Sauberer Bergbau: Wie Umweltziele und die Forderung nach höherer Produktivität Rentabilität und Investitionsentscheidungen beeinflussen

Von Guido Hesse, FAM

ENTWICKLUNG DES MINENTRANSPORTS

Der Mensch fördert seit mehr als tausend Jahren Materialien wie Eisen- und Kupfererze. Die Technologie, die zur Verfügung steht, um diese Materialien von der Förderstelle zu den Orten zu transportieren, an denen sie verarbeitet werden können, und dann weiter zu ihrem endgültigen Verwendungsort, hat sich im Laufe der Zeit schrittweise weiterentwickelt.

Pferde und Maultiere wichen bereits im 16. Jahrhundert dem Schienentransport, und Minenwagen wurden bis ins frühe 20. Jahrhundert eingesetzt. Der erste Muldenkipper erschien erst in den 1930er Jahren. Das Design wurde speziell entwickelt, um der zunehmend industrialisierten Natur des Bergbaus Rechnung zu tragen, und entwickelte sich im Laufe des 20. Jahrhunderts weiter, um Leistung und Nutzlast zu erhöhen. Heute verlassen sich die meisten Bergwerke auf große Flotten von ‚Monster‘-Schaufel-/Muldenkippern als bewährte Methode, um Schüttgüter zu bewegen.

Der wachsende Anstoß, die Umweltauswirkungen zu reduzieren und den Bergbau nachhaltiger und effizienter zu gestalten, ohne die Kosten massiv zu erhöhen, stellt diese auf Lkw basierende Transportart jedoch in Frage.

DAS PROBLEM MIT LKWS UND DIE ZUKUNFT DES SAUBEREN BERGBAUS

Dieselbetriebene Lkw verursachen eine geringe Nachhaltigkeit und hohe Emissionen und verbrauchen zudem viele natürliche Ressourcen wie Gummi für Reifen – keine ideale Kombination für eine Branche, die ihre Umweltleistung und die Effizienz des Bergbaus verbessern will. Die Abhängigkeit von Lkw bedeutet, dass Bergwerke Zuschlagstoffe mit einem hohen CO2-Fußabdruck produzieren. Während der Einsatz von Hybridfahrzeugen die CO2-Emissionen je nach Minengröße etwas reduzieren kann, sind sie noch keine dauerhafte Lösung und unterstützen kein sauberes und nachhaltiges Bergbaumodell oder einen effizienten Minenbetrieb.

Zusätzlich zu den Kosten für den Planeten müssen wir die Kosten für das Bergbauunternehmen berücksichtigen. Die Einrichtung einer Lkw-Flotte ist eine teure Angelegenheit. Ein einzelner großer Schwerlastwagen kann mehrere Millionen Euro kosten. Darüber hinaus müssen ganze Straßennetze gebaut und instand gehalten werden, und es ist ein Servicestandort erforderlich, um die Flotte instand zu halten und Instandsetzung durchzuführen.

Lkw stellen nicht nur hohe Investitionskosten dar: Auch die Betriebskosten, die mit dem Betrieb einer Flotte verbunden sind, sind beträchtlich. Ein Lkw kann in einem Jahr typischerweise mehr als 120.000 Meilen über unwegsames Gelände und unbefestigte Straßen zurücklegen. Feldservice und Support, um eine Flotte betriebsbereit zu halten, können bis zu 15-20 % der Kosten für Minenausrüstung ausmachen. Der Verschleiß bedeutet, dass große Schwerlastwagen im Allgemeinen alle 8 bis 10 Jahre ersetzt werden müssen – drei- oder viermal während der Lebensdauer der Mine. Die Effizienz von Lkw nimmt nach den ersten Jahren drastisch ab, so dass die Instandhaltung- und Ersatzkosten daher einen erheblichen Overhead darstellen – insbesondere, wenn mehrere Lkw für den Volumentransport benötigt werden.

Weitere Nachteile im Zusammenhang mit Lkw sind ineffiziente Routenführung (aufgrund von Faktoren wie Sicht, Bremswegen und Minentopographie), hohe Staubbelastung, Lärmemissionen und Sicherheitsrisiken sowie potenzielle Störungen aufgrund ungünstiger Wetterbedingungen.

Alles in allem ist es an der Zeit für einen Paradigmenwechsel in der Art und Weise, wie wir die nachhaltige Minenplanung und den Betrieb im 21. Jahrhundert angehen.

ÜBERHOLUNG DES TRANSPORTS

In-Pit Crushing and Conveying (IPCC) ist ein viel effizienterer Ansatz für den Minentransport, der die betrieblichen, ökologischen und sicherheitstechnischen Bedenken im Zusammenhang mit Lkw weitgehend beseitigt und gleichzeitig die Gesamtbetriebskosten (TCO) senkt.

Im Wesentlichen zielt IPCC darauf ab, den Transport von Materialien rund um die Mine zu automatisieren und gleichzeitig flexibel genug zu sein, um die Art und Weise zu unterstützen, wie sich der Bergbau während seiner Lebensdauer entwickelt. Dieser Ansatz kann den Bedarf an Lkw-Transporten vom Brecherzulauf bis zum Kippbereich von Abraum oder zu Zwischenspeicherung oder Ladepunkten vollständig eliminieren.

