Simulating the effect of LHD operations on production rates and ventilation costs in a sublevel cave underground mine

CIM Journal, Vol. 10, No. 3, 2019

B. Skawina
Department of Civil, Environmental and Natural Resources Engineering, Division of Mining and Geotechnical Engineering, Luleå University of Technology, Luleå, Sweden

A. Salama
Department of Chemical and Mining Engineering, College of Engineering and Technology, University of Dar es Salaam, Dar es Salaam, Tanzania

J. Greberg
Department of Civil, Environmental and Natural Resources Engineering, Division of Mining and Geotechnical Engineering, Luleå University of Technology, Luleå, Sweden

Load-haul-dump machines (LHDs) are typically used in underground metal mining opera-tions. Delays or inappropriate use of LHDs can result in production loss. Optimized LHD use is especially crucial in larger mines because longer travel distances increase heat, dust, and gas emissions, which in turn increase ventilation costs. This study, conducted at an existing Swedish sublevel cave underground mine, used discrete event simulation and the AutoMod™ DES tool to determine the ventilation costs related to using too many diesel LHDs in a production area with reduced ore pass availability. When fewer ore passes are available, ventilation costs related to operating LHDs in the production area were found to increase by as much as 200, 224, and 306% for one, three, and six LHDs in operation, respectively.  

Dans les exploitations souterraines d’extraction des métaux, on utilise généralement des char-geurs-transporteurs (LHD, de l’anglais Load-haul-dump machines). Les retards ou l’utilisation abusive des LHD peuvent entraîner une perte de production. L’utilisation optimisée des LHD est particulièrement importante dans les grandes mines en raison des longues distances parcourues, lesquelles augmentent la chaleur, la poussière et les émissions de gaz qui, à leur tour, décuplent les coûts de l’aérage. Cette étude, menée en Suède dans une mine souterraine utilisant la méthode d’exploitation en sous étages avec fou-droyage, s’est basée sur la simulation à événements discrets (SED) et l’outil de SED AutoMod™ pour déterminer les coûts de l’aérage liés à l’utilisation d’un nombre trop élevé de LHD alimentés au diesel dans la zone de production, avec une disponibilité réduite de la cheminée à minerai. Lorsque les mines disposent de moins de cheminées à minerai, l’étude montre que les coûts de l’aérage liés à l’exploitation des LHD dans la zone de production augmentent respectivement de 200, 224 et 306 % pour un, trois et six LHD en fonctionnement.