Wydajne rolki

INTELigencjaCoraz bardziej zaawansowane technologie przenośników taśmowych, powstałe w ostatnich latach, sprawiły, że wiele kopalni rozważa zastąpienie nimi tradycyjne wozy odstawcze

Published: 10 maja 2013

Od ponad stulecia systemy przenośników taśmowych pomagają w transporcie materiałów – od przemysłu samochodowego po rolnictwo.

Przenośniki taśmowe od dawna są używane w wielu kopalniach, jednak w sektorze górniczym nadal dominuje transport wozami odstawczymi.

Ale w miarę jak wydobycie odbywa się coraz głębiej i rosną odległości, które muszą przebywać wozy odstawcze, przenośniki taśmowe stają się dla wielu operatorów atrakcyjną alternatywą, twierdzi Craig Wheeler, profesor w School of Engineering na University of Newcastle w Australii.

– Skala operacji wydobywczych sprawia, że znacząco wzrosły pojemności wozów, odległości, jakie muszą one pokonać, a także wymagania dotyczące transportu pionowego – mówi Wheeler, który w 1989 r. zaczął pracować w jako inżynier mechanik w firmie BHP Bilition, gdzie w należącej do tej firmy stalowni w Newcastle przez 10 lat zdobywał doświadczenie w zakresie utrzymania ruchu i produkcji.

O ile transport materiałów masowych na gumowych taśmach wspartych na rolkach już od dawna cieszy się popularnością, to w ostatnim czasie taśmociągi zaczęły coraz bardziej wchodzić w obszary dotychczas zarezerwowane dla ciężarówek.

Fascynujący świat przenośników

Sandvik jako pierwszy skonstruował w 1902 r. stalowy przenośnik taśmowy. Dziś szwedzka firma projektuje, produkuje i instaluje kompletne systemy taśmociągów w kopalniach na całym świecie.

– Prędzej czy później każda kopalnia, każdy zakład kruszenia i przetwarzania będzie korzystać z przenośników taśmowych – mówi Thomas Jabs, wicedyrektor ds. linii produktów w Sandvik Mining Systems.

Długie przenośniki taśmowe w Australii są podstawą wielu operacji górniczych, podczas gdy krótsze systemy w Europie i Ameryce Południowej zapewniają dużą wydajność transportu i zawierają często urządzenia takie jak zasilacze taśmowe, przenośniki o dużym kącie skrętu i przenośniki zabudowane.

– Wiele kopalni rozważa zastąpienie swoich drogich wozów odstawczych przez przenośniki taśmowe – mówi Jabs. – Stworzyliśmy specjalny zespół, który pomaga operatorom kopalni w podejmowaniu decyzji o tym, w jakim momencie korzystne stanie się ich wprowadzenie.

Wziąć wtedy trzeba pod uwagę takie czynniki, jak wiek kopalni, geologię, wielkość masy do przetransportowania i ceny oleju napędowego w porównaniu z cenami prądu elektrycznego.

– Każda kopalnia, a w szczególności nowa, w którymś momencie musi zadać sobie takie pytania – podkreśla Jabs.

Oprócz cieszących się popularnością systemów przenośników taśmowych do pracy w kopalni i w terenie, Sandvik oferuje innowacyjne przenośniki dla kopalń, przenośniki kompaktowe, zasilacze płytkowe oraz specjalne przenośniki, radzące sobie z różnicą poziomów.

– Nasze zakłady produkują wszystkie części składowe systemów przenośników, w tym rolki i koła pasowe – mówi Jabs.

Rozwiązania dla kopalni odkrywkowych obejmują półmobilne, regulowane oraz w pełni mobilne systemy na gąsienicach przystosowane do potrzeb operatora.

Sandvik rozwija także obecnie systemy przenośników do pracy pod ziemią, co często oznacza ekstremalne warunki.

– Od dawna zaopatrujemy globalny sektor wydobywczy w przenośniki taśmowe do kopalni odkrywkowych oraz do przerobu materiału. Obecnie stajemy się istotnym aktorem w obszarze kopalni podziemnych – mówi Jabs, który notuje także rosnącą popularność kruszenia i transportu w kopalni (in-pit crushing and conveying – IPCC).