Jedes IPCC-System ist einzigartig, abhängig von der Anordnung und den betrieblichen Prioritäten der Mine, besteht aber typischerweise aus einer Reihe von Förderbändern, Beschickern, Brechern, Staplern oder Kippverteilern, die den großflächigen Einsatz von Lkw ersetzen. Neben festen Brechstationen erhöht der Betrieb mit einem semi- oder vollmobilen Brechkonzept die betriebliche Flexibilität der Mine. Ihr modularer Aufbau bietet die Skalierbarkeit und Flexibilität, um sich an veränderte Minenlayouts und Produktionsanforderungen anzupassen.

IPCC vs. LKWS

Es gibt mehrere Gründe für Bergbaubetriebe, den Wechsel von Lkw zu IPCC in Betracht zu ziehen:

• Umweltvorteile: IPCC-Systeme produzieren weniger Treibhausgasemissionen als dieselbetriebene Lkw, insbesondere über längere Strecken, was zu einem geringeren CO2-Fußabdruck für den Bergbaubetrieb beiträgt. Sie erzeugen auch weniger Lärm und Staub. Darüber hinaus können sie den gesamten ökologischen Fußabdruck des Bergbaubetriebs reduzieren, indem sie die durch Transportstraßen und Lkw-Verkehr gestörte Fläche minimieren.

• Kosteneinsparungen: Die OPEX für IPCC-Systeme ist vergleichbar mit Schaufel-/Lkw-Äquivalenten, wobei Minenbetreiber 30-35 % einsparen. Die Kombination aus geringerem Kraftstoffverbrauch, 100 % Einsparungen bei Lkw-Reifen, niedrigeren Instandhaltungskosten und niedrigeren Arbeitskosten reduziert die Kosten pro Tonne Material im Vergleich zum Lkw-Transport erheblich.

• Instandhaltung/TCO: Geräte wie Förderbänder sind einem geringeren mechanischen Verschleiß ausgesetzt als Lkw, was zu einer längeren Lebensdauer der Geräte und geringeren Instandhaltungsanforderungen führt. Sie unterstützen auch einen eher prädiktiven, geplanten Instandhaltungsansatz im Vergleich zu Lkw.

• Betriebliche Effizienz: Im Gegensatz zu Lkw können IPCC-Systeme kontinuierlich betrieben werden und liefern einen vorhersehbaren Materialfluss, der die gesamte betriebliche Effizienz, den Durchsatz und die Verfügbarkeit verbessern kann.

• Verbesserte Sicherheit: ​​​​Die Eliminierung oder Reduzierung von Lkw-Bewegungen reduziert Lärm und Staub und senkt das Risiko von verkehrsbedingten Unfällen innerhalb der Mine und damit verbundene Störungen, während Untersuchungen laufen.

ANNAHME DES IPCC-ANSATZES

Offensichtlich bietet der IPCC-Ansatz erhebliche Vorteile gegenüber dem traditionellen Lkw-Transport. Er beinhaltet zwar immer noch Investitionen und erfordert einen angepassten Ansatz für die Minenplanung – aber bei korrekter Implementierung bietet IPCC einen erheblichen und günstigen Return on Investment, flexiblere Abläufe und reduziert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen.

Um sicherzustellen, dass das System optimiert ist und Ihre Bergbauaktivitäten im Laufe der Zeit unterstützt, ist es daher ratsam, mit einem entsprechend erfahrenen Spezialisten zusammenzuarbeiten, der von Anfang an die Kombination aus Bergbau-Know-how und Projektmanagementfähigkeiten bieten kann. Stellen Sie sicher, dass sie auch über die relevanten Fähigkeiten im Change Management und in der Entwicklung überzeugender Business Cases verfügen, damit alle Beteiligten eingebunden und an Bord sind. Berücksichtigen Sie auch die laufende Unterstützung, die ein IPCC-Ansatz erfordert, von der Konzeption und Implementierung bis hin zu Servicing und Instandhaltung.

(End-of-Line umfasst Beladen, Stapeln oder Verteilen.)

HIN ZUM SAUBEREN BERGBAU

Mit der richtigen Planung und Unterstützung kann der IPCC-Ansatz innerhalb weniger Jahre eine Amortisation erreichen, zuzüglich aufgelaufener Einsparungen in Millionenhöhe über die Lebensdauer einer Mine, was zu einer verbesserten Minenproduktivität führt. Darüber hinaus schafft der Einsatz von IPCC-Systemen oft das Potenzial, die Minenkapazität zu erhöhen, was die Gesamteffizienz des Bergbaus unterstützt.

Innerhalb von Großprojekten kann die Integration gebrauchter, vorhandener Geräte in Betracht gezogen werden, um die Gesamtinvestitionen weiter zu reduzieren und die Umweltauswirkungen zu reduzieren, indem die Notwendigkeit neuer Maschinen gemindert wird. Die Verwendung erneuerbarer Energiequellen zur Bereitstellung des Stroms für ein IPCC-System wird, wo immer möglich, weiter zu einem nachhaltigeren Bergbau beitragen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass IPCC eine Gesamtsystemlösung ist, die als Teil der modernen Minenplanung und des nachhaltigen Minenbetriebs immer attraktiver wird. Es mag Lkw nicht vollständig ersetzen, aber der IPCC-Ansatz bedeutet sicherlich, dass sie nicht mehr für den Massentransport benötigt werden – was die Kohlenstoffemissionen und -kosten erheblich senkt und den Übergang zu einem sauberen Bergbau vorantreibt und die Rentabilität der Mine erhöht.