Teknologisk trendsättare

Femhundra kilometer norr om Montreal ligger staden Val d'Or i Abitibi-regionen i nordvästra Quebec, som är rik på gruvhistoria. Val d'Or, som kallades "Valley of Gold" under guldrushen i början av 1900-talet, har klarat sig genom de många hög- och lågkonjunkturer som har inträffat sedan dess och har varit hem för många stora gruvföretag. Den kanske mest kända av dem är Agnico Eagle, som etablerade sin flaggskeppsguldgruva under jord, LaRonde Mining Complex, i området 1988 och därmed inledde starten av en nu allmänt erkänd global guldgruva.

Luc Girard, superintendent för gruvverksamheten, beskriver LaRonde Zone 5 som ett litet gruvområde inom det större LaRonde Mining Complex.

"De som arbetar vid LaRonde Zone 5 har ett starkt intresse för ny teknik", säger Girard. Agnico Eagle använder platsen som en testplats för ny teknik, som senare ska implementeras i företagets andra gruvor runt om i världen.

En 4G LTE-mobilsignal finns i hela gruvdriften under jord, vilket är första gången i den kanadensiska gruvindustrin, vilket effektiviserar gruvans kommunikationsmöjligheter. Femtio förarlösa lastbilar på ett ton lastade med sten kommer ut ur portalen som ett urverk var 30:e minut, samtidigt som det inte verkar finnas några arbetare på plats.

En teknik som gruvan har fokuserat på att testa sedan 2018 är Sandviks AutoMine-plattform. På tre korta år har LaRonde Zone 5 utvecklat sitt AutoMine-system från en enda lastare som arbetade i en isolerad stubbe till tre Sandvik LH517i-lastare och fyra Sandvik TH551i-truckar som arbetar extra autonoma skift under veckan för att höja gruvans produktivitet med 10 procent. Under 2021, förklarar Girard, kommer flottan att växa igen till fyra Sandvik LH517i-lastare och sex Sandvik TH551i-truckar.

"Inom en månad kunde operatörerna på LaRonde Zone 5 bekanta sig med Sandviks system", säger Devin Wilson, chef för teknisk service. "Det är inte ett särskilt komplicerat system. När du väl vet vad som händer är det väldigt lätt att använda."

Även om det gick snabbt att lära sig systemet är LaRonde Zone 5:s tillämpning av AutoMine unik och medförde utmaningar. Sandviks AutoMine-system vid LaRonde Zone 5 var det första i Nordamerika som autonomt transporterade malm från produktionsnivån uppför en transportramp till upplaget, och det inkluderar automatiserad trafikkontroll längs vägen.

Automation övervägs vanligtvis för applikationer där rutterna är repetitiva, till exempel vid överföringsnivån, men i en applikation med öppet stopp är situationen en helt annan. Vid LaRonde Zone 5 finns det ingen särskild zon för automation. Varje dag kan zonen för automation vara en annan.

"Det är verkligen en dynamisk process för oss", säger Wilson. "Tidigare har AutoMine och automation verkligen använts för att flytta lera från punkt A till punkt B. Det vi har gjort i LaRonde Zone 5 är att försöka skapa en mer dynamisk process där vi en dag kan vara på en plats och nästa dag på en annan plats."

Marc St Pierre, specialist på automation i gruvan, kontrollerar dagligen produktionsplanen och programmerar nya rutter som lastbilarna och lastmaskinerna ska köra. "Lastbilarna kör dit vi ber dem att köra", säger han. "De kommer att köra upp till ytan i ett uppdrag och sedan tilldelas de en annan uppgift på en annan nivå."

Wilson förklarar att gruvans LTE-nätverk har varit avgörande för att underlätta de ständigt förändrade rutterna för AutoMine. "Oavsett vad som händer har vi kommunikation med LTE och det är det som har gjort det möjligt för oss att ha automation i hela gruvan", säger han.

Förutom att använda AutoMine-systemet i denna dynamiska miljö hade LaRonde Zone 5 en vision om att automatisera en fullständig mucking- och transportcykel, från stupröret hela vägen till upplaget på ytan, vilket innebar autonom truckkörning på transportrampen, en andra nordamerikansk premiär i samma gruva.

