Gruvdriften började 100 km norr om polcirkeln nära Malmberget år 1888, då den 50 mil långa järnvägen mellan norska och svenska kusten färdigställdes. Idag är Malmberget och gruvan i Kiruna världens två största underjordiska järnmalmsgruvor. Tack vare de rika fyndigheterna och den resulterande gruvverksamheten har sunda, blomstrande samhällen uppstått där generation efter generation av lokalbefolkningen har kunnat arbeta och försörja sig.
Två globalt unika stadsomvandlingar pågår just nu, då både Malmberget och Kiruna måste flytta på grund av att underjordisk gruvdrift sakta men säkert sprider sig.
När det gäller Malmberget måste samhället flytta 5 km till grannstaden Gällivare när Vitåforsgruvan expanderar. Vitåforsgruvan producerar huvudsakligen pellets för stålindustrin och dess största kund är SSAB i Luleå, Sverige. LKAB exporterar till Europa, Mellanöstern och Nordafrika, samt betydande mängder till Asien.
LKAB har en av de mest energieffektiva industriprocesserna, med lägst klimatpåverkan från gruva till färdiga järnmalmsprodukter, men ribban är högt satt. Den långsiktiga visionen är en digitaliserad, autonom gruva fri från koldioxidutsläpp.
Företaget strävar efter att sätta en ny global standard för hållbar gruvdrift på stora djup med dramatiskt minskad miljöpåverkan. För att uppnå detta strävar man efter att bli en fossilfri industri.
Malm utvinns från LKAB:s underjordiska gruvor genom bergskavbrytning. Denna brytningsmetod bygger på att skapa hålrum i malmkroppen genom borrning och sprängning. När malmen avlägsnas faller gråberget och fyller hålrummet automatiskt.
Härifrån transporteras malmen till stora krossar. I Malmberget, där brytning sker i flera malmkroppar samtidigt, transporteras malmen till krossarna i stora lastbilar. Malmen töms sedan i stora bergbehållare för vidare transport till krossarna. Malmen bryts ner i krossarna i cirka 10 cm stora bitar innan den flyttas på långa transportband till malmcontainrar som kan lyfta upp till 40 ton malm åt gången med en hastighet av 17 m/s.
Den lilla staden Malmberget sedd från ovan med Vitåforsgruvan i mitten.
Ett vapensystem
För några år sedan startades ett internt projekt för att effektivisera arbetet vid krossarna, som är belägna 1250 m under markytan.
Företaget sökte en ny lösning för att hantera stenblock som är för stora för krossarna, istället för att behöva borra och spränga dem. För att lösa denna utmaning behövdes ett system med armar som når tillräckligt djupt ner, och med en kraftfull maskin som kan krossa stenblocken.
År 2016 upprättades upphandlingsförfaranden för två maskiner för installation vid krossen, och i augusti samma år vann det svenska företaget Brokk, en tillverkare av fjärrstyrda rivningsmaskiner, den statliga upphandlingen. Lösningen blev två eldrivna modell 800-robotar, vilka är Brokk:s största standardmaskiner. Robotarna väger vanligtvis 11 ton, men modellerna var specialmodifierade och vägde 7,5 ton vid leverans.
En Brokk 800 är effektiv för de tyngsta och mest krävande arbetena. Den kombinerar storlek och räckvidd med kraft i hammaren som har en större slagkraft än någon annan fjärrstyrd rivningsrobot på marknaden.
Armen har en räckvidd på 5 m ner i krossen och kan därmed komma åt stenarna som fastnat där. I den modifierade lösningen togs de vanliga larvbanden bort och robotarna bultades fast på individuella piedestalbaser för att förbli stationära med maximal stabilitet.
Företaget levererade en helhetslösning som inkluderade transport ner till gruvan, montering och en 3-dagars utbildning från deras akademi. Tack vare utbildningen kan LKAB nu utföra en stor del av servicen själv på plats då servicepersonalen kan ta hand om den.
Den modifierade Brokk 800 i aktion i Vitåforsgruvan.
Fördelar med lösningen
Företaget kan nu hantera stenblock mycket snabbare än om de var tvungna att borra och spränga stenar som är för stora för krossarna. Dessutom är det nu mycket mindre slitage på krossarna. Det finns fortfarande behov av att borra och spränga då och då, men betydligt mer sällan än tidigare.
Extremt höga krav ställdes på robotarna – underjordiska gruvor tillhör de tuffaste miljöerna att använda en hammare i, så maskinerna måste vara kraftfulla, utrustade med ett vibrationssäkert elsystem och kunna motstå fysisk kraft.
I Malmberget bryter och bearbetar LKAB totalt 17,8 miljoner ton järnmalm per år, varav 9 miljoner ton kommer från den sektion där robotarna är placerade. Robotarna är placerade mittemot varandra bredvid sina egna krossar, vilket innebär att det aldrig blir någon kötid. Detta fungerar även bra när det är dags för underhåll, eftersom LKAB kan växla mellan de två robotarna.
Säkerhetsaspekten är en annan viktig faktor för företaget, och robotarna har möjliggjort en säkrare arbetsmiljö för operatörerna, som nu står skyddade. Tack vare manöverlådan kan robotoperatörerna stå upprätt på en plattform bakom explosionssäkert glas, vilket förbättrar säkerheten avsevärt och ger en trevligare arbetsmiljö eftersom de inte längre behöver sitta på en vibrerande maskin.
