Товарачите и камионите, предназначени за работа в подземни рудници, стават все по-екологични, автоматизирани и ефективни. И това се дължи най-вече на големите усилия производителите на такива машини да действат в унисон както със зелената политика на развитите страни, така и в съответствие с потребностите на своите клиенти, които си поставят все по амбициозни цели за декарбонизация на своя бизнес.
Във фокуса на технологиите за подземни товарач и камиони определено стои електрификацията. На практика днес всички производители предлагат на клиентите си електрически машини, предвид големите предимства, които те реализират (виж повече подробности за тези предимства в
бр. 10/2022 г.). Задвижването с електромотори и тягови литиево-желязо-фосфатни батерии е вече широко разпространено и в това отношение производители работят все повече в посока на създаване и използване на по-компактни електромотори, повишаване на капацитета на батериите и удължаване на полезното време за работа с едно зареждане.
През последните 2-3 години една важните новости в подземните рудници е експериментирането с електрическа контактна мрежа, към която камионите се свързват с пантограф. Трябва да се отбележи, че в минния бизнес използването на контактни мрежи не е нещо тотално ново, а практика от изминалите 10-15 години, но най-вече в открити рудници. Там технологията се използва най-вече при минните самосвали с твърда рама, които са с дизел-електрическо задвижване. Контактната мрежа се изгражда, където има голям наклон и тежките камиони се изкачват по него само на електричество, като включат пантографа си към контактната мрежа. Така най-тежкия участък от трасето се преминава по-бързо и ефективно, с минимум разход на енергия. В днешно време се разработват и тестват електрически минни самосвали за открит добив с полезен товар над 100 t, които са на батерии и при включване на пантографа към контактната мрежа те не само преминават по-бързо и по-енергийноефективно по нагорнището, но и зареждат своите батерии.
При подземните камиони технологията е аналогична и нейните изпитания започват през 2021 г. в подземния рудник Кристенберг в Швеция. Контактната мрежа е разположена на участък от 800 m, а наклонът е 13%. Като базова машина се използва електрически подземен камион с тягови батерии. Той обаче е модифициран със система за динамично зареждане на батериите, специален преобразовател на правия ток, инвертор и два компактни синхронни електромотора с постоянни магнити, използвани също за електрически плавателни съдове.
В реалния транспортен цикъл контактната мрежа подпомага камиона при изкачване на нагорнище под товар и в същото време зарежда батериите му. Така се елиминира необходимостта камионът да спира за зареждане или смяна на батериите, т.е. камионът се движи постоянно. Експерименталните тестове отчитат, че производителността в рудника се е повишила значително, а общите разходи за превозен тон са едни от най-ниските в бранша.
Тази технология се съчетава отлично с тенденцията за цялостна автоматизация на на работата на подземните камиони – един оператор да управлява дистанционно целия подземен автопарк в рудника от диспечерна стая или пълна автономност на управление на камионите, които се движат под земята на база на зададен алгоритъм и активна комуникация машина-машина, без активно човешко наблюдение.
На следващите страници представяме конкретни новости и съвременни технологии от трима производители на подземни товарачи и камиони, които са известни със своите иновативни разработки и модерни решения.
EPIROC
Подземен камион Minetruck MT42 SG Trolley с полезен товар 42 t, захранван от подземна контактна електрическа мрежа и пантограф, монтиран зад кабината
Epiroc е един от най-големите световни производители на подземна минна техника. Широката продуктова палитра на компанията включва товарачи с дизелов двигател, електрическо задвижване както с кабел от мрежата, така и с тягови електрически батерии. Подземните камиони също могат да бъдат оборудвани с дизелови агрегати, но при електрическите задвижвания, освен батерии, Epiroc въведе иновативна система, включваща захранване от подземна контактна електрическа мрежа и пантограф, монтиран зад кабината на камиона.
Новата технология е разработена съвместно от Epiroc и АВВ, които в началото на 2025 г. подписаха меморандум за сътрудничество във връзка с досегашния им опит за разработване на минна техника, захранвана от подземна контактна мрежа. Двете компании се споразумяха да си сътрудничат в създаването на съвместни, цялостни и интегрирани решения за електрификация на минната индустрия с цел повишаване на производителността и постигане на цели в декарбонизацията на бизнеса.