Utrustningen arbetar manuellt under gruvans dag- och nattskift, men under skiftbyten och helger slutförs hela mucknings- och transportcykeln från ett driftrum ovan jord. En Sandvik LH517i startar vid en dragpunkt där AutoMine-operatören kopplar in fjärrstyrningen för att hämta en skopa från berget. Sedan kör lastaren autonomt till en lastkaj och höjer automatiskt skopan när den närmar sig en Sandvik TH551i, varpå en operatör via fjärrstyrning tippar den i lastbilen. När lastbilen är fullastad skickar en AutoMine-operatör upp den till ytan via rampen för transport.

Automatiserad trafikledning gör det möjligt för flera AutoMine-uppkopplade fordon att använda rampen för transport samtidigt, att prioritera lastade lastbilar framför tomma och att hantera lastbilarnas rörelser på ett säkert sätt.

Wilson förklarar att det finns väntpunkter längs rampen för transporter där en tom lastbil kan köra av rampen för att släppa fram en fullastad lastbil.

"Sandvik har gjort ett bra jobb med att införa en bra trafiklogik", säger han. "Allt sker av sig självt och fordonen rör sig smidigt. Allt vi behöver göra är att skicka utrustning från punkt A till punkt B, och trafiklogiken löser allt annat."

Automationen av mucking- och transportcykeln har försett LaRonde Zone 5 med 48 extra produktionstimmar per vecka eftersom gruvan nu kan arbeta autonomt med två nattskift på helgerna och två skiftbyten per dag.

"Nyckeln till automation vid LaRonde Zone 5 är att vi har kunnat dra nytta av de stillestånd som vi tidigare inte kunde ta ut muck ur gruvan med, och nu kan vi använda dem", säger Wilson.

Han säger att operatörerna i AutoMine normalt kan göra fyra resor med en Sandvik TH551i-truck under ett skiftbyte och 40 resor under ett nattskift på helgen, vilket i genomsnitt innebär 136 extra resor per vecka.

"Med hjälp av AutoMine visar våra siffror att vi har ökat vår dagliga tonnagekapacitet med 10 procent", säger Girard.

Under 2020 uppgick det tonnage som muckades och transporterades autonomt under annars improduktiv tid till 12 procent, och målen för 2021 är ännu högre.

"Vårt mål för 2021 är 17 procent, men när stjärnorna står rätt och vi har stopp på rätt plats och systemet fungerar bra kan vi flytta så mycket som 20 eller 25 procent av vår gödsel med automation", säger Wilson. "Vissa av produktivitetsökningarna har verkligen överträffat vad vi ursprungligen förväntade oss. Utan automation hade vi inte kunnat öka vårt tonnage från 2.000 ton per dag för ett par år sedan till 3.000 ton per dag i dag."

De fördelar som gruvan har sett sträcker sig längre än till ett ökat dagligt tonnage. "Genom att använda AutoMine för att rensa utvecklingsramper eller transportera malmen ut från området kan gruvarbetarna lämna dessa potentiellt mer riskfyllda områden", säger han.

Enligt Wilson var en av de utmaningar som gruvan stod inför kulturell. Han säger att det bästa sättet att hjälpa medarbetarna att övervinna den utmaningen var att visa hur AutoMine kunde förbättra deras hälsa och säkerhet.

"När de väl har sett hur effektivt systemet kan vara blir de snabbt anhängare", säger Wilson. "Några av operatörerna har sagt till oss att det kommer att förlänga deras karriärer i framtiden att kunna arbeta från ytan. Vi skulle aldrig ha kunnat komma dit vi är idag om vi inte hade trott på det, om vi inte hade haft stöd från ledningen hela vägen ner till muckarna under jord."

Girard och Wilson är överens om att samarbetet mellan LaRonde Zone 5 och Sandvik har varit avgörande för gruvans framgång.

"När vi gör affärer med en leverantör av utrustning eller service är det första vi letar efter samarbete från den leverantören, och sedan är det service, service, service", säger Girard.

"Sandvik var alltid med oss och hjälpte oss att hitta en lösning på ett av våra problem och det är tack vare det som vi är där vi är idag med automation", instämmer Wilson.

Gruvan planerar att fortsätta tänja på gränserna för vad AutoMine kan göra, införa ny teknik i gruvan och bana väg för fler gruvor att följa.

"Baserat på situationen och våra behov är Sandvik ett utmärkt val för automation", säger Wilson. "Vi har drömt om den här tekniken under de senaste 10, 15 eller 20 åren, men för första gången tror jag att vi kan säga att den är här, att den är redo och att den är mogen."