Na dłuższą metę

Ostatnie 11 kilometrów drogi dojazdowej do kopalni Brucejack, rozciągającej się na łączną odległość 76 kilometrów od najbliższej autostrady, przebiega przez lodowiec Knipple. Droga przez lodowiec - którą muszą pokonać wszyscy pracownicy, wykonawcy, sprzęt, części, materiały eksploatacyjne i dostawy, aby dotrzeć do kopalni w górzystej północno-zachodniej Kolumbii Brytyjskiej - wymaga całorocznej konserwacji, od równania w lecie po pielęgnację w zimie.

Samochody ciężarowe przewożące tysiące litrów oleju napędowego na teren kopalni również muszą przemierzać lodowiec, ale ich przejazdy nie są już tak częste, odkąd Brucejack stała się pierwszą kopalnią na terenach poprzemysłowych, która przekształciła całą swoją flotę transportową w pojazdy akumulatorowo-elektryczne.

Mike Gagnon jest dyrektorem ds. usprawnień biznesowych w Newcrest. Pełnił funkcję nadsztygara w Brucejack od listopada 2020 r. do czerwca 2022 r. i był ściśle zaangażowany w całą podróż elektryfikacji, która rozpoczęła się od analizy kompromisów i próby z jednym samochodem ciężarowym w celu ustalenia uzasadnienia biznesowego, a od tego czasu zaowocowała pierwszą w górnictwie podziemnym pełną konwersją floty transportowej na BEV.

Oprócz oczekiwanych korzyści w zakresie wydajności, takich jak krótsze czasy cykli i niższe koszty jednostkowe, a także poprawa stanu środowiska, w tym zmniejszenie emisji ciepła, hałasu i gazów cieplarnianych, Gagnon twierdzi, że niedocenianą korzyścią z przejścia na elektryfikację jest zmniejszenie ryzyka związanego z transportem spalinowym.

"Naszym priorytetem była poprawa powietrza, atmosfery pod ziemią dla naszego zespołu górniczego", powiedział Gagnon. "Jednak zdaliśmy sobie również sprawę z dodatkowej ważnej korzyści. Dzięki wymianie naszych samochodów ciężarowych z silnikiem diesla pod ziemią w kopalni Brucejack, byliśmy w stanie zaoszczędzić na transporcie prawie 5000 litrów oleju napędowego dziennie nad lodowiec, co jest dla nas znaczącą poprawą bezpieczeństwa".

Firma Brucejack rozpoczęła czteromiesięczny test wiertnicy Sandvik Z50 w październiku 2020 r. Ahsan Chaudhary, który objął stanowisko nadsztygara, gdy Gagnon objął stanowisko ds. poprawy wydajności, mówi, że kopalnia ustaliła szereg kluczowych wskaźników wydajności, w tym ładowność, prędkość, czas cyklu i dyspozycyjność, aby ocenić wydajność w porównaniu z istniejącą flotą z silnikiem Diesla.
"Mimo że korzyści dla środowiska są dość dobrze znane dzięki redukcji ciepła i hałasu oraz wyeliminowaniu oleju napędowego z równania, chcieliśmy mieć pewność, że uzasadnienie biznesowe jest solidne, aby kontynuować flotę samochodów ciężarowych Z50", mówi Chaudhary.

W ciągu czteromiesięcznego okresu próbnego firma Brucejack odnotowała 22-procentowe skrócenie czasu trwania przeciętnego cyklu transportowego.

"W każdym z kluczowych obszarów KPI, którym się przyglądaliśmy, zauważyliśmy zauważalną poprawę w porównaniu z istniejącą flotą diesli" - mówi Chaudhary.

Po potwierdzeniu korzyści z wydajności samochodów ciężarowych i przy częściowym finansowaniu z funduszu CleanBC Industry Fund, Brucejack rozpoczął pełną wymianę floty. Kopalnia zainwestowała w osiem 50-metrowych wozów odstawczych BEV Sandvik Z50, które zastąpiły 12 30-metrowych wozów odstawczych z silnikiem Diesla.

