Trwała łyżka

Rozwiązanie łyżki ładowarkowej firmy Sandvik sprawiło, że największa w Europie kopalnia miedzi mogła obniżyć koszty utrzymania ruchu ładowarek, zoptymalizować produktywność i zredukować przestoje. Dzięki temu osiągnięto znaczne oszczędności

Wrocław to obecnie Europejska Stolica Kultury, a w 2016 r. jest także gospodarzem „Olimpiady Teatralnej” oraz gali rozdania „Europejskiej Nagrody Filmowej”. Ważną częścią gospodarki regionu dolnośląskiego jest ośrodek górniczy, położony ok. 85 kilometrów od Wrocławia, w rejonie Polkowic.

Liczące 20 000 mieszkańców miasto w ciągu dnia jest zadziwiająco puste. Ma to pewnie związek z tym, że 6000 jego mieszkańców znajduje się w tym czasie pod ziemią i pracuje w kopalni Rudna, leżącej kilka kilometrów na północ od Polkowic. Złoża miedzi eksploatowane w kopalni Rudna oraz w sąsiednich kopalniach w Lubinie i Polkowicach-Sieroszowicach należą do największych na świecie.

Bezpieczeństwo, oszczędność i zrównoważona produktywność
Kopalnia Rudna, produkująca 12 milionów ton miedzi rocznie, jest największą podziemną kopalnią miedzi w Europie i jedną z największych i najnowocześniejszych na świecie. Jej budowa rozpoczęła się 1969 r. i trwała pięć lat. Korzystano wtedy z doświadczeń górnictwa wypróbowanych wcześniej w regionie.

Rosnące zapotrzebowanie na miedź w branżach telekomunikacji, energetyki i budownictwa sprawia, że według szacunkowej oceny kopalnia Rudna ma jeszcze przed sobą 40 lat pracy. Jednak cena miedzi na światowych rynkach spadła o połowę od rekordowego poziomu w 2011 r. Oznacza to, że producenci tego metalu, tacy jak KGHM, muszą szukać oszczędności. Oczywiście nie kosztem bezpieczeństwa, zwłaszcza że np. w kopalni Rudna górnicy pracują na coraz głębiej leżących poziomach. Ostatnio rozpoczęto eksploatację złoża „Głogów Głęboki – Przemysłowy”, znajdującego się na poziomie poniżej 1200 m.

Twarda skała, składająca się zwykle w 78 procentach z piaskowca i dolomitu, jest wydobywana z użyciem robót strzałowych, po czym urobek jest przesiewany i transportowany na powierzchnię. Każdego roku w kopalni wytwarza się 1,9 milionów ton 23-procentowego koncentratu.

– przy obecnych niskich cenach przychody nieznacznie tylko przewyższają koszty produkcji. Dlatego obniżanie kosztów jest naszym najważniejszym wyzwaniem – mówi Tomasz Kras, jeden z kierowników ds. utrzymania ruchu w kopalni Rudna.

– W miarę jak posuwamy się coraz głębiej, warunki stają się coraz trudniejsze i bardziej nieprzewidywalne. Wzrastają też koszty klimatyzacji, wentylacji i systemów bezpieczeństwa. Każdego dnia stoimy przed koniecznością utrzymania jak najniższych kosztów. Oczywiście kwestia bezpieczeństwa, nie podlega żadnym kompromisom. Dlatego oszczędności szukamy w odpowiednim sprzęcie.

Wspólne rozwiązanie
Jedną z takich możliwości był dla KGHM okres eksploatacji lemieszy w ładowarkach pracujących pod ziemią, które szybko się zużywały i często pękały wskutek dużej twardości skały i trudnych warunków. KGHM zaczął szukać rozwiązań u swoich dostawców. Wtedy Sandvik zaproponował zintegrowaną koncepcję łyżki (GET) w ładowarkach Sandvik LH517. Mimo że oznaczało to nieco wyższy koszt niż w wypadku rozwiązań konkurencji, KGHM wybrał zintegrowaną koncepcję łyżki firmy Sandvik z powodu dużej oszczędności kosztów w dłuższym czasie.

