Panostuslaitteiden kehitys

Panostuslaitteiden kehitys

Panostuslaitteiden kehitys Vuoriteknikot ry:n jatkokoulutuspäivät 22.5.2014 Anssi Mykkänen Chief Engineer Charging Normet Oy 2

Räjähdysaineiden historia! 1862 Dynamiitin keksittiin Alfred Nobelin toimesta.! 1922 Sähköiset pitkähidastenallit.! 1946 Sähköiset lyhythidastenallit mahdollistivat avolouhintatekniikan! 1947 Texas Cityn ammoniumnitraattilaivan räjähdysonnettomuus.! ->1950 Louhintaa tehdään pesänpolttomenetelmää hyväksikäyttäen kunnes lyhythidastenallit tulevat käyttöön 1946.! 1954 Anon käyttö alkaa Pohjois-Amerikassa Mesabi Iron Range-avolouhos, suuriläpimittaisissa rei'issä. ANO = tee se itse räjähdysaine! 1959 Anon käyttö Suomessa alkoi Lappeenrannassa Paraisten Kalkki Oy:n avolouhoksella.! 1957 Slurryjen käyttö alkoi Kanadassa. Se patentoitiin 1960 ja 1961 sitä käytettiin avolouhoksilla USA:ssa ja Kanadassa jo miljoonia tonneja. Lähde: Raimo Vuolio, Räjäytysten suunnittelu ja suorittaminen 1980 3

Räjähdysaineiden historia! 1960-luvulla Slurryt eli vesigeeliemulsiot käyttöön avolouhoksilla.! 1961 Maan alla anoa käytettiin ensimmäisen kerran Suomessa Outokumpu Oy:n Vihannin kaivoksella.! 1964 Raimo Vuolion diplomityö Ammoniumnitraattiräjähdysaineiden ominaisuuksista Suomen Forsiitti Dynamiitti Oy:lle; Slurryjen edut ANO:a! 1970-alussa NONEL-sytysjärjestelmä saapuu markkinoille.! 1980-luku Emulsioräjähdysaineet käyttöön Suomessa avolouhinnnassa.! 1995 Emulsiopanostus käyttöön maanalaisessa louhinnassa Pyhäsalmen! 2005 Paikallaan herkistettävät emulsioräjähteet käyttöön YIT Rakennus Oy:n satamaradan Korson urakkaosuudella.! 2005 Forcit Oy lanseeraa Merikemiitin vedenalaiseen panostukseen. Lähde: Raimo Vuolio, Räjäytysten suunnittelu ja suorittaminen 1980 ja Räjäytystyöt 2010 4

->1950; Pesänpolttomenetelmä 5

1970-luku; Dynamiitin panostuslaitteet Lähde: Raimo Vuolio, Räjäytysten suunnittelu ja suorittaminen 1980 6

1970-luku; Paineastia ja ejektori Anfopanostuslaitteet Lähde: Raimo Vuolio, Räjäytysten suunnittelu ja suorittaminen 1980 7

1972 Normetin ensimmäinen Anfopanostuslaite! Normetin ensimmäinen Anfopanostuslaite Normet PK1300 70-luvun alussa.! Kyseessä oli alkujaan Fiskarsin runko-ohjattu dumpperi 1,3 SAE tonnin kantavuudella, Nitro Nobelin Anfolaitteistolla sekä kiinteällä työtasolla peränpanostukseen.! PK1300 oli varustettu Petterin kaksisylinterisellä vesijäähdytteisellä dieselmoottorilla ja mekaanisella voimansiirrolla. 8

1970-luvulla; PK1500 ja PK3000 saksilava-ajoneuvot! Vuonna 1973 julkistettiin PK1500 jossa oli hydrostaattinen voimansiirto ja öljykylpytyyppiset levyjarrut. Moottorina oli Deutzin 2 sylinterinen ilmajäähdytteinen diesel.! PK3000 esisarja tehtiin Perkinsin vesijäähdytteisellä tekniikalla. Pikaisesti siirryttiin kuitenkin ilmajäähdytteisiin Deutzin koneisiin mm. pakokaasujen puhtauden parantamiseksi.! Koneisiin suunniteltiin saksilavanostimet panostustyöskentelyn tehostamiseksi. Niissä ei kuitenkaan vielä ollut kallistusta vinotunnelipanostuksen helpottamiseksi. 9

