Für den Lang-Transport
Kitimat-Stikine, British Columbia. Mit mehr als 18.000 Betriebsstunden stellt die größte batterieelektrische Untertage-Muldenkipperflotte eine bemerkenswerte Produktivität und Verbesserungen der Umweltauswirkungen für die GoldmineNewcrest’s Brucejack bereit.
Die letzten 11Kilometer der Zufahrtsstraße zur Brucejack-Mine, die sich über eine Gesamtstrecke von 76 Kilometern von der nächsten Autobahn erstreckt, führen durch den Knipple-Gletscher. Die Gletscherstraße– – die alle Mitarbeiter, Auftragnehmer, Maschinen, Teile, Verbrauchsmaterialien und Vorräte überqueren müssen, um das Bergewerk im bergigen Nordwesten von British Columbia zu erreichen– – erfordert das ganze Jahr über Wartung, von der Planierung im Sommer bis zur Präparierung im Winter.
Tankwagen, die Tausende Liter Diesel zur Baustelle transportieren, müssen ebenfalls den Gletscher überqueren, aber ihre Fahrten sind nicht annähernd so häufig, seit Brucejack der erste Brownfield-Betrieb war, der seine gesamte Transportflotte auf batterieelektrische Fahrzeuge umgestellt hat.
Mike Gagnon ist Principal of Business Improvement bei Newcrest. Er war von November 2020 bis Juni 2022 als Minenaufseher von Brucejack tätig und stark an dem Weg zur Elektrifizierung beteiligt, die mit einer Kompromissstudie und einem Einzel-Muldenkipper-Versuch zur Erstellung eines Geschäftsmodells begann und seitdem zur Umstellung auf die erste vollständige BEV-Flotte des Untertagebergbaus führte.
Abgesehen von den erwarteten Produktivitätsvorteilen durch schnellere Zykluszeiten und niedrigere Stückkosten sowie Umweltverbesserungen, einschließlich reduzierter Wärme-, Lärm- und Treibhausgasemissionen, ist die Risikoreduzierung eines erheblichen Teils des Dieseltransports laut Gagnon ein unterschätzter Vorteil des Übergangs.
Unsere erste Priorität bestand darin, die Luft und die Atmosphäre unter der Erde für unser Bergbauteam zu verbessern“, sagte Gagnon. „Wir haben jedoch auch einen weiteren wichtigen Vorteil erkannt. Durch den Austausch unserer Diesel-Muldenkipper unter Tage in der Brucejack-Mine konnten wir den Transport von fast 5.000 Litern Dieselkraftstoff pro Tag über den Gletscher einsparen, was für uns eine erhebliche Verbesserung der Sicherheit darstellt.
Mike Gagnon, Principal of Business Improvement bei Newcrest, war während der gesamten Elektrifizierungsphase der Mine eng involviert.
Brucejack-Mine
Brucejack liegt im Goldenen Dreieck im Nordwesten von British Columbia, etwa 950 Kilometer nördlich von Vancouver und 140 Kilometer südlich der Red Chris-Mine, die sich mehrheitlich im Besitz von Newcrest befindet und von ihr betrieben wird. Brucejack, einer der hochwertigsten Goldbetriebe der Welt, ging im Juli 2017 unter Pretium Resources in die kommerzielle Produktion. Newcrest erwarb Pretium und den Brucejack-Betrieb im März 2022.
Brucejack begann im Oktober 2020 mit einem viermonatigen Test eines Sandvik Z50. Ahsan Chaudhary, der das Amt des Minenaufsehers übernahm, als Gagnon seine Aufgabe im Bereich der Geschäftsverbesserung aufnahm, sagt, dass die Mine eine Reihe von Produktivitäts-KPIs festgelegt habe, darunter Nutzlast, Geschwindigkeit, Zykluszeiten und Verfügbarkeit, um die Leistung im Vergleich zur vorhandenen Dieselflotte zu bewerten.
”„Obwohl die Vorteile für die Umwelt durch die Reduzierung von Hitze und Lärm sowie den Verzicht auf Diesel recht gut bekannt sind, wollten wir sicher sein, dass die geschäftlichen Argumente für die Fortsetzung der Z50-Muldenkipper-Flotte solide sind“,” sagt Chaudhary.
Während des viermonatigen Testzeitraums konnte Brucejack die Zykluszeit für den durchschnittlichen Transportzyklus um 22 Prozent verkürzen.
„In jedem der wichtigsten KPI-Bereiche, die wir untersucht haben, konnten wir spürbare Verbesserungen im Vergleich zur bestehenden Dieselflotte feststellen“, sagt Chaudhary.
