Lancement d'une nouvelle version des camions miniers souterrains : adaptation aux exigences de l'exploitation minière souterraine en roche dure et de l'exploitation par foudroyage

1. Les points faibles des anciens camions miniers contraignent au lancement de nouveaux modèles de base.

Les mines exploitant l'extraction souterraine de roche dure et l'exploitation par foudroyage ont toujours privilégié la durabilité des camions miniers. Dans les mines de roche dure de la région de Pilbara en Australie, les châssis soudés ordinaires des anciens camions étaient souvent usés par le gravier de minerai de fer, nécessitant un remplacement tous les 6 mois. Dans les mines par foudroyage canadiennes, les châssis des camions étaient sujets à la déformation due à l'impact des roches, entraînant des interruptions de transport. Ces problèmes provenaient principalement de défauts de structure et de matériaux. Pour remédier à ces problèmes, les fabricants ont lancé une nouvelle version decamions miniers souterrainsTous les camions sont équipés de série de châssis monocoques en acier au manganèse ordinaire, fixés par rivetage à froid. Les wagons sont construits en acier faiblement allié à haute résistance et résistant à l'usure, et en acier à haute teneur en manganèse. Grâce à l'optimisation de leurs structures et matériaux de base, ces nouveaux camions peuvent affronter les conditions de travail difficiles des mines souterraines en roche dure et des exploitations par foudroyage, sans recourir à des technologies complexes.

2 Trois améliorations fondamentales résolvent les problèmes d'exploitation minière et de transport souterrains

La mise à niveau principale du nouveaucamions miniers souterrainsest la conception combinée de «chariots en alliage léger NM450+zones d'impact de l'acier à haute teneur en manganèse Mn13Le corps principal du chariot est fabriqué en acier faiblement allié NM450 de 20 mm d'épaisseur, à haute résistance et résistant à l'usure, afin de supporter le frottement continu du minerai. Des revêtements supplémentaires en acier à haute teneur en manganèse Mn13 sont soudés sur les zones d'impact à haute fréquence, telles que l'entrée du chariot et les coins inférieurs, pour résister aux impacts de roches dures. Un essai sur le terrain a été réalisé àMine NewmanUne étude menée par Pilbara Iron en Australie a démontré que la durée de vie des nouveaux wagonnets atteignait 15 mois, soit 2,5 fois celle des anciens wagonnets ordinaires en acier soudé. Les revêtements en acier à haute teneur en manganèse peuvent être remplacés individuellement, ce qui réduit encore les coûts de maintenance. Pour les 20 camions miniers souterrains fonctionnant 24 h/24, chaque camion permet d'économiser 50 000 $ par an sur les coûts de remplacement des wagonnets. L'allongement du cycle de remplacement réduit également les temps d'arrêt et améliore encore la capacité de production.

La seconde amélioration majeure réside dans le renforcement des châssis monocoques en acier au manganèse ordinaire par rivetage à froid. Les châssis des nouveaux camions sont laminés d'une seule pièce à partir d'acier au manganèse ordinaire haute résistance à 12 % de manganèse. Les principaux joints porteurs sont fixés par rivetage à froid, ce qui améliore considérablement la résistance aux chocs et à la déformation par rapport aux châssis soudés traditionnels. Lors des opérations dans les galeries minières souterraines accidentées en roche dure, les châssis en acier au manganèse ordinaire rivetés à froid permettent de répartir efficacement les contraintes dues aux vibrations fréquentes et aux frottements contre les parois, évitant ainsi la fissuration des soudures. Une mine de roche dure située dans la chaîne de Wasatch, dans l'Utah, a rapporté que les nouveaux camions miniers souterrains ont conservé une excellente stabilité de châssis lors de leurs déplacements dans des galeries inclinées à 20 degrés. Même des frottements occasionnels contre les parois n'ont provoqué aucune déformation, résolvant ainsi définitivement le problème de la fragilité des anciens châssis.

La troisième mise à niveau est laProtections de châssis en acier faiblement allié haute résistance et résistant à l'usure NM400Dans les tunnels souterrains, les roches éparpillées risquent d'endommager le châssis des camions, notamment la transmission et le système d'alimentation. Les nouveaux camions sont équipés de protections en acier NM400 fixées à des châssis en acier au manganèse ordinaire. Ces protections sont fixées aux châssis par rivetage à froid à l'aide de rivets haute résistance, formant ainsi une structure de protection complète. Après l'adoption de ces protections dans une mine de platine en Afrique du Sud, le taux de dommages aux composants du châssis a chuté de 80 %. Les arrêts fréquents pour maintenance ne sont plus nécessaires et chaque équipe peut effectuer trois trajets supplémentaires, augmentant ainsi le volume de minerai transporté quotidiennement de 25 %.

