Pitkiin kuljetuksiin
Kitimat-Stikine, Kanadan Brittiläinen Kolumbia. Maanalaisen kaivostoiminnon suurimman sähködumpperikannan yli 18 000 käyttötuntia ovat parantaneet Newcrestin Brucejack-kultakaivoksen tuottavuutta ja ympäristöystävällisyyttä merkittävästi.
Viimeiset 11kilometriä huoltotiestä, joka johtaa 76 kilometrin päässä lähimmästä valtatiestä sijaitsevalle Brucejackin kaivokselle, kulkevat Knipple Glacierin jäätikön halki. Brittiläisessä Kolumbiassa Kanadan luoteisosassa sijaitsevan kaivoksen jäätie, jota pitkin kaikkien työntekijöiden, alihankkijoiden, laitteiden, osien, kulutustarvikkeiden ja varusteiden on kuljettava, vaatii ympärivuotista kunnossapitoa – kesäisin lanaamista ja talvisin auraamista.
Myös tuhansia litroja dieseliä kaivokselle kuljettavien säiliöautojen on ajettava jäätikön läpi, mutta niitä näkee tiellä nykyään harvemmin sen jälkeen, kun Brucejackin kaivoksesta tuli ensimmäinen kaivos, joka muutti koko kuljetuskalustonsa akkukäyttöisiksi.
Mike Gagnon on Newcrestin liiketoiminnan kehittämisestä vastaava johtaja. Hän toimi Brucejackin kaivoksen johtajana marraskuusta 2020 kesäkuuhun 2022 ja on ollut vahvasti mukana sähköistämisprosessissa, joka alkoi kannattavuustutkimuksella ja yhden kuorma-auton kokeilulla. Niiden perusteella laadittiin hanke-esitys, joka johti ensimmäiseen täysin akkukäyttöisen kuljetuskaluston käyttöönottoon maanalaisessa kaivostoiminnassa.
Odotettujen tuotantoetujen – nopeampien sykliaikojen ja pienempien yksikkökustannusten – ja ympäristöteknisten parannusten, kuten lämmön, melun ja kasvihuonepäästöjen vähenemisen, lisäksi Gagnon sanoo dieselkuljetusten määrän merkittävään vähenemiseen liittyvän riskien pienenemisen olevan aliarvostettu etu kuljetuksissa.
Ensimmäinen prioriteettimme oli parantaa ilmanlaatua ja maanalaisen kaivostiimimme ilmapiiriä”, Gagnon kertoo. “Huomasimme kuitenkin myös tärkeän lisäedun. Dieselautojen korvaaminen Brucejackin kaivoksen maanalaisissa toiminnoissa johti siihen, että meidän tarvitsee kuljettaa lähes 5 000 litraa vähemmän dieseliä päivittäin jäätikön yli, mikä on meille merkittävä turvallisuusparannus.
Mike Gagnon, Newcrestin liiketoiminnan kehittämisestä vastaava johtaja on ollut tiivisti mukana kaivoksen sähköistämisprosessissa.
Brucejackin kaivos
Brucejack sijaitsee Kanadan luoteisosissa, Brittiläisen Kolumbian niin sanotussa “kultaisessa kolmiossa“, noin 950 kilometriä pohjoiseen Vancouverista ja 140 kilometriä etelään Newcrestin enemmistöomistuksessa olevasta ja operoimasta Red Chrisin kaivoksesta. Brucejack on yksi maailman korkealaatuisinta kultaa tuottavista kaivoksista, jonka Pretium Resources avasi heinäkuussa 2017. Newcrest osti Pretiumin ja Brucejackin toiminnot maaliskuussa 2022.
Brucejack aloitti neljän kuukauden pituisen Sandvik Z50:n koekäyttöjakson lokakuussa 2020. Ahsan Chaudhary, joka otti kaivoksen johtovastuun Gagnonin siirtyessä liiketoiminnan kehitysjohtajaksi, kertoi, että kaivos selvitti esimerkiksi hyötykuormaa, nopeutta, sykliaikoja ja käyttöastetta mittaavilla suorituskykymittareilla, miten sähködumpperi pärjäsi diesellaitteeseen verrattuna.
”Vaikka dieselistä luopumisen ympäristöhyödyt sekä lämmön ja melun vähenemisestä johtuvat edut tunnetaan melko hyvin, halusimme varmistaa, että Z50-laitteisiin siirtymiselle oli olemassa liiketoimintaedellytykset”, Chaudhary toteaa.
Neljän kuukauden kokeilujakson aikana Brucejackilla todettiin sykliajan lyhentyneen 22 prosentilla keskimääräisessä kuljetuskäytössä.
”Jokainen tarkastelemistamme suorituskykymittareista näytti merkittäviä parannuksia olemassa olevaan dieselkalustoon verrattuna”, Chaudhary kertoo.