Nachdem Brucejack die Produktionsvorteile des Muldenkippers bestätigt hatte und teilweise mit Mitteln des CleanBC Industry Fund finanziert wurde, begann das Unternehmen mit dem vollständigen Austausch seiner Flotte. Das Bergwerk investierte in acht Sandvik Z50 50-Tonnen-BEVs als Ersatz für seine zwölf 30-Tonnen-Diesel-Muldenkipper.
Der Vorgänger des Sandvik TH550B, der Sandvik Z50, verfügt über eine der kleinsten Querschnittsgrößen in der Klasse der 50-Tonnen-Muldenkipper und erzeugt die doppelte Spitzenleistung und 1/8 der Wärme von Dieseläquivalenten.
Da sich die Bediener auf dem Test-Muldenkipper abwechseln mussten und nur begrenzte Erfahrungen mit der BEV-Technologie sammelten, bis Brucejack im Februar 2022 die zweite Einheit in Betrieb nahm, widersetzten sich einige zunächst der Umstellung weg vom konventionellen Transport. General Manager Sean Masse sagt, dass sich die Zustimmung schnell beschleunigte, als mehr Muldenkipper vor Ort eintrafen.
Als wir anfingen, eine größere Flotte zu haben, sagten immer mehr Mitarbeiter: „Oh wow, das Ding ist viel schneller, es ist viel leiser.“ „Am Ende des Tages fühle ich mich viel wohler“, meint Masse. „Und es hat auch einen wirklich guten Aspekt in Sachen Umweltschutz und Nachhaltigkeit.“ Wir reduzieren Tausende Tonnen Kohlenstoff aus unserem Betrieb.
Brucejack hat durch eine batterieelektrische Umstellung inzwischen mehr als 3.200 Diesel-PS aus dem Untergrund geholt. Newcrest geht davon aus, dass bis zum Ende des Jahrzehnts rund 65.000 Tonnen CO2-Emissionen eingespart werden – das Äquivalent der Emissionen von 14.000 benzinbetriebenen Personenkraftwagen, die ein Jahr lang gefahren werden. Brucejack ist an das Stromnetz angeschlossen und ermöglicht so trotz der Abgeschiedenheit der Mine die Nutzung erneuerbarer Energien. Sie wird überwiegend mit kostengünstiger, kohlenstoffarmer Wasserkraft betrieben, was die Vorteile von BEVs noch weiter ausweitet.
Newcrest
Newcrest ist Australiens größter Goldproduzent und einer der weltweit führenden Goldminenbetreiber. Das Unternehmen betreibt Gold- und Kupferminen in Australien, Kanada und Papua-Neuguinea. Newcrest produzierte im Geschäftsjahr 2022 1,96 Millionen Unzen Gold und 121.000 Tonnen Kupfer.
Brucejack hat im März 2023 seinen achten und letzten Sandvik Z50 in Betrieb genommen. Der Test-Muldenkipper hat seit Oktober 2020 mehr als 6.000 Betriebsstunden absolviert, während die zweite Einheit kürzlich 4.000 Betriebsstunden erreichte. Die durchschnittliche Flottenverfügbarkeit liegt bei etwa 92 Prozent, und Brucejack erreicht mit den BEVs durchgängig beladene Rampengeschwindigkeiten von 14 Stundenkilometern – 40–55 Prozent schneller als die ersetzte Dieselflotte.
„Wir sehen auf ganzer Linie einen Mehrwert, wenn es um unsere Produktion, die Geschwindigkeit dieser Muldenkipper und die Zykluszeiten geht“, sagt Reid Simpson, Mineningenieur Projekte, der vor dem Test an der ersten Kompromissstudie gearbeitet hat.
Sie bieten Ihren Mitarbeitern eine sauberere und produktivere Arbeitsumgebung, warum also nicht? Für uns ist das eine Selbstverständlichkeit.
Maschinenführerin Andrena Moore begann 2015 bei Brucejack mit der Schneeräumung, bevor sie einige Jahre später zum Übertagebetrieb und 2021 in den Untergrund überging. Sie hat mehr als 1.100 Stunden mit dem Sandvik Z50 gearbeitet.
„Der Unterschied bei den Emissionen und der Wärmeentwicklung ist im Vergleich zu Diesel-Muldenkippern erheblich“, sagt sie.
Ich genieße die Ruhe in der Kabine auf jeden Fall deutlich mehr. Obwohl ich immer noch Ohrstöpsel trage, bin ich am Ende des Tages weniger müde und erschöpft, weil die Hintergrundgeräusche weg sind. Für eine so große Maschine sind sie recht präzise. Sie bewegen sich sehr geschmeidig. Sie können in enge Räume hinein- und herauskommen. Sie bewegen sich einfach sanfter und anmutiger.