1970-luvulla; PK1000 Normetin oma alusta! Normet PK3000 NL Anfopanostuslaite 70- luvulla.! Lavan kallistusta käytettiin ensimmäistä kertaa tässä mallissa.! Normet PK1000 Anfopanostuslaite 70- luvulla levitettävällä lavatyyppisellä henkilönostimella jossa lavan kallistus.! PK1000 oli Normetin ensimmäinen omaa suunnittelua oleva utility-kaivosalusta. Tamrockille oli toki jo tätä ennen valmistettu pora-alustoja. 10

1970-80 luvun vaihde; Anfopanostuslaitteet kehittyvät! Normet PK3000 Anfopanostuslaite joka on varustettu Ruotsalaisella Swingin koripuomityyppisellä henkilönostimella ja Nitro Nobelin Anfosäiliöllä.! Koripuomilla saavutettiin parempi ulottuvuus perässä kuin saksilavanostimella.! Laite on toimitettu asiakkaalle Normetin jakelijan ja sittemmin kilpailijan GIA:n kautta. 11

1970-80 luvun vaihde; Anfopanostuksen mekanisointia Lähde: Raimo Vuolio, Räjäytysten suunnittelu ja suorittaminen 1980 12

1985 Normetin ensimmäinen emulsiopanostuslaite! 2 kpl Normet PK 4000 no. 76 ja 77 toimitettiin 1.1.1985 DeBeersille Finchin kaivokselle Etelä-Afrikkaan. Laite soveltui valmiin emulsion pumppaamiseen.! Haponkestävästä n. 2.000 litran säiliöstä emulsio pumpattiin hydraulitoimisella letkupumpulla porareikään. Nostolaite oli ruotsalaisvalmisteinen Weng, nostokorkeutta 4m ja kori voitiin levittää liki 5 m:n levyiseksi kattamaan koko perän yhdellä asetuksella. 13

1989 Charmec 600 mekanisoitu Anfopanostuslaite!! 14 Charmec 600 oli ensimmäisiä yrityksiä mekanisoida tuotantopanostusta. Aikansa moderneimmassa laitteessa oli kauko-ohjattava panostusmanipulaattoripuomi, mekanisoitu letkunsyöttö, paineilmakompressori, voimasähkökäyttö ja mm. veden ruiskutusjärjestelmä Anfon pölyämisen vähentämiseksi.

1991 Emulsiopanostuslaite louhospanostukseen! 15 Normet NT60 emulsiopanostuslaite toimitettiin ICI:lle (nykyinen Orica) Australiaan 1991. Koneessa oli vaihtolavakasettisysteemi ja kauko-ohjattava panostusmanipulaattoripuomi. Emulsioprosessilaitteiston letkunsyöttölaitteineen ja häkkikeloineen toimitti ICI.

1989-1998 Anfopanostus urakointipuolella! Charmec 900 Twin ja 950 BLC Anfopanostuslaitteet olivat suunnattu urakointipuolelle tunnelinrakennukseen. Twin laitteessa oli 150 neliömetrin tunneliperän kattava tuplapuomirakenne josta Twin nimikin syntyi.! 950 BLC laitteessa taas oli tunnelirakennuksen panostuksessa ja muissakin asennustöissä erittäin hyödylliseksi todettu 1500 kilon nostokapasiteetin omaava koripuomi ja suuri nostolava. 16

1996 Charmec 1735 BE prototyyppi! Multimec tyyppinen vaihtolavapanostusajoneuvo oli emulsiopanostustestissä Pyhäsalmen kaivoksella.! Kone oli varustettu henkilönostimella, letkunsyöttölaitteella ja 3500 litran emulsiotankilla jossa säiliön liikkuva etuseinä toimi kaapimena ja työnsi emulsiota matriisipumpun imuaukkoon.! Laite oli ensimmäinen Normetin integroitu emulsiopanostuslaite jolla testattiin myöhemmin 1998 Pyhäsalmen kaivokselle toimitetun emulsiopanostuslaitteen tekniikkaa.! Laite muokattiin myöhemmin betoniruiskuksi Outokumpu Oy Kemin kaivokselle ja toimitettiin viimeiseksi Galmoyn kaivokselle Irlantiin henkilönostimeksi 1998. 17

