Wyznaczanie trendów technologicznych

Pięćset kilometrów na północ od Montrealu, miasto Val d'Or w regionie Abitibi w północno-zachodnim Quebecu jest bogate w historię górnictwa. Nazwane "Doliną Złota" podczas gorączki złota na początku XX wieku, Val d'Or przetrwało wiele boomów i upadków, które miały miejsce od tego czasu i było domem dla wielu dużych górników. Być może najbardziej znaną z nich jest Agnico Eagle, która założyła swoją flagową podziemną kopalnię złota, LaRonde Mining Complex, na tym obszarze w 1988 roku, inicjując rozruch obecnie powszechnie uznanego globalnego wydobywcy złota.

Kierownik operacji górniczych Luc Girard opisuje LaRonde Zone 5 jako mały obszar górniczy w ramach większego kompleksu górniczego LaRonde.

"Ludzie pracujący w LaRonde Zone 5 są bardzo zainteresowani nowymi technologiami", mówi Girard. Agnico Eagle wykorzystuje to miejsce jako poligon doświadczalny dla nowych technologii, które później są wdrażane w innych kopalniach firmy na całym świecie.

Sygnał komórkowy 4G LTE jest obecny w całej podziemnej kopalni, po raz pierwszy w kanadyjskim przemyśle wydobywczym, co usprawnia możliwości komunikacyjne kopalni. Pięćdziesiąt jednotonowych samochodów ciężarowych załadowanych skałami wyjeżdża z portalu jak w zegarku co 30 minut, podczas gdy na miejscu nie ma żadnych pracowników.

Jedną z technologii, którą kopalnia testuje od 2018 r., jest platforma AutoMine ( system autonomiczny) firmy Sandvik. W ciągu trzech lat kopalnia LaRonde Zone 5 rozwinęła swój system AutoMine ( system autonomiczny) z jednej ładowarki pracującej w odizolowanym wyrobisku do trzech ładowarek Sandvik LH517i i czterech samochodów ciężarowych Sandvik TH551i, pracujących na dodatkowych, autonomicznych zmianach przez cały tydzień, aby zwiększyć wydajność kopalni o 10 procent. W 2021 r., jak wyjaśnia Girard, flota ponownie wzrośnie do czterech ładowarek Sandvik LH517i i sześciu samochodów ciężarowych Sandvik TH551i.

"W ciągu miesiąca operatorzy w LaRonde Zone 5 zapoznali się z systemem Sandvik", mówi Devin Wilson, kierownik ds. technicznych. "Nie jest to skomplikowany system. Gdy już się wie, o co chodzi, jego obsługa jest naprawdę łatwa".

Choć nauka systemu była szybka, zastosowanie AutoMine ( system autonomiczny) w kopalni LaRonde Zone 5 jest wyjątkowe i niesie ze sobą wiele wyzwań. System AutoMine ( system autonomiczny) firmy Sandvik zastosowany w kopalni LaRonde Zone 5 był pierwszym w Ameryce Północnej, który autonomicznie transportował rudę z poziomu produkcyjnego na rampę transportową do składowiska.

Automatyzacja jest zwykle rozważana w zastosowaniach, w których trasy są powtarzalne, takich jak poziom transferu, ale w przypadku otwartego zatrzymania sytuacja jest zupełnie inna. W strefie LaRonde Zone 5 nie ma dedykowanej strefy automatyzacji. Każdego dnia strefa automatyzacji może być inna.

"To dla nas naprawdę dynamiczny proces", mówi Wilson. "W przeszłości AutoMine ( system autonomiczny) i automatyzacja były naprawdę wykorzystywane do przenoszenia błota z punktu A do punktu B. To, co zrobiliśmy w LaRonde Zone 5, to próba stworzenia bardziej dynamicznego procesu, w którym jednego dnia możemy być w jednym miejscu, a następnego dnia w innym".

Marc St Pierre, specjalista ds. automatyzacji kopalni, codziennie sprawdza plan produkcji i programuje nowe trasy, którymi będą jeździć samochody ciężarowe i ładowarki. "Samochody ciężarowe jeżdżą wszędzie tam, gdzie je o to poprosimy" - mówi. "Będą wyjeżdżać na powierzchnię w jednym zadaniu, a następnie zostaną przydzielone do innego zadania na innym poziomie".

Wilson wyjaśnia, że sieć LTE w kopalni ma kluczowe znaczenie dla ułatwienia stale zmieniających się tras floty AutoMine ( system autonomiczny). "Bez względu na wszystko, mamy łączność z LTE i to właśnie pozwoliło nam na automatyzację w całej naszej kopalni" - mówi.

Oprócz wykorzystania systemu AutoMine ( system autonomiczny) w tym dynamicznym środowisku, LaRonde Zone 5 miał wizję zautomatyzowania pełnego cyklu odstawy urobku i transportu, od kopalni aż do składowiska na powierzchni, co oznaczało autonomiczny samochód ciężarowy na rampie transportowej, co było drugim pierwszym tego typu rozwiązaniem w Ameryce Północnej w tej samej kopalni.

Sprzęt jest obsługiwany ręcznie podczas dziennych i nocnych zmian w kopalni, ale podczas zmian i w weekendy cały cykl odstawy urobku jest wykonywany z pomieszczenia operacyjnego na powierzchni. Ładowarka Sandvik LH517i rozpoczyna pracę w punkcie czerpalnym, gdzie operator AutoMine ( system autonomiczny) zdalnie pobiera łyżkę ze skarpy. Następnie ładowarka autonomicznie podjeżdża do rampy załadunkowej, automatycznie podnosząc łyżkę, gdy zbliża się do ładowarki Sandvik TH551i, a operator zdalnie tele-remote wrzuca ją do samochodu ciężarowego. Po załadowaniu samochodu ciężarowego operator AutoMine ( system autonomiczny) wyśle go na powierzchnię za pomocą rampy transportowej.

