Først ut av esken

Operatø Dayton Gray beltinger gruvedriftens største batterielektriske laster inn i en ladeboks i Lift 1-transportsløyfen ved New Golds New Afton-blokkhule. Det finnes ingen traverskraner eller gaffeltrucker i den ombygde omlastingssløyfen, der lasterens selvbyttesystem kobler fra og senker et utladet batteri, beltinger for å hente et fulladet batteri og automatisk tilkobler det. Gray forlater ikke førerhuset under hele prosessen, og kontrollerer byttet ved å følge instruksjonene på en berøringsskjerm. Mindre enn seks minutter senere beltinger han ut av ladestasjonen og kjører opp en skråning.

Peter Prochotsky, gruvesjef i New Afton, ser på denne prosessen som den potensielle fremtiden for "tanking" av mobilt gruveutstyr.

"Det er et stort skritt fremover for bransjen vår å gå fra diesel til elektrisk, og jeg er glad for å kunne ta del i det", sier han.

Lasteren, den første Sandvik LH518B 18-tonns batterielektriske maskinen (BEV), er den første større BEV-infrastrukturen ved New Afton. Gullgruven, som sprengte sin første trekkblokk i 2011 og startet produksjonen i 2012, har en historie som pioner innen innovativ ny teknologi som bidrar til å ivareta sikkerheten og helsen til de ansatte, samtidig som produktiviteten forbedres. New Afton var tidlig ute med å ta i bruk automatisering og er stolt av å være først ute med batterielektrisk gruvedrift.

I 2016 fullførte New Afton en mulighetsstudie for å fastslå levedyktigheten til malmkroppen i C-Zone. C-Zone, som inneholder ca. 29 millioner tonn, forventes å komme i produksjon i andre halvdel av 2023 og forlenge New Aftons levetid til 2030. New Afton vurderte elektrifisering fra begynnelsen av på grunn av den nye malmkroppens dybde på 1150 meter under overflaten, og gruveinspektør Jeff LaMarsh sa at New Afton så en rekke potensielle fordeler med batterielektrifisering i løpet av studien.

"Vi ønsker å omfavne elektrifisering som en del av fremtiden for gruven vår og potensielt fremtiden for hele bransjen", sier LaMarsh.

C-Zone-prosjektet ble godkjent i 2019, og New Afton gikk sammen med konsulent- og ingeniørfirmaet Tetra Tech og British Columbia Hydro and Power Authority for å gjennomføre en egen studie av de �konomiske aspektene ved en batteridrevet flåte i C-Zone-prosjektet.

"Med dette i bakhånd bestemte vi oss for å satse på batterielektrifisering og lære om teknologien før vi tok en kjøpsbeslutning for LHD-flåten vår i C-Zone", sier Prochotsky.

I 2020 inngikk New Afton et samarbeid med Sandvik om en tremåneders prøveperiode med den første Sandvik LH518B for å bygge opp tilliten til lasteren før den ble kjøpt. Gruven etablerte KPI-er for tilgjengelighet, batterilevetid og driftsparametere, inkludert hastigheter for mucking og belting.

"LH518B overgikk alle forventningene våre på alle testparameterne vi evaluerte", sier LaMarsh, som var spesielt imponert over brytekraften og lastekapasiteten.

Det som skilte seg mest ut for Prochotsky første gang han så lasteren operere under jorden, var mangelen på varme.

"Sandvik LH518B produserer omtrent 10 prosent av varmen fra en sammenlignbar diesellaster", sier Prochotsky. "Det er forbløffende hvor mye mindre varme den produserer, så det har vært bra for arbeidsplassen og miljøet under bakken. Batterielektrisk utstyr har vist seg å gi store fordeler for de ansattes helse og hygiene på arbeidsplassen. Ventilasjon for å fortynne varme, dieselpartikler og støv i lukkede underjordiske rom er svært viktig, og BEV-ene hjelper oss med å redusere disse forurensningene på arbeidsplassen."