1998 Charmec 9825 BE Kemiitti K800 panostukseen! Vuonna 1998 Normet toimitti Outokumpu Oy Pyhäsalmen kaivokselle integroidun Charmec 9825 BE emulsiopanostuslaitteen. Laite mahdollisti Forcit Oy:n toimittaman valmiin jälleen pumpattavan Kemiitti K800 emulsioräjähteen panostamisen tunneli- ja louhosreikiin. 18

2003 Kemiitti K810 käyttöön Pyhäsalmen kaivoksella! Vuonna 2003 Helmikuussa prosessilaitteisto muutettiin moderniksi Kemiitti K810 emulsiomatriisin panostuskoneessa herkistäväksi laitteistoksi.! Prosessilaitteisto oli CAN-väyläohjattu joka mahdollisti mm. tarkan prosessin säädön sekä emulsion reikäkohtaisen kulutuksen raportoinnin (katkoraportti).! Luotettava kone toimi Pyhäsalmen kaivoksen ainoana panostuslaitteena lähes kymmenen vuotta vuoteen 2012 asti jolloin se korvattiin Normetin uusimmalla emulsiopanostustekniikalla. 19

2002 Kemiitti K810 käyttöön Kemin kaivoksella! Vuonna 2002 otettiin käyttöön paikallaan herkistettävä Kemiitti K810 Outokumpu Chrome Kemin kaivoksella. Panostustekniikka oli rakennettu Scania kuorma-auton päälle.! 2005 kaivoksella starttasi toinen auto joka oli varustettu pitkäreikä-letkunsyöttölaitteella louhospanostuksen helpottamiseksi. 20

2006 Keskeytymättömän panostuksen Anfolaite! Vuonna 2006 Normet toimitti Charmec 1610B robot laitteen Venäläisen Apatity Kombinatin Kirovskin kaivokselle Kuolan niemimaalle. Laitteen erikoisuus oli sen jatkuvan keskeytymättömän panostuksen mahdollistava Anfosäiliön täyttöjärjestelmä.! Laitteen asiakkaalle luvattu ja kenttätesteissä myöhemmin todennettu panostuskapasiteetti oli jopa 10.000 kg yhden vuoron aikana.! Myöhemmin toimivaksi todettua konseptia toimitettiin yksi lisää Apatityyn ja seitsemän kappaletta Norilsk Nickelin Petchengan (Petsamo) kaivokselle. 21

2009 CAN-väyläohjaus ja moduloitu tuotteisto! Vuonna 2009 Normet julkisti CAN-väyläohjauksen Anfo ja emulsiopanostustuoteperheisiin.! Moduloinnin ansiosta oli mahdollista tuottaa erilaisia asiakasversioita perustuen kuitenkin samoihin valmiiksi suunniteltuihin ja testattuihin tuotannollisiin moduuleihin.! Tietokoneohjattu moderni CAN-väyläohjaus tukee myös asiakasvarioituvaa tuotteistoa ja antaa mahdollisuuden monimutkaisiin prosessiohjauksiin (mm. emulsiopanostus). 22

2009 Panostuslaite puuteri-anfon panostukseen! Vuonna 2009 Normet toimitti keskiohjaamollisen Charmec MC605DA Anfopanostuslaitteen Sinogold Beishanin kaivokselle Kiinaan. Laitteen erikoisuus oli sen kyky Kiinassa laajemmin käytetyn prillaamattoman puuteri-anfon panostukseen. Laitteeseen kuuluivat erikoisvalmisteiset Anfopanostussäiliöt, panostuslinjasto sekä vedenruiskutus Anfoon.! Laitteen tekniikkaa kokeiltiin myöhemmin menestyksellä mm. Meishanin rautakaivoksella heavy Anfon (jopa 22 % emulsioseos) panostukseen.! Kuva: Charmec MC605DA DJ133 Angang Group Mining Co.; Yanqianshan Iron Mine 23

2006-2014 OEM emulsiopanostuslaitteet! Vuosien 2006-2014 aikana Normet on toimittanut useita kymmeniä kaivosalustoja ja osittain integroituja panostusjärjestelmiä globaaleille bulk-emulsiovalmistajille kuten Orica, Maxam.! Viimeisin suuri yhteistyöprojekti on vuosien 2011-2013 aikana Venäjälle toimitetut 12 kappaletta Charmec 1610 BE (ylempi kuva) tuotantopanostuslaitetta osittain Normetin laitteistoon integroidulla Orican panostuskomponenteilla.! Alemmassa kuvassa Charmec MF605D LE perän- ja louhoksen panostukseen. 24