Този меморандум е следваща стъпка, която се базира на един от последните проекти на Epiroc и AВВ, включващ първия в света електрически подземен камион, който освен батерии използва също подземна контактна мрежа и пантограф.
Машината е тествана в подземни рудници на компанията Boliden в Швеция.
Съгласно условията на споразумението Epiroc и АВВ ще имат екипи, които ще работят съвместно за извършване на цялостна оценка на осъществимостта на съвместните им решения. Целта е създаваните системи да отговорят на високите изисквания на индустриалните приложения в минното дело, като се взема предвид производителността, екологичността, високата мощност, автоматизираната и безопасна работа. Всяко решение, което бъде предложено, ще бъде с подсилена конструкция, за да издържа на тежките условия в подземните мини, и ще бъде произведено в съответствие с одобрените стандарти.
Epiroc и АВВ са уверени, че техните усилия ще бъдат възнаградени в най-близко бъдеще. Според доклада „Mining’s Moment“ на ABB, 76% от световните минни компании считат, че електрифицирането на транспортните средства ще донесе значителни ползи както за екологията, така и за ефективността. Освен това, 42% планират да инвестират в по-екологични транспортни средства до 2026 г.
Тъй като клиентите от минния сектор все по-често търсят решения, които да подпомогнат изключително важната електрификация на своя машинопарк и да преминат към пълно декарбонизиране на дейността си под натиска на екологичните, социалните и икономическите фактори, ABB и Epiroc считат, че разполагат с допълващи се експертни знания в областта на електрификацията на подземни системи, които им позволяват да предлагат интегрирани решения, използващи съществуващи съвременни технологии.
Във връзка с подписването на меморандума Уейн Саймс, президент на направление Подземна техника в Epiroc, заяви: „Сътрудничеството в рамките на минната индустрия е от решаващо значение за ускоряване на прехода към декарбонизация на нашите клиенти от минния сектор. Радваме се да задълбочим партньорството си с ABB чрез разработване на стратегическа пътна карта за екологично и иновативно минно дело, като започнем с декарбонизация на автопарковете от минни камиони, разширявайки използването на електрическа контактна мрежа, за да отговорим на по-широките потребности на индустрията с цел повишаване на безопасността и производителността“.
PAUS
С нарастващия натиск върху минния сектор за повишаване на ефективността, автоматизацията, екологичността и безопасността, необходимостта от надеждна и модерна подземна техника става все по-критична. Немската компания Hermann Paus Maschinenfabrik GmbH е сред водещите производители на подземни товарачи, камиони и специализирани превозни средства, които успешно се използват и в редица български рудници. В България машини PAUS вече намират приложение в утвърдени подземни предприятия в сферата на добива на цветни и благородни метали, като „Асарел-Медет“, както и в други подземни и поддържащи обекти в Средногорието и Родопите.
Товарачите PAUS от серия PFL са проектирани специално за работа в ограничени пространства с нисък таван и стръмни участъци, което ги прави предпочитани в тесни галерии. Тяхната маневреност и здравина ги правят идеални за българските подземни условия. Компактната им конструкция позволява ефективно зареждане и транспортиране на скална маса при повишена безопасност за операторите, като тези машини са известни с голямата си сила на загребване и бързо напълване на кофата.
Камионите PAUS от серия PMK се използват за транспортиране на руда и материали по подземни маршрути с ограничена широчина и височина. Те осигуряват оптимална производителност, съчетана с надеждност и лесна поддръжка. Благодарение на здравото си окачване и ефективна трансмисия, тези машини успешно оперират дори при стръмни наклони и в мокри или прашни участъци.
Изключително перспективни за рудниците у нас са комуналните превозни средства от серията MinCa, които са подходящи за транспорт на хора, оборудване или медицинска помощ в подземни условия. С висока проходимост и възможност за различни конфигурации, машините MinCa отговарят на нарастващите изисквания за безопасност и оперативна гъвкавост в българските рудници.
Освен класическите задвижвания с дизелови двигатели, компанията Hermann Paus Maschinenfabrik предлага през последните години и електрически варианти на своите подземни товарачи и камиони, в т.ч. захранване с кабел от електрическата мрежа на рудника (за товарачи), тягови батерии, както и контактна мрежа с пантограф (за камиони). При тяговите батерии се разчита на висококачествени акумулаторни модули с експлоатационен живот над 10 000 товарни цикъла, което съответства на цялостния ресурс на самата машина.