Kun kuorma-auton edut tuotannolle oli vahvistettu ja CleanBC Industry Fund -ympäristösäätiö oli vahvistanut projektin osittaisen rahoittamisen, Brucejack aloitti koko kalustonsa sähköistämisen. Kaivos investoi kahdeksaan 50-tonniseen Sandvik Z50 ‑akkukuorma-autoon, jotka korvasivat kaivoksen 12 dieselvoimaista 30-tonnista kuorma-autoa.
Sandvik Z50 on Sandvik TH550B:n edeltäjä, joka on kooltaan yksi pienimmistä 50-tonnisista kuorma-autoista ja jonka huipputeho hevosvoimissa mitattuna on kaksinkertainen vastaaviin dieselkuorma-autoihin verrattuna ja joka tuottaa lämpöä vain kahdeksasosan siitä mitä vastaava dieselmoottori.
Koska käyttäjät olivat joutuneet vuorottelemaan kokeilukuorma-auton ratissa ja heidän kokemuksensa akkukäyttöisestä teknologiasta oli jäänyt vähäiseksi, ennen kuin Brucejack hankki toisen kuorma-auton helmikuussa 2022, osa kuljettajista vastusti aluksi siirtymistä pois perinteisestä kuljetuskalustosta. Pääjohtaja Sean Massen:in mukaan uusien dumppereiden hankintapäätös kasvoi kuitenkin nopeasti, kun kaivokselle saatiin lisää laitteita.
Laitekannan kasvaessa yhä useampi työntekijä totesi, että "kappas, tämähän on paljon nopeampi ja hiljaisempi". Olo tuntuu paljon paremmalta päivän päätteeksi”, Masse kertoo. ”Lisäksi tähän liittyy hieno ympäristö- ja turvallisuusnäkökohta. Pienennämme toimintamme aiheuttamia hiilipäästöjä tuhansilla tonneilla.
Brucejack on nyt korvannut yli 3 200 dieselhevosvoiman edestä kalustoa akkukäyttöisellä teknologialla. Newcrest odottaa tämän poistavan noin 65 000 tonnia CO2-päästöjä vuosikymmenen loppuun mennessä, mikä vastaa 14 000 bensiinihenkilöauton vuosikulutusta. Brucejack on yhteydessä sähköverkkoon, mikä mahdollistaa uusiutuvan energian käytön kaivoksen syrjäisestä sijainnista huolimatta. Kaivos käyttää pääasiassa edullista ja hiilipäästöiltään pientä vesivoimalla tuotettua sähköä, mikä parantaa akkukäyttöisten laitteiden ympäristöystävällisyyttä entisestään.
Newcrest
Newcrest on Australian suurin kullan tuottaja ja yksi maailman johtavista kultakaivosyrityksistä. Yrityksellä on kulta- ja kuparikaivoksia Australiassa, Kanadassa ja Papua-Uudessa-Guineassa. Newcrest tuotti 1,96 miljoonaa unssia kultaa ja 121 000 tonnia kuparia vuonna 2022.
Brucejack otti kahdeksannen ja viimeisen Sandvik Z50:n käyttöön maaliskuussa 2023. Koekuorma-autolle on kertynyt yli 6 000 käyttötuntia lokakuusta 2020 ja toisena käyttöön otetulle kuorma-autolle 4 000 käyttötuntia. Kaluston keskimääräinen käyttöaste on ollut noin 92 prosenttia, ja Brucejack saavuttaa akkukäyttöisellä kalustolla tasaisesti 14 km/h:n nopeuden alhaalta ylös kuormattuna ajettaessa. Se on 40–55 prosenttia suurempi nopeus kuin käytöstä poistetulla dieselkalustolla.
“Näemme lisäarvoa kaikkialla tuotannossamme näiden kuorma-autojen nopeuden ja sykliaikojen seurauksena”, toteaa projektipuolen kaivosinsinööri Reid Simpson, joka oli mukana kokeilua edeltäneen kannattavuustutkimuksen laadinnassa.
Työntekijät saavat puhtaamman työympäristön ja myös tuottavuus paranee, joten miksi ihmeessä emme olisi tehneet näin? Se oli itsestäänselvä päätös.
Andrena Moore aloitti Brucejackilla vuonna 2015 lumenaurauksessa ja siirtyi pian maanpäälliseen ajoon ja lopulta maanalaiseen ajoon vuonna 2021. Hänellä on yli 1 100 käyttötunnin kokemus Sandvik Z50:llä ajamisesta.
“Päästöt ja lämpöero ovat merkittävät dieselautoihin verrattuna”, hän kertoo.
Hiljainen ohjaamo on todella, todella paljon enemmän mieleeni. Käytän edelleen korvatulppia, mutta päivän päätteeksi en ole enää yhtä väsynyt, koska entisen kaltaista taustamelua ei enää ole. Niin suuriksi koneiksi ne ovat melko tarkkoja. Ne kääntyvät todella sulavasti. Niillä pääsee ahtaisiin paikkoihin ja myös ulos niistä. Ne ovat yksinkertaisesti pehmeämmin ja sulavammin ajettavia.
