俄罗斯诺里尔斯克镍业将在其Skalisty金属矿部署山特维克的AutoMine系统
山特维克的地下自动化系统AutoMine自2004年开始投放市场。第一套系统部署于智利国家铜业的智利El Teniente地下铜矿,在Pipa Norte地区首次实现了半自动化装载作业。自那时以来,已经过去了15年以上。如今,世界各地超过65家矿业企业使用AutoMine系统提高卡车和铲运机的装运生产率和安全性。2021年,俄罗斯终于开始使用该系统。率先使用该自动化系统的俄罗斯企业是诺里尔斯克镍业的Skalisty镍-铜-铂族金属矿。
Skalisty矿是诺里尔斯克镍业一座快速发展的矿山,于1986年开始分多个阶段完成建设,矿场包括Talnakhskoye和Oktyabrskoye。该矿已经过批准的项目含有约6000万吨的富镍矿石储量,目前的矿石产能为210万吨/年。当产能达到240万吨/年的设计规模后,矿石储量可供持续开采约40~45年。Skalisty矿还拥有2000万吨以上的富铜矿石和浸染状矿石储量。
2019年,诺里尔斯克镍业联系山特维克,希望在其地下运输卡车上测试AutoMine自动化系统。Skalisty矿被选择作为试验矿山。该公司希望测试该自动化系统在该矿恶劣的采矿和地质条件下的运行效率,同时了解建设的技术数据传输网络能否确保适当的信号质量。
来自芬兰的山特维克专家为该项目提供全面的支持,这些专家在世界各地运行类似的系统时积累了丰富的经验。在初步测试期间,山特维克的团队多次前往项目现场,以测试卡车的效率。在测试过程中遇到的主要问题是数据网络:当卡车利用AutoMine系统行驶时,不能从一个Wi-Fi接入点平稳地切换至另一个接入点,卡车常常停止行驶。经过几个阶段的测试之后,网络承包商能够让信号实现无缝漫游。从此时开始,该网络能让AutoMine系统充分发挥潜力。
后来,当Skalisty矿实施更大规模的自动化系统应用计划时,诺里尔斯克镍业已经与诺基亚、爱立信、华为、MTS和MegaFon合作测试了一个专用LTE/5G网络。Tele2俄罗斯公司也为该试验项目提供了频率。Skalisty矿是欧亚大陆最深的矿山之一,测试是在875米深度进行的,LTE网络使用的频率为1.8~2.6吉赫,5G网络使用的频率为28兆赫。应用证明,在地下恶劣的采矿条件下,专用LTE/5G网络技术能够有效地确保稳健、安全且高速的数据传输和通信。
在确信应用现代技术无其他阻力时,诺里尔斯克镍业的管理层批准对两辆运输卡车全面实施自动化。该公司选择了允许多台设备同时实现自动化的AutoMine Multi-Lite系统。两辆实现自动化的运输卡车分别是山特维克的TH540型卡车和TH545i型卡车。Skalisty矿850米深度处的运输巷道被选择作为自动化作业区。该项目包括6个局部放矿溜井、2个主放矿溜井和数千米的地下巷道。局部放矿溜井用于为运输卡车装载矿石。主放矿溜井用于接收矿石和供卡车卸载。850米深度巷道是该矿主要的运输通道之一,在班组轮换期间,大量自行式设备和工人在该巷道通行。
对运输卡车在一段时间内的使用情况进行评价后,该矿建议将卡车的作业时间延长两个小时。在爆破作业期间,当因工作人员无法下井而导致采矿设备闲置时,装备了AutoMine系统的运输卡车可以继续沿运输巷道自由地行驶,不间断地执行运输矿石的重要生产任务。
AutoMine系统分四步安装。首先,在行政和远程运营综合楼内安装控制面板和操作人员座椅。然后,在运输卡车上安装自动化套件,这些套件可以让卡车自动作业。第三阶段,也是历时最长的阶段,在地下巷道安装约20个安全屏障。最后,将该系统投入使用,包括扫描巷道、绘制行驶路线、以及卡车运行。实施这一阶段所需的时间也相当长,部分原因是在最长可能达两个小时的交接班期间,这些卡车也可以作业。在每段开拓巷道,必须让卡车自动行驶多次,测试已掘进的运输路线,并在必要时作出调整。山特维克负责规划卡车行驶路线,使卡车不会碰撞巷道帮壁,可以调整回转半径,并停在放矿溜井下面的固定位置以装卸矿石。随着生产情况的不断变化,在该系统投入使用期间,不得不改变某些行驶线路。