Den batterielektriske lasteren er også mye mer stillegående enn den tilsvarende dieseldrevne.

"Du kan føre en samtale på tomannshånd ved siden av utstyret som opererer, noe du aldri ville kunne gjøre med en dieselmaskin", sier LaMarsh.

Den største overraskelsen for LaMarsh var imidlertid lasterens enorme kraft.

"Sandvik LH518B har betydelig mer kraft til å møkke," sier han. "I en tradisjonell dieselmotor må du få opp turtallet på motoren for å få all hydraulikkraften, mens i BEV-en er det maksimal hydraulikkraft, helt fra start. Det umiddelbare dreiemomentet er fordelaktig, både når du skal gjødsle og starte på en rampe. Når det gjelder produktivitet og produktivitet, ligger den milevis foran konkurrentene når det gjelder tilsvarende dieseldrevne maskiner, etter vår erfaring."

Start, stopp og belting over korte avstander har hatt størst innvirkning på den batterielektriske lasterens reduserte syklustid, men Prochotsky sier at den største drivkraften for produktivitet er hestekrefter.

"Vi har omtrent fire ganger så mye hjulmotorkraft i Sandvik LH518B som i den tilsvarende diesellasteren, så oppkjøringstiden er proporsjonalt raskere", sier han. "Ved belting opp rampe, i stigning, anslår vi at våre dieseldrevne LHD-er vanligvis beveger seg i rundt sju til åtte kilometer i timen, mens vi ser hastigheter på 12 til 14 kilometer i timen med den batteridrevne LHD-en."

Lasteren hjelper også New Afton med å nå målene sine for reduksjon av klimagasser.

"En del av New Golds oppdrag er å drive ansvarlig gruvedrift", sier Prochotsky. "Vi erkjenner at klimagassutslippene rundt om i verden øker, og vi ønsker å prøve å redusere vårt eget klimagassavtrykk. Når scoopet er i full produktivitet, reduserer vi klimagassutslippene våre med rundt 700 tonn CO2-ekvivalenter per år sammenlignet med en LHD med dieselmotor."

New Aftons data om Sandvik LH518B viser at erstatning av én diesellaster med en sammenlignbar BEV forventes å redusere gruvens totale klimagassutslipp med så mye som 2 prosent i løpet av et år, forutsatt full produksjon.

"Vi bestemte oss for å satse på elektrifisering med batteri"

"Det er et veldig stort tall som blant annet avhenger av hvor mye vi bruker utstyret og hvor mye diesel vi kompenserer for, men for en gruvemaskin kan selv erstatning av ett stykke dieselutstyr med batterielektrisk ha stor innvirkning på den totale reduksjonen av klimagassutslipp."

Energiforbruket til Sandvik LH518B har vært betydelig lavere enn New Aftons tilsvarende diesellaster. "Den totale energikostnaden sammenlignet med diesel er omtrent 10,9 prosent under drift", sier Prochotsky.

Sandvik LH518B er utstyrt med Auto- Swap, et patentert system for selvutskifting av Artisan-batteripakken. Lasteren er også den første Sandvik BEV med AutoConnect-teknologi, som gjør det mulig for operatøren å bytte batterier enda raskere uten å forlate førerhytta.

"AutoSwap- og AutoConnect-teknologien har fungert problemfritt og sømløst", sier Prochotsky. "Det har vært en stor fordel for operatørene, både når det gjelder sikkerhet og effektivitet, at de ikke trenger å gå ut av førerhuset for å koble fra batteriet."

Batteribytte gjør det også mulig for New Afton å spre ladingen over lengre tidsperioder, noe som bidrar til å redusere det aggressive strømforbruket som hurtigladeløsninger kan føre til på gruvenettet.

"Batteribytte-teknologien er et flott alternativ for oss, fordi vi bare trenger å lade batteriene til rett under utladningshastigheten", sier LaMarsh.

