Tampereen yliopisto ja lappilainen teollisuuspalveluyritys Tapojärvi ovat yhteistyössä kehittäneet uudenlaisen kaivoskoneen. Mastermine-projektissa suunniteltu kone on alan ensimmäinen päästötön, sähköinen ja autonomisesti navigoiva rusnauskone.

Se tulee lähiaikoina töihin Outokummun Kemin kaivokselle. Rusnauskonetta tarvitaan kaivoksessa räjäytyksen jälkeen poistamaan kalliopinnasta vaaralliset kivet, jotta tunneli voidaan tukea turvallisesti.

Sähkökäyttöisiä rusnauskoneita on ollut saatavilla kaupallisina ratkaisuina jo pidempään, mutta autonomisesti navigoivia malleja on vasta kehitelty.

Apulaisprofessori Jussi Aaltosen mukaan kehitystyö on ollut ainutkertainen, koska nyt on luotu kokonaisuus, jossa on sekä sähköistyminen että autonomia.

Aaltonen tiivistää uuden rusnauskoneen parhaat puolet: koneen päästöttömyys vähentää kaivoksen ilmanvaihtotarvetta, autonomisuus lisää turvallisuutta, ja lisäksi sähkökäyttöinen kone on tehokkaampi kuin dieselkone.

Nopeutta, turvallisuutta ja puhtaampaa ilmaa

Kone on täysin sähkökäyttöinen; kaikki dieselkäyttöön liittyvä on purettu ja korvattu sähkömoottoreilla ja akustoilla. Kun dieselmoottorin päästöjä ei ole, kaivostunnelin tuulettamisen tarve vähenee huomattavasti.

Koneen autonomisuus tarkoittaa, että kone osaa kaivostunnelissa navigoida oikeaan paikkaan, kun sille on annettu tieto määränpäästä. Myös turvallisuus paranee, kun kaivostunneliin ja vaativiin olosuhteisiin ei tarvita enää koneen käyttäjää.

– Aina kun saadaan joku pois kaivoksesta, se parantaa turvallisuutta. Lisäksi uusi kone on niin tarkasti anturoitu joka suuntaan, että sillä on käytännössä mahdotonta törmätä mihinkään autonomisen navigoinnin aikana, Tapojärvi-yhtiön projektityöntekijä Jesse Sainio kertoo.

Sähköistetty versio myös lyhentää siirtymisaikoja merkittävästi. Sainion mukaan dieselkäyttöisten rusnauskoneiden kanssa suuri ongelma on nimenomaan hitaus.

– Työkohteelta toiselle matkat voi olla useita kilometrejä, ja kulkemiseen dieselkoneella saattaa mennä tunteja. Sähkökäyttöiseen versioon on parannettu voimansiirtoa, ja siirtymisaika saadaan vähintään puolitettua, Jesse Sainio kertoo.

Kustannussäästöjä syntyy nopeasti

Apulaisprofessori Jussi Aaltosen mukaan on vaikea arvioida, milloin rusnauskone maksaa itsensä takaisin. Hän sanoo, että suunnittelussa pelkästään työn osuuteen menee useita satojatuhansia euroja. Kustannussäästöjä kuitenkin syntyy nopeasti erityisesti tuulettamistarpeen vähenemisen ansiosta.

Takaisinmaksuaikaa lyhentää myös se, että Tampereella tehty tutkimus on täysin julkista eli tulokset ovat Euroopassa kaikkien käytettävissä. Jos tuloksia omaksutaan käyttöön nopeasti, takaisinmaksuaika saattaa olla hyvinkin lyhyt.

– Moninkertaiset hyödyt saadaan mahdollisesti jo vuosien tähtäimellä.

Aaltosen mukaan Tampereen yliopisto on tehnyt runsaasti töitä nimenomaan raskaiden, liikkuvien työkoneiden kehittämisessä, ja tähän liittyvä osaaminen on jo suomalainen vientituote.

– Tamperehan on tavallaan liikkuvien työkoneiden kehityksen kehto Suomessa ja yksi tärkeimpiä alan hubeja Euroopassakin. Eli kyllä me ihan kärjessä näissä raskaissa koneissa olemme, Aaltonen kehaisee.

Uutta rusnauskonetta esiteltiin tällä viikolla Kemissä Tapojärvi-yhtiön 70-vuotisjuhlan yhteydessä. Kemistä kone palaa vielä hetkeksi Tampereelle viimeisteltäväksi. Elijärven kaivoksessa sen koekäyttö alkaa alkuvuodesta. Elijärven kaivos tunnetaan Kemin kaivoksena, vaikka se sijaitsee Keminmaassa.

– Kemin kaivoksessa on nyt käytössä kolme rusnauskonetta, joten jos saadaan sinne yksi sähköinen kaveriksi, sehän on jo 25 prosenttia. Katsotaan ensiksi yhdellä koneella ja sitten siitä lähdetään jatkamaan, kertoo Jesse Sainio Tapojärvi-yhtiöstä.