Kahdeksan dumpperia kuljettavat päivittäin 4 000–5 000 tonnia malmia maan alta sekä lisäksi noin 2 500 tonnia sivumateriaalia. Tyypillisen työvuoron aikana jokaisella Sandvik Z50:llä ajetaan 10–15 kuormaa ja 30–40 kilometriä. Kuorma-autojen akut vaihdetaan kaksi tai kolme kertaa työvuoron aikana. Vaihto edellyttää akun kytkemistä irti ja takaisin kiinni manuaalisesti, mutta se hoituu nopeimmillaan jopa vain seitsemässä minuutissa latausaseman tehosta riippuen. Z50:n seuraajan, Sandvik TH550B:n akkujen vaihto onnistuu jopa kolmessa minuutissa, sillä siinä käytetään Sandvikin uuden sukupolven AutoConnect-ominaisuutta.
Brucejack mukautti olemassa olevan infrastruktuurin koekäytössä olevan dumpperin ensimmäiselle latausasemalle yhteensopivaksi. Kun kaivoksen akkukäyttöinen kalusto alkoi kasvaa ja sähköistyminen edistyi, latausasemat rakennettiin tarkemmin niiden käyttötarkoitukseen sopiviksi ja niiden rakennetta hienosäädettiin ja optimoitiin. Varhaisimmissa latausasemissa laturit olivat soratyynyjen päällä. Sen jälkeen latausasemat siirrettiin betonivaletuille alustoille, joilla akkuja vaihtavat operaattorit saivat paremman jalansijan.
“Sen jälkeen siirsimme latauslaitteet korotettuihin telineisiin, mikä tehosti siirrettävien laitteiden ja kiinteän infrastruktuurin erottelua ja antoi käyttäjillemme enemmän tilaa vaihtojen tekemiseen“, Chaudhary kertoo.
"Viimeisin malli perustuu samaan konseptiin sähkölaitteiden poiston osalta, mutta nyt asemat ovat läpi ajettavia.
”Operaattorin ei tarvitse enää ajaa sisään ja peruuttaa ulos”", Chaudhary toteaa. ”He ajavat asemalle, jättävät vanhan akun sinne, ajavat eteenpäin ja kytkevät uuden akun kiinni ja ajavat sitten ulos latausasemalta suoraan takaisin ajorampille.”
Sandvik vastaa kahdeksan dumpperin ja 21 akkukokoonpanon kunnossapidosta Akkupalvelu Sandvikilta ‑sopimuksella. Brucejackille se on avaimet käteen ‑ratkaisu, jossa Sandvik vastaa täysin akkujen kunnossapidosta, uusimisesta ja hävittämisestä. Akkujen ja akkukäyttöisten koneiden kunnossapidon hoitavat Sandvikin kalustovastaava ja neljä paikan päällä olevaa huoltoteknikkoa. Kuljetusten siirtymäprosessi osoittautui niin onnistuneeksi, että kaivos tilasi maaliskuussa 2023 akkukäyttöisen Sandvik LH518B -lastauskoneen kuuden kuukauden koekäyttöön.
“Uskon, että kaikki sanovat toivovansa siirtymisen tapahtuneen aiemmin“
“Akkukäyttöisiä lastauskoneita on kokeiltu muilla kaivoksilla, ja haluamme nähdä samat opit ja edut käytännössä myös täällä, jotta voimme selvittää, onko myös lastauskoneiden vaihtaminen akkukäyttöisiin liiketoiminnallisesti kannattavaa Brucejackille”, Chaudhary toteaa.
Simpsonin kanssa alkuperäistä kannattavuustutkimusta vetänyt kaivoksen suunnitteluinsinööri Evan Robson on innoissaan akkukäyttöisyyden ja sähköistymisen laajentamisen mahdollisuuksista parantaa tuottavuutta ja työolosuhteista Brucejackilla.
“Siirtymiseen liittyy pääomakustannuksia, mutta kolmesta viiteen vuoden tähtäimellä uskon, että kaikki sanovat toivovansa siirtymisen tapahtuneen aiemmin”, Robson toteaa. ”Ja uskon, että nyt on oikea aika siihen.”
Gagnon on samaa mieltä.
"”Suosittelen akkukäyttöisestä sähköistämisteknologiasta kiinnostuneita yrityksiä ehdottomasti ottamaan yhteyttä Sandvikiin ja aloittamaan keskustelun asiasta, jotta ne pääsevät jonoon ja saavat oman sähköistämisprosessinsa käyntiin”", hän sanoo. ”Meille Sandvik on ollut mahtava kumppani, joka on auttanut meitä Brucejackin kaivoksen akku- ja sähköistämisprojektin suunnittelemisessa, toimeenpanemisessa ja toteutuksessa.”
Valokuva: Adam Lach
Julkaistu: 22.5.2023