Sandvik Z50, poprzednik modelu Sandvik TH550B, ma jedną z najmniejszych kopert w klasie samochodów ciężarowych o ładowności 50 ton metrycznych i generuje dwa razy większą moc szczytową i 1/8 mniej ciepła niż odpowiedniki z silnikiem Diesla.

Ponieważ operatorzy musieli na zmianę korzystać z samochodu ciężarowego i mieli ograniczone doświadczenie z technologią BEV do czasu uruchomienia przez Brucejack drugiej jednostki w lutym 2022 r., niektórzy początkowo sprzeciwiali się odejściu od konwencjonalnego transportu. Dyrektor generalny Sean Masse twierdzi, że zainteresowanie szybko przyspieszyło, gdy na miejscu pojawiło się więcej samochodów ciężarowych.

"Kiedy zaczęliśmy mieć większą flotę, coraz więcej pracowników mówiło: 'o tak, to jest o wiele szybsze, o wiele cichsze. Czuję się o wiele bardziej komfortowo pod koniec dnia" - mówi Masse. "Ma to również naprawdę dobry aspekt ESG. Redukujemy tysiące ton metrycznych dwutlenku węgla z naszej działalności".

Brucejack usunęła już ponad 3200 koni mechanicznych o napędzie wysokoprężnym spod ziemi dzięki zasilaniu bateryjno-elektrycznemu, które według Newcrest wyeliminuje około 65 000 ton metrycznych emisji CO2 do końca dekady - co odpowiada emisji 14 000 samochodów osobowych napędzanych benzyną przez jeden rok. Brucejack ma łączność z siecią energetyczną, co umożliwia korzystanie z energii odnawialnej pomimo oddalenia kopalni. Kopalnia działa głównie w oparciu o tanią, niskoemisyjną energię wodną, co jeszcze bardziej zwiększa korzyści płynące z pojazdów BEV.

W marcu 2023 r. Brucejack oddała do użytku swój ósmy i ostatni wóz odstawczy Sandvik Z50. Od października 2020 r. próbny samochód ciężarowy przepracował ponad 6000 godzin, podczas gdy drugi egzemplarz osiągnął niedawno 4000 godzin. Średnia dyspozycyjność floty oscyluje wokół 92 procent, a Brucejack konsekwentnie osiąga prędkość 14 kilometrów na godzinę z załadowanymi pojazdami BEV - o 40-55 procent szybciej niż w przypadku wymiany floty z silnikami Diesla.

"Widzimy wartość dodaną we wszystkich obszarach, jeśli chodzi o naszą produkcję, prędkość tych samochodów ciężarowych, czasy cykli na nich" - mówi Reid Simpson, inżynier ds. projektów w kopalni, który pracował nad wstępnym badaniem kompromisów przed testem. "Zapewniasz swoim pracownikom czystsze środowisko pracy i większą wydajność, więc dlaczego nie, prawda? Dla nas to oczywiste".

Operator Andrena Moore rozpoczęła pracę w Brucejack w 2015 r. od odśnieżania, a kilka lat później przeszła do pracy na powierzchni, a w 2021 r. do pracy pod ziemią. Przepracowała ponad 1100 godzin na koparkach Sandvik Z50.

"Różnica w emisji spalin i ciepła jest znacząca w porównaniu z samochodami ciężarowymi z silnikiem Diesla", mówi. "Na pewno bardziej podoba mi się cisza w kabinie. Wprawdzie nadal używam zatyczek do uszu, ale pod koniec dnia jestem mniej zmęczony, bo nie słyszę dźwięków w tle. Jak na tak dużą maszynę, są dość precyzyjne. Ich artykulacja jest bardzo płynna. Mogą wjeżdżać i wyjeżdżać z ciasnych przestrzeni. Poruszają się płynniej i z większą gracją."
Każdego dnia flota ośmiu samochodów ciężarowych wywozi z podziemi od 4000 do 5000 ton metrycznych rudy, a także około 2500 ton metrycznych odpadów wydobywczych. Podczas typowej zmiany każda z ciężarówek Sandvik Z50 jest odpowiedzialna za 10-15 ładunków i pokonuje łączny dystans 30-40 kilometrów. Samochody ciężarowe wymieniają baterie dwa lub trzy razy na zmianę, przy czym każda wymiana wymaga ręcznego odłączenia i ponownego podłączenia baterii i trwa zaledwie siedem minut, w zależności od wydajności ładowarki. Ta sama wymiana może być wykonana w ciągu zaledwie trzech minut na następcy Sandvik TH550B, który jest wyposażony w funkcję AutoConnect nowej generacji.