Zautomatyzowane zarządzanie ruchem pozwala wielu pojazdom połączonym z AutoMine ( system autonomiczny) korzystać z rampy transportowej w tym samym czasie, nadawać priorytet załadowanym samochodom ciężarowym nad pustymi i bezpiecznie zarządzać ruchem samochodów ciężarowych.

Wilson wyjaśnia, że wzdłuż rampy transportowej znajdują się punkty oczekiwania, w których pusty samochód ciężarowy może zjechać z rampy, aby umożliwić przejazd pełnego samochodu ciężarowego.

"Sandvik wykonał kawał dobrej roboty, wprowadzając dobrą logikę ruchu", mówi Wilson. "Wszystko dzieje się samo, a ruch pojazdów jest płynny. Wszystko, co musimy zrobić, to wysłać sprzęt z punktu A do punktu B, a logika ruchu zajmie się resztą".

Automatyzacja cyklu odstawy urobku i transportu zapewniła kopalni LaRonde Zone 5 48 dodatkowych godzin wydajności tygodniowo, ponieważ kopalnia może teraz pracować autonomicznie na dwóch nocnych zmianach w weekendy i dwóch zmianach w ciągu dnia.

"Kluczem do automatyzacji w LaRonde Zone 5 jest to, że byliśmy w stanie wykorzystać te przestoje, przez które wcześniej nie mogliśmy wywozić mułu z naszej kopalni, a teraz możemy je wykorzystać" - mówi Wilson.

Zazwyczaj operatorzy AutoMine ( system autonomiczny) mogą wykonać cztery przejazdy samochodem ciężarowym Sandvik TH551i podczas zmiany i 40 przejazdów podczas nocnej zmiany weekendowej, co daje średnio 136 dodatkowych przejazdów tygodniowo.

"Dzięki zastosowaniu AutoMine ( system autonomiczny), nasze dane pokazują, że zwiększyliśmy naszą dzienną wydajność tonażową o 10 procent", mówi Girard.

W 2020 r. tonaż obrzucany i transportowany autonomicznie w czasie bezproduktywnym wyniósł 12 procent, a cele na 2021 r. są jeszcze większe.

"Naszym celem na 2021 r. jest 17 procent, ale kiedy gwiazdy ustawią się w jednej linii i mamy przystanki we właściwym miejscu, a system działa dobrze, możemy przenieść nawet 20 lub 25 procent obornika za pomocą automatyzacji" - mówi Wilson. "Niektóre wzrosty wydajności naprawdę przekroczyły nasze pierwotne oczekiwania. Bez automatyzacji nie moglibyśmy zwiększyć naszego tonażu z 2000 ton dziennie kilka lat temu do 3000 ton dziennie obecnie".

Korzyści, jakie odniosła kopalnia, wykraczają poza zwiększenie dziennego tonażu. "Wykorzystując AutoMine ( system autonomiczny) do odśnieżania ramp lub transportu rudy poza teren kopalni, usuwasz górników z tych potencjalnie bardziej niebezpiecznych obszarów" - mówi.

Według Wilsona, jednym z wyzwań stojących przed kopalnią były kwestie kulturowe. Powiedział, że najlepszym sposobem na pomoc pracownikom w przezwyciężeniu tego wyzwania było zademonstrowanie, w jaki sposób AutoMine ( system autonomiczny) może poprawić ich wyniki w zakresie zdrowia i bezpieczeństwa.

"Gdy tylko zobaczyli, jak skuteczny może być ten system, szybko przekonali się do niego" - mówi Wilson. "Niektórzy operatorzy powiedzieli nam, że dzięki niemu ich kariera zawodowa wydłuży się w przyszłości, ponieważ będą mogli pracować z powierzchni. Nie byłoby możliwości, byśmy dotarli tam, gdzie jesteśmy dzisiaj, gdybyśmy w to nie wierzyli, gdybyśmy nie mieli wsparcia od kierownictwa aż po górników pod ziemią".

Girard i Wilson zgadzają się, że współpraca między LaRonde Zone 5 i firmą Sandvik była kluczowa dla sukcesu kopalni.

"Kiedy współpracujemy z dostawcą sprzętu lub usług, pierwszą rzeczą, której szukamy, jest współpraca z tym dostawcą, a następnie serwis, serwis, serwis", mówi Girard.

"Sandvik zawsze był z nami, by nam towarzyszyć i znaleźć rozwiązanie jednego z naszych problemów i to właśnie z tego powodu jesteśmy dziś tam, gdzie jesteśmy, jeśli chodzi o automatyzację", zgadza się Wilson.

Kopalnia planuje dalej przesuwać granice możliwości systemu AutoMine ( system autonomiczny), wprowadzając nowe technologie i przecierając szlaki dla innych kopalń.

"Biorąc pod uwagę naszą sytuację i nasze potrzeby, Sandvik to świetny wybór, jeśli chodzi o automatyzację - mówi Wilson. - Marzyliśmy o tej technologii przez ostatnie 10, 15 czy 20 lat, ale po raz pierwszy możemy powiedzieć, że jest już gotowa i dojrzała.