Styrsystemet gör jobbet under jord

2015-09-23 10:12 Linda Nohrstedt  

Ingen handpåläggning behövs från stenkrossen, en dryg kilometer under jord, till dess mineralerna lämnar gruvområdet. Ny Teknik Automation har besökt världens mest automatiserade gruva.

Hissen som tar oss ner i Garpenbergsgruvan är mörk men skakar bara lätt. Den färdas fort, åtta meter per sekund, och tryckförändringen känns i öronen. På ett par minuter är vi 1 054 meter under markytan.

Men det var nära ögat att det inte blev någon brytning alls här. I slutet av 1990-talet hade Boliden beslutat att stänga gruvan i när­heten av Hedemora. Metallpriserna var låga och gruvan gjorde ett dåligt resultat.

En geolog som upptäckte en helt ny fyndighet ändrade allt. Ett omfattande prospekteringsarbete inleddes och tre ytterligare fyndigheter hittades.

Sedan dess har gruvan expanderat för nära fyra miljarder kronor. Det gamla industriområdet har lagts ner och ett helt nytt har byggts intill den största nya fyndigheten.

I den nya gruvan, drygt en kilometer under marken, är luften unken och luktar fränt. Sprutbetong och bultar på väggarna vittnar om förstärkningar som har gjorts i berget.

Borrning, sprängning och lastning görs fortfarande manuellt i gruvan. Via lastbilar och truckar transporteras malmen till stenkrossen. Men därifrån sker allt automatiskt.

På transportband går malmen vidare till skippen, hissen som ska ta malmen upp till mark­ytan. En våg under transportbandet ­väger lasten och ser till att skippen inte lastas med mer än 28,5 ton.

– Styrsystemet gör så att gruvhissen går optimalt, så att den inte sliter sönder sig själv. En gruvhiss är en sådan enorm investering, så den får inte gå sönder, berättar Peter Burman, Bolidens programchef för gruvautomation.

Ovan jord går malmen via transportband vidare till malmlagret och fortsätter sedan till anrikningsverket, där malmen mals, separeras från gråberget och avvattnas. Resultatet blir pulver med koncentrerade mineraler.

Processen från stenkross till mineralpulver sker automatiskt. Det är möjligt genom att flera olika funktioner har integrerats i ett och samma styrsystem, ett så kal­lat 800xA, som har utvecklats av ABB och anpassats efter Bolidens behov. Enligt Boliden och ABB är Garpenbergsgruvan därmed världens mest automatiserade gruva.

I kontrollrummet ovan jord sitter sex personer framför tio stora skärmar. Härifrån kan de följa alla moment från krossning till utlastning av färdigt mineralpulver. Henrik Lindvall, processchef i anrikningsverket, visar hur det fungerar.

– Hela gruvan finns i samma kontrollsystem. Operatörerna kan dyka ner i detaljer när de vill, berättar han.

Om något fel uppstår indikeras det genom en gul blinkning på skärmarna. Personalen kan då gå tillbaka i systemet och hämta information om maskinstatus och produktionsflöde.

– Alla kan komma åt samma information omedelbart och den är alltid uppdaterad. På så sätt tar man bort all byråkrati, säger Lennart Evrell, Bolidens vd och koncernchef.

Nackdelen med att lägga många funktioner i ett och samma system är att sårbarheten ökar om någon obehörig hackar sig in. ABB försäkrar att det finns flera olika säkerhetsbarriärer i Garpenberg.

– Men hackning är något vi oroar oss över, så vi håller på med studier av vår it-säkerhet och har konsulter som kontrollerar våra brandväggar, säger Lennart Evrell.

Även om Garpenberg nu hålls fram som världens mest automatiserade gruva var det i dagbrottet Aitik som Boliden tog sitt stora tekniksprång. När Garpenberg skulle expandera byggde man ­vidare på de lärdomar som gjordes i Aitik.

Den största utmaningen i Garpen­berg var att installera ett automatiskt anrikningsverk som kunde hantera flera olika processer, eftersom gruvan här producerar fyra olika koncentrat: zink, bly, koppar och guld.

– Anrikningsverket här är pyttelitet, Aitiks är mer än tio gånger så stort. Men det är fem gånger så många signaler som hanteras här. Det här är en superkomplex anläggning vad gäller styr- och reglersystem, säger Lennart Evrell.

Och det finns planer på än mer automatisering. Boliden deltar i försök för att ta fram självkörande fordon.

– Det är viktigt för att kunna köra in snabbare efter sprängning, innan svavelgaserna har vädrats ut. Då kanske man kan ta in ett par timmar per dygn, det finns ­jättepengar att tjäna på det. Om fem eller tio år har vi det garanterat, åtminstone i delar av driften, säger Lennart Evrell.

Redan i dag finns det tre automatiska last­maskiner i Garpenbergsgruvan. De lastas och lossas via fjärrstyrning, vanligtvis av en operatör som går bredvid, men kör sedan på egen hand via en förprogrammerad rutt mellan lastning och lossning.

Under nästa år tror Hans Jönsson, områdeschef på Garpenbergs­gruvan, att Boliden kommer att provköra fjärrstyrda borriggar.

– Vi är i början av ett stort tekniksprång när det gäller underjordsgruvor, fjärrstyrning och automatisering. Men det tar några år, säger han.

För att själv­körande fordon ska kunna bli verklighet i gruvor krävs ett trådlöst nätverk som fordonen kan kommunicera med. Ett ­sådant nätverk ska installeras i Garpenbergsgruvan redan i år.

Det finns flera fördelar med den höga automationsgraden i Garpenbergsgruvan: låga kostnader, hög säkerhet och bra miljöprestanda. Till exempel har det nya behovsstyrda ventilationssystemet i gruvan gett en energi­besparing på 30–50 procent jämfört med att ha ventilationen på för fullt hela tiden.

Genom automatiseringen jobbar allt färre människor under jord. Men att få bort personal från det underjordiska arbetet är inget syfte i sig, enligt Lennart Evrell.

– Vi ska gå från operatörsdrivna system till övervakning av automatiska system. Men jag tror inte att man ska sitta på kontrollrum ovan jord, utan i kontrollrum under jord. Man ska inte vara för långt från processerna, säger han innan han avrundar gruvbesöket för den här gången.

Garpenbergsgruvan

  • I gruvan bryts ­komplexmalm som innehåller zink, bly, ­silver, koppar och guld.
  • Garpenbergsgruvan är Sveriges äldsta ­gruva som fortfarande är i drift. Malmerna började bearbetas ­redan under 1200-­talet.
  • Gruvan har expanderat mellan 2011 och 2014. Under den tiden har 3,9 miljarder kronor investerats i ett nytt industriområde och ny teknik. Expansionen ska öka produktionen från 1,4 till 2,5 miljoner ton malm.
  • Av de 3,9 miljarderna har ungefär 2 miljarder gått till de underjordiska byggena. Infrastrukturen till all automation bedöms ha kostat ungefär 1 miljard.

Få senaste nytt om automation!

Linda Nohrstedt

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Senaste inom

Debatt