Kopalnia Brucejack zaadaptowała istniejącą infrastrukturę na potrzeby pierwszego stanowiska ładowania dla próbnego samochodu ciężarowego. W miarę jak kopalnia zwiększała swoją flotę i postępowała w procesie elektryfikacji, jej stacje ładowania stawały się coraz bardziej wyrafinowane i optymalizowane. Wczesne konfiguracje obejmowały ładowarki na podkładkach z pokruszonego materiału, a następnie wylane betonowe podkładki, które zapewniały lepsze oparcie dla operatorów dokonujących wymiany.

"Następnie stworzyliśmy podwyższoną platformę dla sprzętu do ładowania, która sprawiła, że segregacja między sprzętem mobilnym a stałą infrastrukturą była bardziej solidna i dała naszym operatorom większy obszar roboczy do wykonywania wymian" - mówi Chaudhary.

Najnowsza wersja wykorzystuje tę samą koncepcję ławki, aby usunąć sprzęt elektryczny z jezdni, ale z dodatkiem systemu przejazdu.

"Operatorzy nie muszą już wjeżdżać i wyjeżdżać", mówi Chaudhary. "Wjeżdża się, opuszcza baterię, a następnie jedzie do przodu, aby podnieść drugą baterię, a następnie, aby opuścić stanowisko ładowania, jedzie się prosto i z powrotem do rampy".

Sandvik obsługuje flotę ośmiu samochodów ciężarowych i 21 pojemników na baterie w ramach kontraktu Battery as a Service by Sandvik, rozwiązania "pod klucz" dla Brucejack, w ramach którego Sandvik bierze pełną odpowiedzialność za konserwację, wymianę i utylizację baterii. Sandvik zapewnia menedżera floty i czterech techników na miejscu, którzy obsługują baterie i pojazdy BEV. Sukces przejścia na odstawę urobku był tak duży, że w marcu 2023 r. kopalnia zamówiła ładowarkę akumulatorowo-elektryczną Sandvik LH518B na sześciomiesięczny okres próbny.

"Inne kopalnie testowały ładowarki BEV i chcemy zrozumieć te same wnioski i naśladować te same korzyści, aby zrozumieć, czy istnieje uzasadnienie biznesowe dla Brucejack poprzez wdrożenie floty akumulatorowo-elektrycznej również dla naszych ładowarek" - mówi Chaudhary.

Inżynier ds. planowania kopalni Evan Robson, który wraz z Simpsonem przewodził wstępnemu badaniu kompromisów, jest podekscytowany potencjałem, jaki ma elektryfikacja akumulatorów w zakresie poprawy wydajności i warunków pracy w Brucejack.

"Zmiana wiąże się z pewnym kosztem kapitałowym, ale patrząc trzy do pięciu lat w przyszłość, myślę, że każdy będzie chciał powiedzieć, że dokonał zmiany wcześniej" - mówi Robson. "I myślę, że nadszedł czas, aby to zrobić".

Gagnon zgadza się z tym.

"Firmom, które są zainteresowane technologią akumulatorową, gorąco polecam skontaktowanie się z firmą Sandvik i rozpoczęcie dyskusji na ten temat już teraz, aby rozpocząć swoją własną podróż w kierunku technologii akumulatorowej - mówi. - Sandvik był dla nas świetnym partnerem do współpracy i pomógł nam w projektowaniu, wdrażaniu i realizacji projektu akumulatorowego w kopalni Brucejack.