KGHM

KGHM kontroluje złoża rudy zawierające 22,7 mln czystej miedzi w Europie, Ameryce Północnej i Ameryce Południowej. Najważniejsze kopalnie znajdują się w Polsce, Kanadzie, USA i Chile.

Firma, w której Polska ma 31 procent udziałów należących do skarbu państwa, zatrudnia blisko 30 000 osób na całym świecie; 18 000 pracuje bezpośrednio w produkcji.

KGHM obchodzi w tym roku 55. rocznicę istnienia przedsiębiorstwa. Założona w 1961 r. firma powstała wskutek połączenia kilku kopalni miedzi w południowo-zachodniej Polsce. Kopalnia Rudna rozpoczęła pracę w 1974 r.

– Zintegrowana koncepcja łyżki skupia się na czterech obszarach – wyjaśnia Łukasz Niemasz, kierownik linii produktów GET w firmie Sandvik dla Europy oraz północnej i zachodniej Afryki. – Naroża w formie odlewu zapewniają wysoki poziom ochrony w najbardziej narażonych na ścieranie i pękanie miejscach łyżek ładowarek. Konstrukcja systemu mocowania określana jako „hammerless” pozwala na szybką wymianę poszczególnych nakładek i łatwy ponowny montaż (naprężenie) względem lemiesza łyżki. Nakładki boczne i elementy poszycia minimalizują ekspozycję dna korpusu łyżki, podczas gdy nasz zintegrowany system Sandvik CPB oferuje dodatkową ochronę krawędzi głównej.

Oprócz korzyści długofalowych, które wynikają z dłuższego okresu eksploatacji łyżki ładowarki, większa produktywność mająca związek z zachowaniem kształtu łyżki przez dłuższy czas oznacza także większą liczbę przeładowanych ton w czasie jednej zmiany.

– Rozwiązanie GET pojawiło się w kopalni Rudna, kiedy istniał tam problem z trwałością łyżek ładowarek – mówi Niemasz. – Zaprezentowaliśmy rozwiązanie, które nie tylko może obniżyć koszty utrzymania ruchu, lecz także zwiększyć wydajność dzięki pojemności łyżki wynoszącej 8,4 metra sześciennego. Zachowanie geometrii łyżki jest istotą jej maksymalnej produktywności.

11 szybów kopalni Rudna zapewnia wentylację i transport 6000 pracującym w tym podziemnym mieście o powierzchni 78 kilometrów kwadratowych. Jego ważną częścią są oddziały utrzymania ruchu.

Rafał Brzezicki jest zastępcą kierownika oddziału utrzymania ruchu C1. Oprócz regularnych przeglądów i napraw jego zespół kontroluje między zmianami sprzęt, w tym także ładowarki firmy Sandvik.

– Nasze największe wyzwanie w tym oddziale to warunki, w jakich pracuje sprzęt – mówi Brzezicki. – Musimy radzić sobie z wodą i błotem, które przedostają się do maszyn.

Brzezicki wyjaśnia, że wprowadzenie koncepcji GET firmy Sandvik umożliwiło wymierne obniżenie kosztów na krótszą i dłuższą metę.

Zachowanie geometrii łyżki przez cały okres jej eksploatacji jest istotą maksymalnej produktywności

– Już nie potrzebujemy spawaczy do naprawiania łyżek ładowarek. Wcześniej często stosowano spawanie do wykonywania większych i mniejszych napraw. Łyżki często pękały. Co sześć miesięcy wymieniano lemiesze lub spawano elementy ich wzmocnień. To bardzo utrudniało nam pracę, gdyż potrzebowaliśmy na stałe spawacza i wiele wyposażenia.

Obecnie prawie już zapomnieliśmy, że łyżki ładowarek potrzebują wymiany lub naprawienia. Napraw dokonujemy dopiero po 12 000 lub 13 000 godzin pracy. Dawniej w takim samym okresie wymienialiśmy łyżkę dwa lub trzy razy.

W KGHM zaczęto stosować sprzęt firmy Sandvik około 20 lat temu. Przez ten czas obie firmy połączyło prawdziwe partnerstwo, a Brzezicki ma każdego dnia w swoim miejscu pracy kilku pracowników firmy Sandvik.