– To bardzo wydajny sposób na umieszczenie części zakładu przeróbki w kopalni, tak aby wozy odstawcze nie musiały pokonywać dużych odległości między kopalnią a leżącym poza nią zakładem przeróbki – mówi Jabs. – Przenośniki taśmowe są integralną częścią systemu IPCC i są ważnym ogniwem między kruszarkami a rozdzielarkami.

Dziś transport przenośnikami taśmowymi rozpoczyna się coraz bliżej miejsca urabiania, operacji strzałowych i załadunku. W wielu podziemnych kopalniach węgiel trafia na taśmociąg zaraz po urobieniu.

O ile we wczesnych zastosowaniach przemysłowych taśmociągi były krótkie, dziś jeden przenośnik taśmowy może mieć długość dziesiątek kilometrów, przenosić 20 000 ton materiału na godzinę z prędkością 9 metrów na sekundę.

Technologia przenośników taśmowych przeszła długą drogę od czasu, gdy pierwsze takie przenośniki pojawiły się w kopalniach na początku XX wieku.

Dzisiejsze inteligentne rozwiązania znacząco zmniejszają tarcie i straty energii.

Powszechnie występuje optymalizacja kształtów i krzywizn. Przenośniki pracujące pod ziemią i na powierzchni są teraz elastyczne i mogą pokonywać ostre zakręty. Coraz lepsza jakość wydłużyła ich okres eksploatacji nawet do 30 lat, redukując w ten sposób koszty, szczególnie w nowych kopalniach.

Wheeler uważa, że przenośniki taśmowe oferują znaczne korzyści, jeśli chodzi o wydajność i ekologię, w porównaniu z wozami odstawczymi.

Transport taśmociągami odbywa się w sposób płynny, a nie partiami, jak w przypadku wozów, co jest bardziej korzystne pod względem technologii i opłacalności – podkreśla Wheeler, ktory obronił pracę doktorską na temat przenośników taśmowych. – W miarę jak w kopalniach zaczną dominować operacje zautomatyzowane, przenośniki taśmowe będą stawały się coraz bardziej oczywistym wyborem.

Przenośniki pracujące na powierzchni można w łatwy sposób zsynchronizować z transportem drogowym. Mogą one pokonywać wzniesienia o nachyleniu do 20 stopni, podczas gdy ciężarówki dają sobie radę tylko do 5 stopni. Przenośniki taśmowe transportują więcej materiału na godzinę na dłuższe odległości, zwiększając w ten sposób produktywność i obniżając koszty.

Taśmociągi oferują także znaczne korzyści pod względem ochrony środowiska.

Przenośnik taśmowy zużywa średnio jedną piątą energii w porównaniou z wozem odstawczym, co redukuje emisję dwutlenku węgla. Wozy odstawcze spalają niepotrzebnie paliwo w czasie powrotów bez ładunku, podczas gdy przenośniki pracują w sposób ciągły. Generują również mniej hałasu, pyłu i zajmują mniej miejsca.

Potrzeby operacyjne i transportowe w poszczególnych kopalniach różnią się od siebie. Wheeler uważa, że przed dokonaniem wyboru przenośniki czy wozy odstawcze, czy może kombinacja tych dwóch metod transportu, należy dokładnie przeanalizować sytuację.

Przenośniki są bardziej efektywne, ale w sytuacjach z różnymi i zmieniającymi się odległościami lepiej poradzą sobie ciężarówki, twierdzi Wheeler. W niektórych kopalniach z powodzeniem łączy się te dwie metody.

– Wybór systemu zależy między innymi od odległości, wielkości przewożonej masy i ukształtowania terenu – mówi Wheeler. – Badania wykazują, że przenośniki taśmowe są bardziej wydajne niż transport drogowy czy kolejowy przy transporcie do 5 milionów ton rocznie na odległości do 40 km.

Tekst: Eric Gourley