Etter hvert som New Afton ekspanderer ned mot C-Zone, er gruven begrenset av den opprinnelige Lift 1-strømforsynin- gen på ca. 5 megawatt.

"Vi kommer til å ha den samme kabeldiameteren dypere ned, så når vi snakker om å elektrifisere C-Zone, må vi sørge for at kraftbehovet holder seg innenfor kabelkapasiteten vår", sier Prochotsky. "Vi ser at den beste måten å gjøre det på er å spre belastningen over en lengre tidsperiode. Vi bruker fortsatt like mye energi ved å elektrifisere produktiviteten, men vi har ikke et toppstrømbehov som overstiger strømforsynin- gen kablene våre kan levere. Til syvende og sist ønsker vi å spre strømbehovet vårt over en så lang periode som mulig."

New Afton bruker i dag Sandvik LH518B i gruvens Lift 1 transportsløyfe for å laste laste lastebiler og kjøre malm til den gyratoriske knuseren. Innen 2023 forventer gruven å flytte lasteren til den nye B3-hulen for å fortsette laste lastebilene. B3 er i hovedsak en mellomliggende sone som vil ta New Afton fra det nåværende Lift 1-gruveområdet og ned til den fremtidige C-sonen.

C-sone-blokkhulen ligger omtrent 550 meter under Lift 1 og 1150 meter under overflaten. Gruvedrift på det fremtidige produksjonsområdets dybde byr på utfordringer knyttet til ventilasjon og driftskostnader som Prochotsky forventer at BEV-er og elektrifisering kan bidra til å redusere.

"Det kan være komplisert å drive �konomisk gruvedrift på en slik dybde, og vi ser på batterielektrifisering som en av de potensielle løsningene på utfordringen", sier Prochotsky. "Temperaturen i det jomfruelige fjellet øker varmen på nivået under produktivitet, så både det og ventilasjonsbegrensninger favoriserer batterielektrisk gruveutstyr."

"Arbeidsstyrken vår er mottakelig for ny teknologi"

New Afton vil få levert to batterielektriske Sandvik Z50-trucker i løpet av 2022, slik at gruven kan dra nytte av sin eksisterende infrastruktur og økende batterikunnskap. Selv om gruven kjøpte 50-tonns truckene som en produksjonsløsning for B3-gruveområdet, forventer gruvesjefene i New Afton å bruke dem til å akselerere utviklingen av C-Zone-fallet frem til B3-produksjonen starter opp i fjerde kvartal 2022.

"Det er alltid en utfordring å få nok ventilasjon ned til dagbruddet før vi har etablert en permanent infrastruktur for ventilasjon", sier Prochotsky. "Ved å bruke batteritrucker forventer vi å kunne redusere varmen som genereres oppstrøms for dagbruddet og eliminere dieselpartikler."

Sandviks fabrikkpersonale har hjulpet New Afton med å beregne utladningshastigheter og driftssyklusmodeller for Sandvik LH518B, noe som ifølge Prochotsky har vært nøyaktig.

"Sandvik hjelper oss med å forstå den beste plasseringen av utstyr, den beste sløyfeavstanden, plasseringen av forbikjøringsfelt og ladestasjoner, slike designkriterier som vi deretter kan implementere før vi faktisk kommer ned til C-Zone", sier Prochotsky. "Vi har alltid hatt et veldig godt forhold til Sandvik. Vi har lenge brukt Sandviks bor og boltere under bakken, og det har vært en naturlig utvikling å fortsette samarbeidet og gå over til automatisering og nå batterielektriske kjøretøy."

"Jeg tror personlig at elektrifisering er fremtiden", sier LaMarsh. "Det er veldig spennende å være en del av en gruppe som får være pionerer innen BEV-teknologi i gruvemaskiner.

"Alle gruver har sannsynligvis en investering eller erstatning for vedlikehold som skal gjøres i løpet av de neste årene, og jeg tror de ville gått glipp av noe hvis de ikke bestemte seg for å undersøke eller satse på batterielektrisk teknologi", sier han.