Boltec E, right side view of machine in underground mine, landscape orientation

Nytt bultningsresin påskyndar utvecklingsarbetet i Voisey's Bay

5 oktober 2021

Den mineralrika kanadensiska provinsen Newfoundland och Labrador ser ut att bli vinnaren när Vale flyttar ner under jord i nickel-kobolt-koppargruvan i Voisey i ett avlägset hörn av norra Labrador. Övergången från dagbrott till underjordisk gruvdrift förväntas öka sysselsättningen i denna 16 år gamla verksamhet med 400 jobb och förlänga gruvans livslängd till åtminstone år 2034.
Det är den största underjordiska gruvutbyggnaden i Kanada och en av de mest utmanande hittills, enligt SEM Hatch, det teknik- och projektledningsföretag som är integrerat med Vale och som ansvarar för utvecklingen som kommer att vara i sex års tid.

Vid Voisey's Bay finns två huvudsakliga underjordiska fyndigheter: Reid Brook och Eastern Deeps. Vid Reid Brook ­­­­­­­– den fyndighet som ligger närmast markytan och där produktionen startar senare i år – kommer malmen att transporteras med lastbil. I Eastern Deeps, där den kända mineraliseringen sträcker sig till ett djup på cirka 1 100 m, kommer malmen att förflyttas upp till ytan via ett transportbandssystem.

Vales medarbetare lär sig mycket i takt med att de arbetar sig ned mot den mer djupt liggande malmen. Efter den inledande sprängningen i oktober 2018 märkte arbetsledarna att sprängningscykeln stannade upp vid bultningsfasen. De totala cykeltiderna blev oacceptabelt långa. Operatörerna behövde kunna jobba snabbare om Voisey's Bay skulle kunna börja producera malm på sitt tilltänkta datum i mitten av 2021.

Voisey's Bay använde redan Epirocs Boltec-riggar för bergförstärkning, vilket innebar att operatörerna kunde sitta säkert i riggens hytt på avstånd från bergytan. Men arbetet gick ändå långsamt och var besvärligt och frustrerande, särskilt i områden där berget var sprucket.

Will Menheere portrait photo

Will Menheere, byggchef, Voiseys Bay.

– Vårt största problem var att se till att bulten faktiskt fastnade ordentligt i hålet, säger bygghefen Will Menheere. – Vi brukade skjuta in resinpatroner i hålen, installera bulten, snurra runt den, blanda resinet och låta det härda. Vi upptäckte dock vid ett antal tillfällen att resinet kröp in i sprickor i berget vilket gjorde att bulten drogs ut på en gång.

 

I början av 2020 bestämde sig Vale för att prova Epirocs lösning för pumpbart resin som fälttestats i järnmalmsgruvan i Malmberget och som på senare tid även börjat användas av Rio Tinto i koppar- och guldgruvan Oyu Tolgoi i Mongoliet. Voisey's Bay är den första kanadensiska gruvan att införa denna bultningsteknik.

 

Epiroc hade utvecklat systemet för pumpbart resin i syfte att lösa just det problem som bultningsoperatörerna i Voisey's Bay upplevde: inkonsekventa och opålitliga bultinstallationer som ofta måste göras om för att säkerställa att bergförstärkningen var säker, särskilt i fall där gruvorna gick djupare och bergets kvalitet försämrades under det ökade trycket.

Peter Gray grey portrait

Peter Bray, Global Product Manager för bergförstärkningsutrustning på Epiroc.

Epiroc började arbeta med systemet för pumpbart resin för ett decennium sedan, när det fanns begränsade alternativ som kunde uppfylla de många kraven på enkel pumpbarhet, snabb härdningstid och goda lastbärande egenskaper, säger Peter Bray, Epirocs globala produktchef för bergförstärkningsutrustning.

 

– Vi ville inte ha ett resin som var för rinnigt, för då rinner det direkt ut igen när det pumpas in i hålet. Vi ville ha ett resin som hade mycket snabbare härdningstid och med en konsistens som mer liknar ketchup.

 

För att hitta resin med de önskade egenskaperna samarbetade Epiroc med en ledande leverantör av lösningar för markstöd. Den leverantören lyckades modifiera en resinvariant som användes mest för markarmering vid konstruktion av entreprenadtunnlar och inom kolgruvesektorn. Det resin som blev resultatet är en blandning av två separata komponenter som, när de blandas, ger den perfekta viskositeten: en substans som är tillräckligt flytande för att kunna pumpas in i hålet, men som stannar kvar när pumpningen stoppas.