2005 Emulsiopanostus urakointipuolella! Vuonna 2005 huhtikuussa otettiin moderni emulsiopanostustekniikka käyttöön Vuosaaren satamaradan Korson työtunnelissa TU5 YIT rakennuksen toimesta. (kuva Mestaritunneli 2009)! Vuonna 2005 huhtikuussa otettiin käyttöön toinen emulsiopanostusyksikkö Vuosaaren satamaradan tunnelissa TU2 ja YIT rakennuksen toimesta. 25

Helsingin Sanomat 13.6.2005 26

2005 Emulsiopanostus urakointipuolella! YIT Rakennuksen panostuslaitteet perustuivat Normetin NC98 ja NC95-alustoihin joiden Anfopanostuslaitteet oli vaihdettu emulsiopanostusmoduuleihin. Koneissa oli vaihdettava IBCkonttijärjestelmä emulsiomatriisille sekä moderni rantupanostusteknologia vetokeloineen. 27

2005 Vedenalainen louhinta emulsiolla 28

2006-2009 Emulsiopanostus urakointipuolella! Vuosien 2002-2006 aikana Lemminkäinen Infra hankki neljä kappaletta kaksipuomisia Charmec 2000 BE laitteita. Koneen NC2000 alusta on 20 t. kantavuudellaan suurin Normetilla valmistettu. Laite sisälsi 2000 litraa Anfoa ja 2500 litraa emulsiomatriisia.! Lemminkäinen käytti laitteita E18 -moottoritietunneliprojektissa Suomessa 2006 2007, Göteborg -rautatietunneliprojektissa Ruotsissa 2006 2007 sekä Ådalsbana -rautatietunneliprojektissa Ruotsissa 2007-2009. 29

2006 Emulsiopanostus urakointipuolella! Vuonna 2006 toimitettiin Charmec 9825 BE tunnelipanostusjumbot Kalliorakennus Oy:lle sekä Posiva Oy:lle.! Posivan kone toimi vuodesta 2006 vuoteen 2012 Olkiluodossa korkea-aktiivisen ydinjätteen loppusijoitustunnelien ainoana panostuskoneena. Sittemmin kone palautui Normetin vuokrakoneeksi ja sillä panostettiin mm. Lemminkäisen toimesta Dragon Mining Svartlidenin kaivoksella Ruotsissa yläkätistä louhosta siihen lisätyllä louhospanostuslaitteistolla.! Kalliorakennuksen koneella toimittiin useissa pääkaupunkiseudun maanalaisissa hankkeissa ja kone on edelleen päivittäisessä käytössä. 30

2009-2012 Uuden sukupolven emulsiopanostuslaitteet! 2009 Normet julkisti uuden moduloidun täysin CAN-väyläohjatun panostustuotteiston Anfoja emulsiopanostukseen tyyppinimillä MC605 ja LC605.! Ensimmäinen uuden sukupolven emulsiopanostuslaite oli vuonna 2009 Dragon Mining Oriveden kaivokselle toimitettu LC605VE kone.! Seuraavien vuosien aikana tehtiin 2010 YIT:lle LC905VEAC yhdistelmä Anfo-Emulsio panostuslaite tunnelipanostukseen sekä 2012 silloiselle InMet Pyhäsalmen kaivokselle (nyk. First Quantum) LC605VE perän- ja louhoksen panostukseen.! YIT:n laitteessa on myös automaattinen panostuskatkoraportin siirto langattomasti wlanin kautta asiakkaan serverille. 31

Tulevaisuus! IREDES pohjainen langaton tiedonsiirto.! Panostustyön mekanisointi; panostuspuomien koordinoitu käsiohjaus, nallialoitepanoksen siirto jne.! Panostustyön automatisointi.! Turvallisuuden parantaminen; etäpanostus.! Yhteistyö räjähdysainevalmistajien kanssa.! Koko panostusprosessin kehittäminen; esim. langattomat nallit.! Tulevaisuuden panostusprosessi on täysin mekanisoitu ja automatisoitu jota voidaan etäohjata vaikka maanpäältä. Tulevaisuuden panostuslaite parantaa radikaalisti poraus-panostusmenetelmän työturvallisuutta, tehokkuutta ja tarkkuutta. 32

Kiitos mielenkiinnosta!! Lisätietoja! Anssi Mykkänen! Email: anssi.mykkanen@normet.com! Puh: 040 561 2073 33