Eksperci na miejscu
Jednym z nich jest Łukasz Rodowski. Do jego obowiązków należy m.in. dbanie o 50-milimetrowe nakładki krawędziowe z serii Heavy Duty Series 2 na ładowarkach Sandvik LH517. Udziela również operatorom praktycznych porad.

– Staramy się pomóc naszym klientom unikać awarii – mówi Rodowski. – Podkreślamy, że kluczem do trwałości wyposażenia i niskich kosztów jest zapobieganie im.

Wymiana osłon lemieszy to dla inżynierów ds. utrzymania ruchu czynność dość prosta. Każda nakładka ześlizguje się z krawędzi, gdyż jest zamocowana za pomocą prostego zamka mocującego i śruby. – Rozwiązanie firmy Sandvik bardzo ułatwia utrzymanie ruchu – mówi Rodowski.

<p>Kopalnia Rudna eksploatuje jedne z największych złóż miedzi w Polsce. Jego wielkość ocenia się na 513 milionów ton rudy miedzi o zawartości metalu wynoszącej 1,78 procent</p>

Kopalnia Rudna eksploatuje jedne z największych złóż miedzi w Polsce. Jego wielkość ocenia się na 513 milionów ton rudy miedzi o zawartości metalu wynoszącej 1,78 procent

<p>Zespół specjalistów z firmy Sandvik pracuje nad nowymi konstrukcjami, korzystając z informacji przekazanych przez pracowników utrzymania ruchu w KGHM  </p>

Zespół specjalistów z firmy Sandvik pracuje nad nowymi konstrukcjami, korzystając z informacji przekazanych przez pracowników utrzymania ruchu w KGHM

– Wymiana zużytych części GET jest bardzo prosta w porównaniu do wymiany części zamontowanych na stałe, takich jak zęby zrywające oferowane przez konkurencję. GET eliminuje potrzebę spawania i nie traci się czasu na montaż.

Niemasz wyjaśnia, że nowa konstrukcja została opracowana przez zespoły w firmie Sandvik, korzystające z informacji zwrotnej od klienta.

– Nasi koledzy spędzili dużo czasu w kopalni, współpracując z personelem KGHM, i dlatego doskonale rozumiemy takie wyzwania, jak potrzeba częstszej wymiany nakładek narożnych niż innych części łyżki – mówi Niemasz.

Zintegrowana koncepcja łyżki – Dane i liczby

  • O 12% niższy roczny koszt eksploatacji w porównaniu z konstrukcją tradycyjną
  • O 20% niższe koszty eksploatacji łyżki ładowarki
  • O 94% większa produktywność łyżki w przeliczeniu na utracone tony, dzięki jej większej wydajności
  • 95% ładowarek w kopalni Rudna zostało wyposażonych w nowy system

– Aby ułatwić pracę operatorów, w każdej osłonie zamontowany jest wskaźnik zużycia, co pozwala ją wymienić przed ewentualną awarią krawędzi lub łyżki.

– Nieustannie ulepszamy nasze produkty, aby pomagać naszym klientom, takim jak KGHM, obniżać koszty. Uważnie analizujemy informacje otrzymywane od klientów, przychodzące nie tylko od kierownictwa, lecz również od operatorów sprzętu.

Rozwiązanie Sandvik

Mechaniczny system krawędziowy, będący częścią zintegrowanej koncepcji łyżki ładowarki (GET), pozwala na łatwe utrzymanie ruchu, jeśli chodzi o wymianę i napinanie. Wytrzymały i twardy stop zapewnia dużą odporność na zużycie, co zmniejsza koszt na tonę. W KGHM stosuje się w ładowarkach Sandvik LH517, będące częścią GET, 50-milimetrowe nakładki Heavy Duty Series 2. W kopalni Rudna pracuje 21 ładowarek Sandvik LH517 i pięć Sandvik LH209. W zespołach utrzymania ruchu pracują inżynierowie Sandvik całkowicie zintegrowani z kolegami z KGHM.