Inovaţii în subteran. Încărcătoare cu transmisie electrică pentru aplicaţii în galerii înguste

Related Articles

• EVO generation: The next level in Tesmec trenchers
• Scania and Navistar explore cooperation to supply vehicles and services to the Canadian mining sector
• Sandvik’s latest 50-tonne BEV truck combines best of two worlds

Desfăşurat o dată la patru ani în Statele Unire, renumitul târg MINExpo a adunat şi în această toamnă crema industriei utilajelor miniere, odată cu cele mai recente inovaţii în domeniu. Şi dacă excavatoarele şi camioanele miniere ies uşor în evidenţă datorită dimensiunilor deloc neglijabile, utilajele care lucrează în galeriile subterane sunt mai discrete, dar la fel de harnice ca nişte furnici lucrătoare. Încărcătoarele de subteran (LHD – load haul dumper) sunt utilaje puternice, cu o tehnologie avansată a grupului motopropulsor, axe robuste, tracțiune integrală, direcție articulată și comenzi ergonomice. Au un profil îngust şi alungit care le face potrivite pentru aplicaţii în subteran, acolo unde dimensiunile mediului de lucru (înălțimea și lățimea) sunt limitate. Marius IANCU

La o primă privire, s-ar părea că principalii producători se concentrează pe utilaje de suprafaţă care să genereze valori mari de productivitate. Şi asta pentru că exploatările de suprafaţă sunt la vedere, iar dimensiunile lor şi ale utilajelor ce lucrează aici impresionează. Însă importanța mineritului la scară mai mică nu este deloc neglijată. Cunoscut şi ca „underground mining”, acest segment a atins un nivel înalt de mecanizare, greu de imaginat în urmă cu peste jumătate de secol, când munca manuală şi vagoneţii cu descărcare laterală, pe șine cu ecartament îngust, erau standardul vremii.

O tendință tot mai clară a ultimilor ani este introducerea de utilaje (fie ele platforme de foraj, încărcătoare subterane sau camioane subterane) cu transmisie electrică, în dauna celor diesel. În acest sens, industria cărbunelui a fost în avangardă, dar aplicațiile miniere în rocă dură recuperează teren şi stabilesc noi standarde pentru mașinile acţionate electric. Cablurile de alimentare rulate pe tambur în spatele utilajelor – trebuie să recunoaştem – au dezavantaje în ceea ce privește raza de operare a maşinii și sunt expuse condiţiilor grele din subteran, astfel că acum accentul este pus pe o nouă generație de echipamente acţionate de la baterii.

Datorită cererii tot mai mari pentru capacitate, pentru posibilităţi de reîncărcare și diminuarea greutăţii (criterii împrumutate din industria auto), tehnologia bateriilor a avansat într-un ritm uimitor în ultimii 10 ani. Au fost dezvoltate noi concepte în ceea ce priveşte materialele utilizate, departe de unitățile de odinioară (cu plumb şi acid) ce alimentau locomotivele miniere de la jumătatea secolului 20. Iar producătorii caută să implementeze această tehnologie în acele segmente de piaţă care ar putea să genereze cele mai multe vânzări.

Acum, „puterea bateriilor” îşi împrumută avantajele şi către utilajele „underground”. Pe lângă îmbunătățirile aduse mediului de lucru al operatorului, bateriile cresc și siguranța, ca urmare a evitării utilizării în subteran a combustibilului diesel. În plus, nevoia unor volume mai mici de ventilație poate oferi economii semnificative de energie. Una peste alta, energia electrică, în general, și cea furnizată de baterii, în special, sunt un câștig pentru activităţile solicitante din subteran.

100% electric, pe baterii
Anul acesta în mai, Atlas Copco a anunțat primul său produs pentru exploatări subterane 100% electric pe baterii – Scooptram ST7 Battery. Iniţial valabil pentru piaţa nord-americană, urmând ca ulterior să fie disponibil la nivel global, acest nou încărcător subteran permite operațiuni mai curate, mai sigure și mai flexibile. Puterea bateriei oferă potențialul unei productivităţi mai mari, la un cost redus (minimizează necesitatea de ventilație a minei, oferind totodată performanțe identice sau mai bune ca un model diesel, şi reduce costurile pentru infrastructură, precum și costurile operaționale pe termen lung).