Täglich transportiert die aus acht Muldenkippern bestehende Flotte voraussichtlich 4.000 bis 5.000 Tonnen Erz sowie etwa 2.500 Tonnen Vortriebsabfälle aus dem Untergrund. Während einer typischen Schicht ist jeder Sandvik Z50 für 10–15 Ladungen verantwortlich und legt eine Gesamtfahrstrecke von 30–40 Kilometern zurück. Die Muldenkipper tauschen die Batterien zwei- bis dreimal pro Schicht aus, wobei jeder Austausch ein manuelles Trennen und Wiederanschließen der Batterie erfordert und je nach Effizienz der Ladestation nur sieben Minuten dauert. Der gleiche Austausch kann beim Nachfolger Sandvik TH550B, der über die AutoConnect-Funktion der nächsten Generation von Sandvik’ verfügt, in nur drei Minuten durchgeführt werden.
Brucejack hat die bestehende Infrastruktur für seine erste Ladestation für den Test-Muldenkipper angepasst. Während die Mine ihre Flotte vergrößerte und ihre Elektrifizierung voranschritt, wurden ihre Ladestationen immer spezieller gebaut und verfügen über immer raffiniertere und optimierte Designs. Zu den ersten Konstellationen gehörten Ladegeräte auf Platten aus zerkleinertem Material, gefolgt von gegossenen Betonplatten, die den Bedienern beim Wechseln einen besseren Halt bieten.
„Danach haben wir eine erhöhte Plattform für die Ladeausrüstung geschaffen, die die Trennung zwischen der mobilen Ausrüstung und der festen Infrastruktur stabiler machte und unseren Betreibern einen größeren Arbeitsbereich für den Austausch verschaffte“, sagt Chaudhary.
Die neueste Version nutzt das gleiche Bankkonzept, um die elektrische Ausrüstung von der Fahrbahn zu entfernen, jedoch mit einem zusätzlichen Durchfahrsystem.
“Die Bediener müssen nicht mehr rein- und wieder rausfahren”, sagt Chaudhary. “„Sie fahren hinein, lassen die Batterie fallen und fahren dann weiter vorwärts, um die zweite Batterie aufzunehmen. Um dann die Ladebucht zu verlassen, fahren Sie geradeaus weiter und zurück zur Rampe.“”
Sandvik unterstützt die Flotte von acht Muldenkippern und 21 Batteriekäfigen im Rahmen eines „Battery as a Service by Sandvik“-Vertrags, einer schlüsselfertigen Lösung für Brucejack, bei der Sandvik die volle Verantwortung für die Batteriewartung, -erneuerung und -entsorgung übernimmt. Sandvik stellt einen Flottenmanager und vier Techniker vor Ort zur Verfügung, um die Batterien und BEVs zu unterstützen. Der Erfolg der Transportumstellung war so wertvoll, dass die Mine im März 2023 einen batterieelektrischen Lader vom Typ Sandvik LH518B für einen sechsmonatigen Testbetrieb in Betrieb nahm.
„Ich denke, jeder’ wird sagen wollen, dass er früher gewechselt hat.“
„Andere Minen haben die BEV-Lader getestet und wir möchten die gleichen Erkenntnisse verstehen und die gleichen Vorteile nachahmen, um zu verstehen, ob es für Brucejack einen Geschäftsvorteil gibt, wenn wir auch für unsere Lader eine batterieelektrische Flotte implementieren“, sagt Chaudhary.
Der Minenplanungsingenieur Evan Robson, der zusammen mit Simpson die erste Kompromissstudie leitete, ist begeistert vom Potenzial einer stärkeren Batterieelektrifizierung zur Verbesserung der Produktivität und der Arbeitsbedingungen bei Brucejack.
„Der Wechsel ist mit Kapitalkosten verbunden, aber drei bis fünf Jahre später wird wohl jeder sagen wollen, dass er gerne schon früher gewechselt hätte,” sagt Robson. „Und ich denke, es ist jetzt an der Zeit, dies zu tun.“
Gagnon stimmt zu.
”„Unternehmen, die sich für batterieelektrische Technologie interessieren, empfehle ich dringend, sich jetzt an Sandvik zu wenden und mit der Diskussion zu beginnen, um sich startbereit zu machen und ihre eigenen Weg hin zu batterieelektrische Fahrzeugen zu beginnen“, ”sagt er. ”„Sandvik war für uns ein großartiger Partner und hat uns bei der Planung, Implementierung und Ausführung des batterieelektrischen Projekts in der Brucejack-Mine unterstützt.“”
Foto: Adam Lach
Veröffentlicht: 22. Mai 2023