Nyheter från omvärlden

Batteritekniken som gav renare luft i Anderna

0
Högt uppe bland bergen, i hjärtat av Anderna ligger Atocha-gruvan. Det är en anrik gruva, det första spadtaget togs redan 80 år sedan. Nu många år senare ringlar gruvgångarna sig mer än en kilometer ner i berget. De djupa gruvgångarna var nära att skapa stora problem för gruvbolaget Nexa. Det var klart att de behövde tänka nytt, och det var då som en ny lösning visade sig i form av batteridrivna gruvmaskiner. Fram tills nyligen behövde både manskap och utrustning ta sig upp 4000 meter bara för att ta sig till gruvmynningen. Väl där uppe startade sedan resan ner igen i en sju kilometer lång slingrande tunnel, en resa som totalt kunde ta upp till en timme. De långa transporttiderna fick till slut gruvbolaget Nexa, som äger gruvan att inse att de var tvungna att planera för en ny servicetunnel. Gruvan hade nått så långt ned att den nya tunneln nu kunde placeras 700 meter längre ner på berget. En åtgärd som nära på skulle halvera transporttiden till knappt en halvtimme. Men att gräva ut en 2,2 km lång tunnel med en enda accesspunkt hade sina egna utmaningar. Det ställer nämligen helt andra krav när det kommer till att se till att det finns en tillräcklig luftkvalitet för arbetarna. Traditionella maskiner släpper nämligen ut en giftig blandning av kolmonoxid, kväveoxid tillsammans med ett fint damm innehållandes partiklar som kan vara skadligt för lungorna.

Batteridrift innebar en oväntad vändning

Tidpunkten för det här projektet kunde dock inte ha valts bättre för när just som projektet skulle komma igång hade Epiroc nämligen nya Scooptram ST7 Battery, en elektrisk lastare med batteridrift som precis stod färdig för leverans. ”Dieselmotorer är ganska skitiga och den mängd rök som de genererar hindrar oss ibland från att arbeta” förklarar Yordan Rojas, en gruvveteran med fjorton års erfarenhet från Atacocha. Atachoagruvan Det vanliga sättet att hantera den här typen av projekt är att man installerar enorma ventilationssystem tvingar ut den smutsiga luften ur större delen av gruvan. Men i en stängd tunnel med en enda utgång byggs föroreningar snabbt upp och till farliga nivåer vilka kan innebära onödiga hälsorisker för de som arbetar i gruvan. Det enda sättet för operatörerna att kunna vistas och köra sina dieselmaskiner inne i de trånga tunnlarna är om de sitter i hermetiskt tillslutna, lufttäta hytter. Alla andra måste vänta utanför i trettio minuter och ofta mer innan gaserna har skingrat sig. Först efter det kan de gå in och vistas i arbetsområdet.

Nollutsläpp ger nya möjligheter

Batteridrift ger å andra sidan inte ifrån sig några avgaser alls. De för därför inte med sig samma utmaningar som med motsvarande dieselmaskiner när det kommer till att arbeta i slutna miljöer. Sedan de kom på plats i januari 2018 har de elektriska fordonen varit en stor succé.  Det gäller både hos ledningen men speciellt bland operatörerna som slåss om att köra dem. ”Jag har aldrig sett en maskin som den här… ingen nedsmutsning, inga avgaser” säger Rojas. ”Det är bättre för operatörerna och för alla omkring”. Batteridriven gruvmaskin Scooptram ST7 Battery har också bevisat sig i matchen med sin dieseldrivna kusin i hur den enkelt kan lyfta och flytta stora bergmassor. En förlängd lastarm gör att den kan lasta tunga laster helt utan plattformsstöd.

Batteridrift ger ljudlösa maskiner

Till skillnad från förbränningsmotorer så ger gruvlastare med elektriska motorer knappt ifrån sig något ljud. Den rör sig nästan ljudlöst genom gruvgångarna vilket minskar ansträngningen på gruvarbetarnas öron. Den ger heller inte ifrån sig samma värme som en dieselmaskin. Vilket är en stor fördel när snabbt temperaturerna under jorden snabbt närmar sig klibbiga trettio grader. Den nackdel man märkt är att ett laddat batteri, till skillnad från en fulltankad dieseltank inte räcker batteridrift för ett helt 12-timmarsskift. Batterierna måste bytas efter fyra till fem timmars användande.

Överaskande enkelt att byta batteri

Men att byta batterierna har visat sig överraskande enkelt. Efter upplärningen från Epirocs servicetekniker kan Rojas och hans kollegor nu byta batteri på omkring 15 minuter. Minskat behov av bränsle och smörjoljor minskar inte bara driftskostnaderna. Det betyder också att färre tankbilar behöver ta sig upp längs de slingrande vägarna till gruvan. Med så många fördelar med batteridrift är det inte konstigt att gruvindustrin slåss om att vara först med att elektrifiera sin maskinpark så snart som möjligt. Esteban förklarar att Nexa nu har planer på att elektrifiera hela sin maskinpark inom fem år. ———– Den här artikeln publicerades ursprungligen i Mining and Construction