Cu o capacitate de 6.8 t, încărcătorul are zero emisii şi o reducere de până la 80% a căldurii generate, comparativ cu unul diesel. Dar pe lângă principala schimbare – de la diesel la baterii –, producătorul suedez s-a focusat şi pe alte aspecte importante, precum sistemul unic de control al tracţiunii, ce reduce cu până la 30% uzura anvelopelor. Cabina este complet închisă şi confrmă cu criteriile de protecţie ROPS/FOPS, are aer condiţionat şi niveluri reduse de zgomot. Utilajul dispune de sistem telematic pentru date de productivitate şi este „automation ready”, adică poate fi echipat cu funcţii inteligente precum „tele remote control” – ce permite controlul încărcătorului de la distanţă, dintr-un loc sigur.

miniLoader, de la Aramine
Tot la MINExpo şi tot anul acesta, compania franceză Aramine a lansat miniîncărcătorul alimentat de la baterii L120B, despre care producătorii spun că va revoluţiona echipamentele miniere pentru galerii înguste. Modelul este primul dintr-o gamă complet nouă şi prin caracteristicile sale va îmbunătăţi flexibilitatea de operare şi condiţiile de lucru.

Uşor de operat, noul L120B miniLoader este alimentat de la un pachet de acumulatori reîncărcabili de ultimă generaţie litiu-fier-fosfat (LiFePO4), iar producătorul oferă două astfel de pachete, pentru a garanta productivitatea. Şi pentru că nu mai e nevoie de cablu de alimentare rulat pe tambur în spatele maşinii, încărcătorul are acum o zonă de lucru mai vastă şi o libertate mare de mişcare. Lipsa tamburului şi a cablului înseamnă costuri mai reduse şi operaţiuni mai puţine de întreţinere.
Noul LHD electric are o capacitate de 1.1 t, o lăţime de cca. 1 m şi o capacitate a cupei între 0,5 şi 0,6 m³. Cabina operatorului permite aşezarea acestuia în poziţie laterală, iar comenzile sunt amplasate pe cele două joystick-uri ergonomice.

Sandvik LHD electric
Portofoliul de produsele Sandvik pentru aplicații în galerii înguste include echipamente de foraj şi încărcătoare subterane. Sandvik LH204E este un încărcător electric de 4,5 tone capacitate, conceput pentru aplicații subterane de tip „narrow-vein”, această versiune fiind urmaşa modelului diesel LH204; este o soluție rentabilă, care oferă o productivitate ridicată și costuri reduse/tonă. Grupul motopropulsor îmbunătăţit şi puternic permite o penetrare mai bună a materialului şi o eficiență mai ridicată la umplerea cupei de 2 m³. De asemenea, sistemul de control și management al vehiculului (VCM) – unic în această clasă de încărcătoare – monitorizează toți parametrii maşinii, inclusiv vitezele de deplasare, temperaturile de operare și presiunile, pentru a optimiza operaţiunile de întreţinere sau depanare și a reduce timpii morți neplanificaţi.

În 2015, la lansare, într-o declarație oficială se spunea: “În acest nou încărcător compact am combinat cerințele clienților şi experiența noastră de cel puțin 30 de ani în proiectarea de încărcătoare LHD sigure, fiabile și productive. Echipele de cercetare şi dezvoltare Sandvik Mining au lucrat în strânsă colaborare cu clienții noștri pentru a dezvolta acest încărcător care să facă faţă condițiilor dificile din galeriile înguste subterane.”

Joy îşi extinde gama „narrow-vein”
După ce în 2014 a achiziționat compania canadiană MTI, Joy Global s-a folosit de portofoliul de produsele MTI ca bază pentru noua sa divizie de minerit subteran în rocă dură (hard-rock underground equipment). În prezent, linia de produse Joy constă din 8 modele LHD, camioane subterane și echipamente de foraj. În plus, vor fi lansate alte cinci modele noi (narrow-vein), dintre care primul, 4LD LHD, de 4 t capacitate, a debutat în septembrie la MINExpo.