3 conceptions de protection pratiques adaptées à l'exploitation minière par foudroyage

Les chutes de gravier sont fréquentes dans les zones d'exploitation minière par foudroyage, et la conception de base des nouveaux camions miniers souterrains est parfaitement adaptée à ce risque. Tout d'abord, la cabine est entièrement fermée et intégrée.wagon en alliage léger NM450Ces nouveaux camions peuvent contenir le minerai en toute sécurité. Des bandes anti-collision en acier à haute teneur en manganèse, installées sur les bords supérieurs des wagons, résistent aux impacts de gravier, évitant ainsi les déversements de minerai pendant le transport qui pourraient provoquer des effondrements secondaires. Depuis qu'une mine à ciel ouvert du bassin de Sudbury, au Canada, utilise ces nouveaux camions, les déversements de minerai ont complètement disparu. Auparavant, les anciens camions subissaient en moyenne une interruption d'exploitation liée à un déversement toutes les deux semaines.

Deuxièmement, les pare-chocs avant et arrière des camions sont fabriqués en acier épaissi.Acier à haute teneur en manganèse Mn13Intégrés sans joint apparent aux châssis ordinaires en acier au manganèse rivetés à froid, ces pare-chocs ont permis de protéger efficacement l'un des nouveaux camions de la mine du bassin de Sudbury le mois dernier, lorsqu'un rocher de deux tonnes s'est détaché et l'a endommagé. Le pare-chocs en acier à haute teneur en manganèse n'a subi qu'une légère déformation, tandis que le moteur et le réservoir de carburant sont restés intacts. Après des réparations simples, le camion a pu reprendre du service le jour même. Cette méthode de protection, qui tire parti de la résistance aux chocs de l'acier à haute teneur en manganèse, est plus directe et efficace que les systèmes d'alerte précoce complexes.

De plus, les cabines des camions sont renforcées par des cadres en acier au manganèse ordinaire, entourés deProtections en alliage léger NM400 et bandes anti-collision en acier à haute teneur en manganèse. Lors d'opérations dans des zones minières spéléologiques, même si du gravier heurte les cabines, la sécurité des conducteurs peut être efficacement protégée. Les travailleurs de la mine ont déclaré se sentir beaucoup plus en sécurité lorsqu'ils conduisaient les nouveaux camions, ce qui a amélioré l'efficacité opérationnelle.

4 résultats remarquables des mines pionnières

Les mines qui ont pris l'initiative de remplacer les vieux camions par les nouveauxcamions miniers souterrains ont obtenu des avantages tangibles. LeMine NewmanPilbara Iron a réduit ses coûts annuels d'entretien de sa flotte de camions de 900 000 $ dès la première année et a augmenté l'efficacité du transport du minerai de 28 %. La mine à ciel ouvert du bassin de Sudbury a réduit les temps d'arrêt des camions dus aux pannes de 70 %, respectant ainsi l'échéance urgente d'approvisionnement pour un important producteur d'acier.

Ce qui est particulièrement apprécié par les mines, c'est la compatibilité des nouveaux camions. Les interfaces de chargement et de déchargement de leurs wagons en alliage léger correspondent parfaitement aux dimensions des godets en alliage léger des camions existants.chargeursDe plus, les outils d'entretien pour les châssis en acier au manganèse ordinaires sont compatibles avec ceux des anciens camions. Une mine de cuivre au Chili n'a remplacé que cinq camions neufs par lots et a ainsi pu mettre en place une chaîne de transport efficace avec son matériel existant. Aucun aménagement supplémentaire du site ni achat d'outils spécifiques n'ont été nécessaires, ce qui a permis de réduire considérablement les coûts d'investissement.

5 orientations futures pour les mises à niveau axées sur l'optimisation de base

Les plans de modernisation ultérieurs des fabricants continueront de privilégier les châssis rivetés à froid et les aciers au manganèse. D'une part, ils optimiseront davantage la répartition des épaisseurs des chariots faiblement alliés, en ajoutant des aciers de qualité supérieure.Chemises en alliage faible NM500aux bas de caisses des wagons, qui s'usent facilement. Parallèlement, durcisrevêtements en acier à haute teneur en manganèse Mn13Des mesures seront mises en œuvre dans les zones à risque afin d'allonger la durée de vie globale. Par ailleurs, la maintenance des cadres rivetés à froid sera simplifiée. Des rivets détachables spéciaux seront conçus pour les cadres en acier au manganèse standard, permettant ainsi aux mines de remplacer rapidement les composants sur site.

Dans le même temps, en réponse aux exigences d'exploitation de longue durée de l'exploitation minière par spéléologie, les nouveaux camions seront modernisés avecprotections de réservoir de carburant en acier à haute teneur en manganèseTout en renforçant la protection, la capacité du réservoir de carburant sera optimisée afin de réduire la fréquence des ravitaillements. Ces améliorations, basées sur des matériaux de base, permettent de maintenir la grande durabilité de l'équipement et de réduire les coûts d'exploitation des mines, répondant ainsi aux besoins essentiels de l'exploitation minière souterraine en roche dure et de l'exploitation par foudroyage.