Det är positivt att robotarna är eldrivna, eftersom företaget arbetar hårt för att bli en fossilfri industri så långt det är möjligt. En dieseldriven grävmaskin hade kunnat användas istället, men företaget ser inte det som ett bra alternativ ur miljösynpunkt. Totalt är det åtta operatörer som arbetar skift med krossarna och robotarna. Kurt Karlsson har arbetat i gruvan i 22 år, varav 10 år som krossförare. Han är Malmbergsbo och ägare till ett av de få hus som hittills inte har lösts in mot kontanter av LKAB.
Det finns några få operatörer kvar i en del av Malmberget som fortfarande står kvar, men det är bara en tidsfråga innan även de måste flytta, vilket blir den naturliga följden av alltihop. Under årens lopp har han sett en del förändringar nere i gruvan och hur sysselsättningen har förändrats tack vare de tekniska framstegen inom maskiner.
Det var inte så länge sedan de var tvungna att använda en lastbil med en borrigg ovanpå för att ta hand om stenar som var för stora. När de var klara med borrningen laddades stenblocket med dynamit och sprängdes. Säkerhetsaspekten har förbättrats.
Roboten innebär att operatörerna i stort sett kan hamra isär stenblocken och inte behöver använda lika mycket dynamit. Att undvika gaserna som produceras under sprängningen är en viktig fördel. Dessutom är hanteringen av dynamit och behovet av att evakuera tidskrävande. Det skulle inte vara möjligt att titta ner i krossen om en operatör satt i en grävmaskin, så att kunna kliva upp på en plattform är avgörande.
Robotoperatörerna kan stå upprätt på en plattform bakom explosionssäkert glas.
Eftersom roboten är eldriven har den en mycket kort reaktionstid och startar med en knapptryckning, som plug-and-play. Om det blir ett stopp i krossen fortsätter transportbandet att mata in mer sten innan den stängs av. I dessa fall är det enkelt att använda Brokk-roboten för att lyfta, rotera och vända stenarna för att komma åt det som blockerar krossen. Stenblocken kan väga upp till 5 ton och ha en diameter på upp till 1,5–2 m.
En aspekt som LKAB lade stor vikt vid var det mycket begränsade utrymmet i bergrummet, och de utmaningar med att anpassa Brokk 800 som togs på av den tekniska avdelningen.
Det var mycket kundkontakt med ständiga dubbelkontroller för att säkerställa korrekt installation. Det fanns en gantry-överhead som robotarna riskerade att kollidera med, vilket samarbetet med LKAB hjälpte till att undvika. Teamet behövde också svängbegränsning för att förhindra att robotkropparna roterade in i bergväggen. Eftersom de kunde lösa många frågor tidigt uppstod inga överraskningar när de väl var på plats och installerade robotarna.
Den här typen av nära samarbete är fördelaktigt för båda parter, eftersom det innebär att det snabbare finns en fungerande lösning på plats. Det är särskilt viktigt när det gäller stationära maskiner som i det här fallet, eftersom krafterna som måste tas om hand är enorma.
Teknologi
Det finns 15 konstruktörer på den tekniska avdelningen som växlar mellan produktutveckling och kundanpassade specialmaskiner – allt från robotar som väger 600 kg och kan användas i badrum, till modell 800 som väger 11 ton och som används över hela världen i gruvor och stora infrastrukturprojekt som tunneldrivning.
En annan specialfunktion på modell 800 för Vitåforsgruvan, utöver plattformen, var en applikation som konstruktörerna döpte till "avslappningssystemet". Om roboten skulle gå sönder kan ett system aktiveras som gör att den slappnar av i lederna. Om en hydraulisk lastare eller maskin stängs av stannar den i det läget och blir helt stel. Företaget har införlivat ett knappläge som gör att roboten sjunker ihop och blir slak när "avslappningssystemet" aktiveras. Sedan är det bara att lyfta maskinen med gantryn så att den inte är i vägen och blir lättare att reparera.
Rivningsrobotar
Företagets rivningsrobotar är uppdelade i sju olika affärsområden: bygg, tunneldrivning, process, cement, säkerhet och räddning, gruvdrift och kärnkraft. Naturligtvis ställer de tre sistnämnda de högsta kraven på Brokk-roboten.
Det här är robotar med den mest specialiserade extrautrustningen i grundutbudet, bland annat ett kameraövervakningssystem som gör fjärrstyrning möjlig från säkert avstånd. Företaget har också använt kameraövervakningen med framgång i gruvdriften vid skrotning.
Företaget har maskiner i Tjernobyl som fortfarande är i drift och flera i Fukushima, Japan, dit myndigheterna snabbt skickade in Brokk-maskiner efter kärnkraftskatastrofen. De används för rivning, hantering av sprängmaterial och placering i strålningssäkra behållare.
Företaget har alltid gjort tekniska framsteg för att vara de dominerande rivningsrobotarna med tillgänglighet för tjänster över hela världen. 90% av deras produktion exporteras från Sverige, med USA som största marknad. Dessa framgångar grundar sig på de pågående förbättringarna av Lincolntunneln som förbinder New Jersey och Manhattan, där företagets tidiga maskiner deltog i banbrytande arbete under Hudsonfloden.
År 2019 fick företaget den största enskilda ordern på 60 robotar till en kund i Asien som är verksam inom säkerhets- och räddningssektorn. Robotarna var designade för användning inom områden som katastrofbekämpning, återuppbyggnad och säkerhet. Till exempel deltog och hjälpte Brokk:er med rivningsarbeten på Ground Zero efter 9/11. Inom gruvsegmentet har företaget betydande export till den sydafrikanska gruvindustrin.
När kunden besöker en gruva har hen ofta ett specifikt projekt i åtanke för roboten, men företaget föredrar att demonstrera alla dess användningsområden så att kunden får ut så mycket som möjligt av sin robot.