Utilajul dispune de un cadru robust din oțel ce face faţă rigorilor aplicațiilor miniere în rocă dură, reducând posibilii timpi de nefuncționare și extinzând durata de viață a echipamentului. Este primul model LHD din această clasă de mărime ce foloseşte articulaţie de tip Z (Z-bar linkage); aceasta creşte forţa de rupere cu până la 15% și îmbunătățește timpul de descărcare de la 5 secunde la 2,1 secunde.

În afara modelelor diesel, Joy oferă două încărcătoare hibrid – 18HD şi 22HD – care beneficiază de tehnologia brevetată JOY SR Hybrid Drive ce include sistemul KESS (Kinetic Energy Storage System); acesta stochează energia pentru a o utiliza atunci când este necesar. O astfel de soluţie contribuie la o reducere semnificativă a costulrilor totale de proprietate (TCO).
Anul acesta, Joy Global a fost achiziţionată de către Komatsu.

GHH – şi diesel, şi electrice
GHH Fahrzeuge face parte din grupul Schmidt, Kranz & Co, alături de Hazemag, Mine Master şi mts Perforator şi e prezentă cu utilaje în cele mai exploatări subterane din lume, în ţări precum: Australia, Africa de Sud, Chile, China şi Rusia. Pentru aplicaţii miniere în galerii înguste, compania oferă o linie întreagă de încărcătoare și camioane subterane de diferite capacităţi. Cel mai recent încărcător de la GHH este modelul LF-3, de 3,5 t sarcină utilă, care va fi lansat anul acesta. Lat de doar 1,5 m, acesta este propulsat de un motor Deutz de 70 kW, răcit cu aer, compatibil cu norma Tier 3, disponibil şi în alte opțiuni, inclusiv versiuni răcite cu apă, pentru aplicații la altitudini mari.

Dar GHH oferă şi LHD-uri acţionate electric, cu cablu, cu capacităţi ce variază de la 10 la 21 tone, special potrivite pentru proiectele în care ventilația este critică. De asemenea, prezintă un nivel redus de zgomot. Beneficiile economice rezultă dintr-o fiabilitate ridicată și o durată lungă de viață a componentelor de acționare; adică mai puține piese de schimb și costuri mai mici de întreținere și, prin urmare, costuri totale de operare mai mici.

Încărcătoarele subterane electrice GHH sunt echipate cu sistemul hidrostatic testat Efficient Drive System (EDS), care se completează ideal cu motorul electric ce funcționează la o turaţie constantă, datorită transmisiei hidrostatice continuu variabile. Datorită unui sistem inteligent de monitorizare, este redus semnificativ şi consumul de energie. Modelul electric LF-10HE de 10 t capacitate are un design compact, o cupă customizată pentru aplicaţii în rocă dură său moale, sistem hidraulic cu senzor de sarcină, dispune de un mod de încărcare semiautomatic (TIMO) şi protecţie la coroziune. Modelul mare LF-21HE are articulaţie tip Z. Toate cele trei încărcătoare acţionate electric sunt echipate cu un tambur activ, care, datorită forţelor reduse de tracţiune, asigură o înfăşurare controlată a cablului şi o durată lungă de viaţă a acestuia.

„Z-bar” pe toate încărcătoarele Paus
Seria de încărcătoare subterane PFL de la Hermann Paus Maschinenfabrik are unități cu transmisie hidrostatică și șasiuri articulate pentru o deplasare sigură în spații închise. Recent, compania şi-a actualizat seria PFL, astfel că toate au acum articulaţie de tip Z, pentru o forţă de rupere mai mare, și sunt disponibile atât cu motoare conforme cu cele mai recente standarde europene privind emisiile, cât şi cu versiuni Tier 2 și 3. Ultima noutate din gamă, modelul PFL 20, este un utilaj de dimensiuni reduse, cu o capacitate de 4 t. În curând Paus va lansa încărcătorul PFL 5 de 1 t capacitate, iar cel mai probabil, anul viitor, vom asista la introducerea modelului PFL 8 cu baterii și lanț cinematic hibrid.