25 april 2023
På en dammig gruvväg högt uppe i Anderna mullrar en monstruös lastbil, stor som ett hus, förbi med sin last bestående av 300 ton malm. Åskådaren sneglar upp genom det bländande andinska solskenet och anstränger sig för att få en skymt av föraren i hytten. Problemet är bara att det inte finns någon förare där. Maskinerna har tagit över gruvan. Vid Quellaveco, Anglo Americans senaste koppargruva, presenterar det multinationella gruvbolaget en vision om hur framtidens gruvdrift kommer att se ut.
Gruvan, som byggs i Moquegua till en kostnad av cirka 5,5 miljarder amerikanska dollar, förväntas producera cirka 300 000 ton koppar (plus molybden) per år under det kommande decenniet, vilket befäster Perus ställning som den näst största leverantören av den röda metallen efter grannlandet Chile.
Den nya gruvan, som är en av jordens största kopparfyndigheter, förväntas fortsätta spotta ur sig metall i flera årtionden framöver.
De 28 förarlösa lastbilarna som patrullerar dagbrottet följer en förprogrammerad rutt. De radar upp sig på kö för att ta emot sprängd malm eller avfall från den eldrivna skyffeln och transporterar sedan detta till den primära krossen eller upplaget efter behov. När de möter en annan förarlös lastbil eller något annat fordon längs rutten stannar de för att ta reda på vem som har företräde innan de kör vidare.
Epiroc drar sitt strå till stacken med sex självgående Pit Viper-borriggar. Fordonen, som nästan är 20 meter höga när de är i rätt position, rullar automatiskt på plats vid en rad spränghål.
Quellaveco är långt ifrån den första gruvan att införa självstyrande fordon. I allt från Australien till Chile tävlar gruvföretagen om att införa ny teknik i sin verksamhet för att förbättra produktiviteten, säkerheten och arbetsförhållandena för medarbetarna. Detta är dock det första nyetableringsprojektet inom gruvbranschen där den här tekniken är en del av den grundläggande konstruktionen.
Säkerhet är en av de stora fördelarna med autonoma transporter och autonom borrning. Inte bara slipper man utsätta medarbetare för fara, utan maskinerna är också programmerade för att vara mycket försiktigare än mänskliga operatörer skulle vara.
"Vi har inte haft en enda incident som orsakats av en autonom maskin. Och faktum är att de autonoma maskinerna har förhindrat incidenter som hade kunnat bli mycket allvarligare om maskinerna hade använts på det gamla vanliga sättet."
Självstyrande fordon har också visat sig vara mer produktiva än konventionella maskiner då de håller ett regelbundet tempo under hela dagen. Dessutom har Pit Viper-riggarna visat sig vara mer exakta än mänskliga operatörer – de borrar alla hål högst 50 centimeter från den plats som angetts i deras förprogrammerade borrmönster och till den angivna längden. Exaktheten med konventionella riggar ligger mer runt 0,8–1,2 meter.
Denna precision är avgörande för att säkerställa att sprängämnena fördelas på lämpligt sätt i berget så att korrekt fragmentering uppnås. Detta underlättar i sin tur hela gruvprocessen, från hur snabbt sten kan skyfflas och att den distribueras på ett säkert sätt i lastbilarna till att den blir till pulver i krossen.
”Det är avgörande för processen”, förklarar Sanders. Men att driva en digital gruva innebär nya utmaningar för Anglo Americans gruvingenjörer. För att hela tiden kunna hålla kontakten med dussintals autonoma fordon som förflyttar sig runt dagbrottet måste man säkerställa att det finns tillräckligt stor bredbandsräckvidd i alla delar av verksamheten och vid alla tidpunkter.
Det kan vara svårt med tanke på gruvans svindlande topografi, med ytterväggar som sträcker sig över flera nivåer längs en slingrande bergsravin, förklarar Akemi Lucero, förman för borrning och sprängning.
Med tanke på de trånga utrymmen där verksamheten bedrivs krävde systemet till en början att det skulle finnas ett släp inom hundra meter från varje rigg, eftersom det annars fanns risk för att utrustningen skulle stanna tvärt flera gånger per skift. Men genom att använda en starkare nätverksteknik kunde ingenjörerna i stort sett eliminera driftstoppen och öka produktiviteten avsevärt.
”Jag tror att det här har varit en erfarenhet att dra lärdom av även för Epiroc, eftersom den support de har tillhandahållit har sett olika ut i varje enskild verksamhet”, säger Akemi Lucero.
Hittills har den snabbaste lösningen varit att skicka ut teknikerteam försedda med sopkvastar och trasor i en ändlös kamp mot smutsen för att hålla givarna skinande rena. Eftersom detta strider mot Quellavecos autonoma filosofi arbetar underhållsteamet också på att utveckla ett automatiskt fläktsystem som ska hålla dammet borta dygnet runt.
Men byggandet av en digital gruva har också inneburit nya möjligheter. Med tanke på de olika färdigheter som krävs för att köra autonoma transporter och autonom borrutrustning har Anglo American rekryterat många nya medarbetare som helt saknar erfarenhet och som man har utbildat från grunden.
"Två tredjedelar av våra medarbetare har aldrig tidigare arbetat inom gruvbranschen, vilket är väldigt unikt. Många hade inte ens körkort innan de började hos oss."
Karen Huamantuma, som nyligen tog examen i gruvteknik vid det närliggande universitet Universidad National de Moquegua, är en av de nyanställda medarbetarna. Fingrarna dansar över tangentbordet när hon övervakar två Pit Viper-riggar som borrar flera hundra meter bort. På en stor skärm ovanför hennes huvud visas bränsle- och vattennivåer för varje maskin, samt hur långt varje maskin har kommit i den sekvens av hål den ska borra.
”Vi studerade aldrig något sådant här. Jag menar – vi visste inte ens att det fanns”, säger hon. Sittande i en ergonomisk kontorsstol säger hon att hon tror att den största vinsten har varit bekvämligheten och smidigheten.
"Vi utsätts inte för smuts och damm eller riskerar att utsättas för stenras eller liknande ... det här är bekvämare än att vara hemma."
En annan vinst har varit effektiviseringen av beslutsfattandet. I en låg barack vid gruvans kant sitter Quellavecos kontrolledning. Här sitter ett tjugotal ingenjörer, varav Karen Huamantuma är en, samlade framför långa välvda skärmar och övervakar alla aspekter av gruvverksamheten – från borrning och transport till fräsning och frakt.
Nu när alla huvudaktörer befinner sig i ett och samma rum kan det ta några minuter i stället för en halv dag att identifiera utmaningar och samordna hur man ska agera. Till exempel: om metall som hämtats hamnar i anrikningsverket på grund av lägre kopparhalter kan ett snabbt ord från anläggningsoperatören till gruvplaneraren säkerställa att gruvan börjar utvinna rikare malm.
”Vi kan se datatrender innan ett problem uppstår på riktigt och vidta korrigerande åtgärder innan det ens hinner bli ett proble”,, förklarar Mancell.
