4 minute read
Boliden främst i världen på gruvautomation
Det blir alltmer av förarlösa och självkörande fordon nere i gruvor, både för transport av malm och gråberg. Bilden visar test av en förarlös Volvo. Bild: Tomas Westermark
Peter Burman från Boliden kommer på Underhållsmässan att tala om hur företaget använder telekommunikationsnät och positioneringstjänster samt fjärrstyrda fordon och deltar i utvecklingen av självkörande fordon.
AV KJELL-ARNE LARSSON
DET ÄR INGEN TILLFÄLLIGHET att Boliden driver några av världens mest produktiva gruvor. Med ny teknik kommer de att bli ännu mer produktiva och tack vare eldrift dessutom mer hållbara ur miljösynpunkt.
Peter Burman är projektchef för gruvautomationsprogrammet hos Boliden. Det rör sig om ett forskningsprogram där företaget tar fram de första prototyperna och gör demonstrationsförsök. När dessa faller väl ut har företagsledningen möjlighet att ta beslut om att implementera tekniken i produktionsskala.
POSITIONSBESTÄMNING I GRUVAN Oftast genomförs forsknings- och utvecklingsarbetet tillsammans med externa partners, i många fall leverantörer inom gruvnäringen. Det finns en rad lyckade exempel på koncept från gruvautomationsprogrammet som tillämpas i produktionen idag. Boliden deltog i utvecklingsarbetet när Mobilaris AB tog fram positioneringssystemet Mobilaris Mining Intelligence. Det är ett system som håller reda på positionerna för varje person och varje rörlig maskin nere i gruvan. Mining Intelligence visar bland annat ”saldon”, exempelvis hur många personer som befinner sig i gruvan och i en nödsituation hur många som befinner sig i en viss räddningskammare. Systemet användes i skarpt läge i samband med en brand nyligen i Garpenbergsgruvan. Det är också installerat bland annat i gruvorna Kankberg, Kristineberg och Renström i Bolidenområdet.
Boliden har också deltagit i utvecklingen av Mobilaris Onboard som när det gäller fordon tar det nämnda systemet ett steg vidare. Varje fordon förses med surfplatta med data om gruvans geometri. Fordonets rörelser genom gruvgångarna registreras och systemet kan sedan positionsbestämma fordonet i x-, y- och z-led med ungefär ±5 meters noggrannhet. Boliden använder redan Mobilaris Onboard i Kristinebergsgruvan.
För utveckling av system för noggrann positionsbestämning av personer nere i gruvan samarbetar Boliden med WideFind från Luleå. Personer som är försedda med en typ av ”tagg” kan lokaliseras med Ultra Wide Band, med en noggrannhet bättre än >>
I framtidens gruvor kommer nästan alla processer att skötas från kontrollrum ovan jord. Bild: Tomas Westermark
1 meter. Detta koncept kräver emellertid ett eget kommunikationsnätverk.
En förutsättning för positionsbestämning men också för fjärrstyrning av maskiner är kommunikation mellan operatörsrum ovan jord och gruvan. En underjordsgruva ställer särskilt höga krav för att delar av gruvan inte ska hamna i radioskugga.
Boliden har tidigare deltagit i Vinnova-projektet PIMM – Pilot for Industrial Mobile communication in Mining. Inom projektet gjordes både tester av 5G och olika affärsmodeller. Kommunikation är som bekant minst lika mycket en fråga om att sälja tjänster som att sälja utrustning. I övrigt i PIMM deltog Ericsson, Telia, Volvo CE, ABB, Wolfit och Luleå tekniska universitet.
Bland annat i Kankbergsgruvan hade Boliden redan installerat WiFi och detta kompletterades med en tidig version av 5G för en del av gruvan. 5G erbjuder betydligt mer än 4G. Datavolymerna som kan hanteras är mycket större. Signalfördröjningen är viktig, inte minst för en gruvmaskin som ska fjärrstyras från ett operatörsrum. Signalen ska gå från sensor på maskin, till operatören ovan jord och sedan tillbaka till aktuator. Målet är en signalfördröjning på max 1-2 millisekunder, jämfört med längre än 40 millisekunder i 4G.
Idag är läget sådant att PTS ännu inte delar ut licenser för 5G. Boliden kommer därför att installera 4G i dagbrotten i Aitik och Kevitsa, men med möjlighet att uppgradera till 5G. Ett Bench Marking-test av systemet i Kevitsa har utförts och fallit ut väl.
ELEKTRIFIERADE TRUCKAR I Aitikgruvan har det under två år pågått försök med eldrivna truckar som går på nätström från luftledning. Försöket skalas nu upp och konceptet introduceras också i Kevitsa. För framtiden är det tänkbart med självgående truckar, både för transport av malm och gråberg. I Nordamerika och Australien finns redan sådana självgående fordon i full produktion.
För att truckarna ska klara färd även utanför luftledningarna – bland annat på gråbergsupplagen – måste truckarna förses med batterier. Beräkningar har visat att detta är en fullt möjlig lösning. Batterierna laddas när truckarna tar ström från luftledningarna.
– Bolidens mål är att så mycket som möjligt ska drivas elektriskt, säger Peter Burman.
När det handlar om elektrifiering och självkörande fordon har Boliden kontinuerligt samarbete med Volvo CE.
Även verksamheten nere i gruvorna blir allt mer automatiserad och mindre beroende av närvarande personal.
Både i Garpenbergs- och Aitik-gruvorna tillämpas fjärrstyrd borrning, där aggregaten automatiskt borrar hela raden med hål. Konceptet kommer också att användas i Kevitsa. I Garpenbergsgruvan används dessutom fjärrstyrd utlastning.
HELHETSLÖSNING Boliden har långt gångna planer – även om inget beslut tagits än – att prova en helhetslösning med fjärrstyrda och självgående maskiner i Kankbergsgruvan. Detta ska då göras i samarbete med Volvo CE och Jama Mining Machines.
Under varje automatiserat nattskift ska brytområdet vattnas ner (vilket görs med ett speciellt fordon), malm och/eller gråberg lastas ut, löst berg tas bort och köras till lastfickor samt slutligen ska brytområdet städas upp.
– När all ny teknologi väl blir realiserad i den dagliga produktionen kan vi betrakta våra gruvor som malmfabriker, säger Peter Burman.
I framtiden kan nästan allt skötas från operatörsterminaler ovan jord. Att så långt det är möjligt reducera antalet personer och antalet timmar de behöver vistas nere i gruvan ger stora fördelar. Risker för säkerhet och hälsa minskar. Bara en av flera faktorer att påminnas om i sammanhanget är att behovet av ventilation minskar betydligt, som annars är mycket energikrävande för en gruva.