За зареждането на батериите се използват интерфейси CSS тип 1 и 2 с цел свързване към стандартна зарядна инфраструктура. Предлагат се варианти за зареждане с бордово или външно зарядно устройство. За по-големите машини е предвидена система за смяна на изтощената батерия със заредена.
Машините с марка PAUS се отличават също с интелигентно управление и модерна телеметрична технология. Системата PAUS Connect дава възможност за дистанционно наблюдение и контрол на машините. Тя позволява проследяване на работните параметри в реално време, ранно предупреждение при неизправности и по-добро планиране на поддръжката. Тези възможности подпомагат ефективното управление на машинния парк и намаляват времето за престои.
В контекста на динамичните предизвикателства пред минната индустрия в България, PAUS предлага устойчиви, надеждни и иновативни решения, които повишават безопасността и ефективността в подземния добив. С вече реализирани проекти у нас, марката доказва своята роля като доверен партньор в технологичната модернизация на българските рудници.
Подземен челен товарач PAUS PFL 30 с товароподемност 6 t и подземен камион PAUS PMK 8030 с полезен товар 16 t
SANDVIK
Ефективният тандем на Sandvik: новият подземен електрически товарач Toro LH518iB с товароподемност 18 t, който се съчетава отлично с електрическия камион TH550B с полезен товар 50 t
Sandvik е световен лидер в производството на минна техника за подземни рудници. През последните години компанията вложи много усилия в повишаване на производителността, ефективността и екологичността на своите машини, разработвайки различни варианти на задвижвания за широката си гама от подземни товарачи и камиони с ясен фокус върху електрификацията и автоматизацията.
Категоричен пример в тази посока е един от най-новите подземни товарачи – Toro LH518iB, с товароподемност 18 t. Машината е базирана на предходния Toro LH518B и използва най-модерно електрическо задвижване, както и технологии за автоматизация на работните операции. Новият модел разполага с най-новата версия на системата за интелигентно управление с подготовка за надграждане с AutoMine (опция). Патентованата от Sandvik система за смяна на изтощената батерия със заредена, с автоматични функции AutoSwap и AutoConnect, е с подобрени уреди за управление, които улесняват извършването на смяната. Новият Toro LH518iB се отличава и с улеснено сервизиране в условията под земята.
Фабричната подготовка за системата за автоматизация AutoMine включва необходимите хидравлични клапани, окабеляване и допълнителен вграден хардуер. Опционалната система може да се монтира като допълнителен комплект, включващ скенери, модул за управление и безжична свързаност под земята. С помощта на AutoMine един оператор може да управлява целия транспортен цикъл от диспечерна стая извън рудника. Човешка намеса под земята се изисква само за включване и изключване на батериите от станцията за зареждане и охлаждане.
Високото ниво и лидерска класа на Sandvik бяха демонстрирани по впечатляващ начин по време на световното изложение MINExpo International 2024 (20-24 септември, Лас Вегас, САЩ). Тук компанията представи за първи път пред широката публика модулната си платформа за подземни товарачи и камиони. Гръбнакът на платформата е електрическото задвижване, като сред конкретните модули могат да се отбележат кабината с работното място на оператора, стоманените конструкции на ключови компоненти, хидравликата и др. Екосистемата се допълва от електрическите акумулаторни модули и станции за зареждане на Sandvik. Развивайки тази електрическа платформа компанията планира да предлага подземни товарачи и камиони с различни варианти на задвижване като дизел-електрическо, хибридно, с електрически акумулаторни модули, с подземна контактна мрежа и пантограф, както и със захранване с електрически кабел от мрежата на рудника.
В тази връзка, по време на изложението, Sandvik представи и концептуалнен електрически модул за захранване от контактна мрежа с пантограф. От компанията обърнаха внимание, че тази система е много перспективна за големи автопаркове от тежкотоварни подземни камиони, при които трафикът се движи с голяма степен на предсказуемост и има дълги изкачвания под наклон.
При електрическите акумулаторни модули компанията показа най-новия си вариант за подземни товарачи и камиони, който предлага с 36% по-голям енергиен капацитет и повече полезно време за работа в сравнение с предходната версия, при положение, че Sandvik продължава да използва същата технология на литиево-желязо-фосфатните батерии. Посетителите на MINExpo 2024 International видяха отблизо и новата подземна зарядна станция на Sandvik, която впечатлява с лекота на работа и управление.
