automatisation, le système fonctionne maintenant au-delà des attentes initiales. Grâce à une formation adéquate, à un meilleur soutien de Sandvik et à la familiarisation avec l'équipement, notre équipe d'automatisation a constaté une amélioration drastique de l'utilisation et une diminution marquée des arrêts de travail ", ajoute M. Nord.

" Sandvik nous a bien soutenus dans notre parcours d'automatisation, avec quelques petits contretemps et défis en cours de route. AutoMine présente de nombreux avantages. La courbe d'apprentissage et les défis d'acceptation culturelle ne sont pas négligeables mais peuvent être gérés, et une fois mis en œuvre, nous pensons qu'il peut améliorer la sécurité et la productivité."

Maintenant que Kensington a surmonté les défis liés à l'introduction de l'automatisation des chargeurs dans des chantiers miniers établis qui n'ont pas été conçus pour cette technologie et qu'elle a prouvé les avantages d'AutoMine, la mine compte bien générer encore plus de valeur grâce à l'automatisation dans les années à venir. Alors que l'exploitation minière débutera dans le gisement d'Elmira à 800 mètres à l'est du gisement principal de Kensington en 2023, Cœur Alaska a planifié et conçu le nouveau corps minéralisé spécifiquement autour de l'automatisation afin d'en optimiser les avantages.

"Les ingénieurs recherchent désormais des opportunités d'incorporer AutoMine dans toutes les nouvelles conceptions de production, ce qui nous donne la flexibilité d'utiliser l'automatisation pour déplacer les matériaux plus efficacement", déclare Nord. "Nous mettons actuellement en œuvre un système de chargement automatisé avec Elmira, où nous pensons pouvoir capitaliser sur les muckers automatisés pendant le quart de travail pour un avantage continu. Alors que nous continuons à étendre le rôle de l'automatisation, les avantages en termes de coûts et les gains de temps de cycle devraient devenir encore plus significatifs."

Kensington explore également une application de niveau de transfert de camion pour AutoMine dans le nouveau gisement.

"Nous avons effectué le travail de conception pour intégrer les aspects de l'automatisation qui, selon nous, rendront la conception plus intelligente et plus rentable", déclare Kiessling. "Nous sommes vraiment enthousiasmés par cette opportunité, non seulement du point de vue du chargement, mais aussi potentiellement du point de vue du transport et de l'avancement des concepts d'automatisation dans cette nouvelle mine."

L'automatisation a déjà permis d'améliorer la sécurité et la productivité et de réduire les coûts à Kensington, et la technologie évolutive a encore le potentiel d'améliorer l'économie des gisements de minerai existants et à identifier.

"Ce qui est fantastique, c'est que l'automatisation et l'utilisation de cette rentabilité, la possibilité d'exploiter pendant les changements d'équipe et la possibilité d'exploiter intelligemment et de contrôler plusieurs machines ont le potentiel de réduire notre structure de coûts et de nous permettre de prendre du matériel qui aurait pu être marginal auparavant et de nous permettre d'abaisser notre teneur de coupure et potentiellement de tirer ce matériel dans le plan de mine", dit Kiessling.