深度採掘および長距離運用

代表的な課題

深度1,000メートル以降の鉱山——南アフリカの金鉱山、カナダのニッケル鉱床、オーストラリアの銅・金鉱山などで増加傾向にある——では、熱的・地質力学的・物流的な課題が複合的に発生し、機械の選定は単なる技術的判断からリスク管理の課題へと変化しています。深度2,000メートルでは岩石温度が通常45～50℃を超え、換気が不十分な坑内では湿度が90％を超えることがあります。こうした高温多湿の環境は、機器に対し多方面から悪影響を及ぼします。電子機器は腐食し、潤滑油は通常より急速に劣化し、作業員は熱中症のリスクにより勤務時間や生産性が制限されます。

ラムプシステムにおける長い下り坂走行（最深部の作業レベルから地表または一次粉砕機までの距離は、しばしば3～5kmに及ぶ）では、地上採掘用トラックが直面するものとは比較にならないほどの制動エネルギー管理の課題が生じる。荷重状態での下降時に重力による位置エネルギーが継続的に熱エネルギーに変換され、1サイクルあたり20～30分間にわたってこの状態が続くため、従来型の制動システムは安全な熱限界を大幅に超えることになる。深部鉱山におけるブレーキ発火や暴走事故は、業界全体で広く報告されており、地下作業における死亡事故の主な原因の一つとして今もなお認識されている。

深部採掘における最も基本的な課題の一つは、作業員の安全確保です。地下へ送り込まれるすべての作業員——特に深部・高温・地震活動が活発な作業エリアへ向かう者——は、鉱山運営者が自動化や遠隔操作によってできる限り排除しようとしているリスクを意味します。主要な採掘国における規制動向は、作業員の最大許容被曝時間の義務化へと進んでおり、一部では特定の高リスク区域への立ち入りそのものを全面的に禁止する方向にあります。

トウシン・ソリューションズ

トウシン社の深部採掘用機械の戦略は、以下の3つの柱で構成されています。すなわち、危険区域から作業員を撤離するための遠隔操作、換気負荷を増大させるディーゼルエンジンの熱および排出ガスを解消する電動パワートレイン、そして長時間の高温環境下でも安定して稼働するよう設計された頑丈な駆動系部品です。

TC-200EおよびTC-306E電動スクープトラムは、当社の深部鉱山向けソリューションにおけるローディングの核となる機械です。高容量リチウム鉄リン酸（LFP）バッテリーとアクティブな熱管理システムを搭載しており、高温・深部環境下でも1シフトフル稼働が可能です。ディーゼルエンジンに起因する排熱負荷がないため、同深度における従来のディーゼル機械と比較して、換気設備の追加負荷を約25～30％削減できます。鉱山のインフラに応じて、バッテリー交換方式または急速充電方式のいずれかを選択可能で、通常のバッテリー交換時間は15分未満です。

5Gリモート制御システムは、ローダーおよびトラックの両方で運用可能であり、地上にいる1人のオペレーターが地下1,000メートル以上深くで作業する機械を制御できます。低遅延の5Gネットワーク（往復遅延は通常20ミリ秒未満）により、車載カメラやLiDARセンサーから複数のリアルタイム映像が送信され、オペレーターにはほとんど遅延を感じさせない高精度なローディングおよびトランミングが可能になります。通信が途絶した場合には、車載の衝突回避システムが自動的に機械を制御下で停止させます。

荷役用途向けに、TU-12～TU-20トラックには、持続的な30％勾配走行に対応したDANA社製高トルク駆動アクスルと、油圧リターダーで補助された密閉型ウェットSAHRブレーキが装備されています。この密閉型ブレーキシステムにより、高温多湿環境下でのドライディスク式ブレーキの点検・交換という保守負荷が解消されます。また、リターダーは摩耗を伴わず下降時のエネルギーを吸収し、トラックの運動エネルギーを熱エネルギーに変換して、摩擦材ではなく油圧オイルクーラーを通じて放熱します。

推奨機器

シナリオ別・モデル速見表

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