Guldläge för automatisering

0
Automatiserad och fjärrstyrd drift hjälper Barrick Gold Corporation att nå djupare i Hemlogruvan i Kanada. Att Scooptram ST14-lastare från Epiroc kan styras från ytan förbättrar säkerheten och ökar produktiviteten. Operatören Wayne Locht styr underjordslastaren Scooptram ST14 till automatiseringsområdet. På vägen dit passeras vita, väggmonterade wifiboxar. Han stannar strax före den första så kallade ”ljusgardinen”, en laseraktiverad barriär som markerar gränsen till den automatiserade zonen. Om barriären passeras aktiveras en nedstängning av nivån och larmet går uppe på ytan. Maskinerna i Hemlogruvan är taggade med Mobilaris system för realtidsspårning för att visa var de befinner sig. Samma teknik ska användas även för att spåra personalen i gruvan. – Än så länge kontrollerar vi området på plats, för att försäkra oss om att ingen befinner sig i automatiseringszonen, säger Wayne Locht när han klättrar ur styrhytten. När han kontrollerat att området är tomt, tar han en elektronisk nyckel från ett säkerhetsskåp i närheten av ljusgardinen. – Nyckeln ger lastaren tillåtelse att ge sig in. Den kopplar fordonet till automatiseringszonen så att säkerhetssystemet vet att det finns där. Han sticker in nyckeln i ett uttag under sin operatörsplats och röda statuslampor byts mot blinkande gula. Locht kan fortsätta att köra till nästa ljusgardin.

Kontrollrummet tar över

Han parkerar maskinen mellan den första och den andra barriären, kopplar in bromsarna och växlar från manuell styrning till fjärrstyrning på operatörskonsolen. Därefter lämnar han hytten en andra gång och tar ut nyckeln ur uttaget under sätet. När han sätter tillbaka nyckeln i säkerhetsskåpet aktiveras den första barriären och den andra deaktiveras. Statuslampan ändrar färg till grönt. Locht anropar operatören som väntar i kontrollrummet på marknivå, 1400 meter ovanför honom. Lastaren styrs nu från ytan – och Wayne Locht kan påbörja den 40 minuter långa färden dit upp. Självkörande fordon och fjärrstyrning är några av inslagen i automatiseringsprogrammet i Barrick Gold Corporations Hemlogruva, nära Marathon i Ontario, Kanada. De första stegen togs 2007 med bana för självkörande truckar.

Epirocs erbjudande passade bäst

Nu har företaget tagit fram en femårsplan som ska skynda på arbetet med automatisering. Planen togs fram efter att man lagt ner ett år på att undersöka vilken lösning som ger lägst kostnad, snabbast implementering och bästa produktsupport. – Vi studerade all tillgänglig teknik. Vi hade möten med tillverkare. Vi reste till platser där utrustning användes i daglig drift, säger Patrick Marshall som är chef för automatiseringsprojekt inom Barrick Gold Corporation. – Vi kom fram till att Epirocs erbjudande hade den starkaste supporten, främsta integrationsmöjligheterna, rätta prismodellen och överlag passade våra behov på bästa sätt. Barrick föredrog att använda Cisco som leverantör av gruvans trådlösa infrastruktur och den integrationen fungerade utan problem. – Epirocs system är enkelt att anpassa till trådlösa lösningar från andra parter, säger Patrick Marshall.

Säkrare och effektivare drift i Hemlogruvan

För Hemlogruvan är säkerheten den största vinsten med att ha tagit Scooptram ST14 i drift. Men kombinationen av autonom körning och fjärrstyrning har också gett produktivitetsvinster. – Automatisering och fjärrstyrning tar operatörerna bort från gruvmiljön och in i kontrollrum på marknivå – det är den perfekta lösningen ur en säkerhetsaspekt, säger gruvchefen Jon Laird och fortsätter: – Eftersom maskinen kontinuerligt gör sitt jobb, betyder det att vi inte behöver byta operatör nere i gruvan varje skift. Jon Laird säger att 14-tonslastaren är så effektiv att den riskerar att göra jobbet mycket snabbare än vad krossningen av guldmalmen hinner med. – Överproduktion kan vara ett trevligt problem att ha, säger han med ett brett leende. En lösning som är under diskussion är att öppna ytterligare schakt, så att krossningen hinner med mellan gångerna lastaren lämnar av malmen. Scooptram ST14 kan enkelt lära sig flera rutter och växla mellan dem – Med den här maskinen kör du bara rutten en gång för att lära den, sedan är den redo att arbeta, säger Graham Hanson som är chef för innovation och teknik på Barrick Gold Corporation. För andra, motsvarande, system kan det ta ett helt skift att lära maskinerna en ny rutt.

Målet är en helt automatiserad gruva

Wayne Locht återvänder till markytan för att avsluta sitt arbetspass i det man kallar ”Automation Room”. Till storlek och inredning påminner det om ett klassrum. Genom fönstren har man panoramavyer över landskapet i Ontario. Locht stämmer av med operatören som tog över kontrollen av lastaren han lämnade i gruvan. Sedan går han till omklädningsrummet. Tar av sig gruvutrustningen, duschar och återvänder i sina egna kläder. Han sätter sig i kontorsstolen och studerar direktbilderna från Scooptram-lastaren nere i gruvan. Nästa steg för gruvan är att bygga klar den trådlösa infrastrukturen, skapa fler automatiserade zoner och köpa in fler lastare. En operatör ska kunna kontrollera flera maskiner från sin plats, fler kontrollrum ska byggas och operatörerna i de olika rummen ska kunna styra vilken maskin som helst, var som helst i gruvan. – Idag är vi uppkopplade, imorgon handlar det om att optimera fordonsflottan och i en nära framtid når vi vårt mål. Målet är att bli en helt automatiserad underjordsgruva som styrs av operatörer på marknivå, säger Patrick Marshall.
 

Fakta / Hemlogruvan

  • Utforskades redan 1535, men guldfyndigheten upptäckes 1981.
  • Gruvan öppnade 1987 och har ägts av Barrick Gold Corporation sedan 2009.
  • Förra året utvann man cirka 5,5 ton guld ur gruvan.
  • Gruvan har cirka 700 anställda.
  • Läs mer på gruvans webbplats