 

Lösningen fungerade perfekt i Voiseys Bay genom att den avsevärt minskade bultningscykelns varaktighet och innebar att man kunde lita på att bultarna skulle hålla, vilket stärkte arbetsmoralen.  

– Med den nya tekniken kapslar resinet in bulten helt och vi känner oss väldigt säkra på att alla bultar är installerade på rätt sätt, säger Will Menheere. Operatörerna behöver inte längre ägna 15 timmar åt att skruva runt bultarna och bli frustrerade – nu kan de fixa det hela på sex timmar. De enda gångerna vi kan stöta på problem är när vi arbetar i områden med sämre markförhållanden.

Boltec M outline M&C ill

Klicka på (+) för mer information.

BUT 45 boom - Strong and stiff for stable and fast positioning
Bolting unit - Signature indexing cradle design for accurate and fast bolting.
Mesh Handling boom - Mechanical handling of mesh
Cabin – Optimized operator safety, comfort and visibility
Resin tanks - 2x200 liter capacity for pumpable resin system.

Boltec-rigg utrustad med tillval i form av pumpbart resin

Loading...

De självgängande ankarbultarna (SDA-bultarna) som ingår i systemet har även de varit effektiva. Även om enhetskostnaden för en SDA-bult kan verka hög, innebär de förkortade bultningstiderna och den högre kvaliteten på installationen en avsevärt mindre totalkostnad. – Ett skott, sedan är bulten färdiginstallerad och man kan gå vidare till nästa, säger Will Menheere.

 

Säkerheten har förbättrats, tillägger Brad King, Vales geotekniska ingenjör. – De här bultarna förbättrar gruvans livslängd, vilket innebär att vi inte behöver gå tillbaka och renovera särskilt mycket. Det är en enorm säkerhetsfaktor för oss. En annan positiv sak är att vi kan hålla våra medarbetare på avstånd från bergytan och under väl understödd mark.

 

Samtidigt sparar Vale in på materialvolymen, då de använder färre bultar och mindre resin eftersom behovet av att borra om felaktiga bulthål har minskat.

 

Enligt Will Menheere har teknikomställningen varit relativt okomplicerad. Vale var tvungna att uppgradera bultningsriggarna för att installera resinbäraren och injekteringssystemet, ändra upphandlingsprocessen för markstöd och utbilda operatörerna i viss utsträckning – ”men de kom in i matchen väldigt snabbt och vi kom igång omgående.”

Precis i början fanns en Epiroc-tekniker på plats vid gruvan för att felsöka och ge snabb assistans i samband med eventuella problem som skulle kunna uppstå i början av användningen. Epiroc fortsätter att arbeta med Voisey's Bay för att säkerställa att Boltec-riggarna är konfigurerade för installation av flera olika bulttyper beroende på förhållandena. Will Menheere berättar att Vale gradvis kommer att ersätta gruvans kabelbultning med förlängningsbara, ihåliga bultar för pumpbart resin.

 

Vale överväger också att framöver ställa om från dieselutrustning till elutrustning som en del av sitt åtagande för klimatavtalet i Paris, och försök har redan inletts i några av företagets gruvor. Will Menheere tvivlar på att man kommer batterikonvertera de befintliga Boltec-riggarna i Voisey's Bay , men han förväntar sig att alla nya bergförstärkningsriggar kommer att vara eldrivna.

 

Genom användningen av Epirocs lösning för pumpbart resin har Vale snabbare kunnat komma närmare Voisey's Bays underjordiska malmkroppar under jord, trots covidrelaterade förseningar. Tekniken har samtidigt också stärkt arbetsmoralen hos Vales operatörer och kanske kan öppna upp för bredare möjligheter i provinsen.

 

 – Det värde vi ser i tidsbesparingar och i vår kapacitet att snabbare ta oss fram till malmkroppen väger mer än väl upp för kostnaderna, säger Will Menheere. – I dagens industri, och med tanke på hur kapitalprojekt utvecklas inom snäva tidsramar, är pumpbart resin nyckeln till förkortade cykeltider i kombination med garanterad säkerhet för operatörerna.

Gruvan i Voisey’s Bay Nickel- och kopparkoboltgruvan i Voisey's Bay ligger i norra delen av den kanadensiska provinsen Labrador, cirka 35 kilometer sydväst om staden Nain. Verksamheten omfattar en gruva och ett anrikningsverk samt hamnanläggningar i närliggande Anaktalak Bay varifrån malm fraktas till Vales bearbetningsanläggning i Long Harbour i Newfoundland. På anläggningen i Long Harbour framställs slutprodukter av nickel samt koppar- och koboltprodukter.

Boltec E Bultningsaggregat Bergförstärkning 2021 Boltec M Internationell Kundberättelse