Продолжая движение

РАЗРАБОТКИ Pазвитие конвейерных технологий с годами привело к тому, что многие компании пересмотрели свою политику транспортировки материалов, обычно подразумевающую использование самосвалов.

Уже больше ста лет ленточные конвейеры помогают сократить объемы ручного труда в разнообразных отраслях промышленности.

Хотя на некоторых шахтах ленточные конвейеры широко применяются для непрерывной подачи руды, в горнодобывающей промышленности в целом традиционно доминирует доставка с помощью самосвалов.

Тем не менее, по мере углубления шахт и увеличения расстояний, а также сопутствующих расходов на автомобильную доставку, конвейеры становятся более привлекательной альтернативой для многих компаний, утверждает Крейг Уилер, адъюнкт-профессор Инженерной школы Ньюкаслского Университета в Австралии.

«Объемы новых проектов приводят к беспрецедентному росту требований по дальности и высоте, а также объемам доставки», — говорит Уилер, который начал свою карьеру в компании BHP Billiton в 1989 году на должности помощника инженера-механика и получил богатый опыт эксплуатации, обслуживания и проектирования конвейеров на сталелитейных заводах BHP в Ньюкасле в течение более 10 лет.

Вселенная конвейеров

Компании Sandvik принадлежит честь создания первых стальных ленточных конвейеров в 1902 году. Сегодня Sandvik проектирует, производит и устанавливает комплексные конвейерные системы для горнодобывающей промышленности по всему миру.

«Рано или поздно конвейеры будут использоваться на всех шахтах, на всех дробильных и обогатительных заводах, даже если сейчас там их нет», — говорит Томас Ябс, вице-президент Sandvik Mining Systems по линейкам оборудования.

В Австралии длинные наземные конвейеры используются на множестве объектов, чему способствует естественный ландшафт. Более короткие заводские конвейеры в Европе и Южной Америке обеспечивают повышенную производительность: среди них могут встречаться ленточные питатели, крутонаклонные и полностью закрытые конвейеры.

«Многие компании ведут исследования, чтобы понять, насколько быстро они смогут заменить некоторые из дорогих самосвалов на конвейеры, — говорит Ябс. — У нас существует специальная группа планирования, помогающая определить, в какой момент замена самосвалов на конвейеры становится рентабельной».

При этом следует учитывать такие факторы, как срок службы шахты, геологические условия и форма рудного тела, плановый тоннаж и соотношение цены дизельного топлива и электричества.

«Эти вопросы со временем возникают на всех крупных объектах, в особенности на новых», — утверждает Ябс.

Помимо популярных наземных и заводских систем, Sandvik предлагает инновационные шахтные конвейеры, компактные конвейеры, фартучные питатели и специальные конвейеры, позволяющие компенсировать разницу в высоте.

«Наши собственные заводы производят все компоненты конвейеров, включая ролики, блоки и другие неотъемлемые детали конвейерных систем», — поясняет Ябс.

Среди решений для открытых рудников также можно перечислить полумобильные, подвижные и полностью мобильные гусеничные конвейеры, которые адаптируются под разнообразные нужды. Сейчас Sandvik сталкивается с ростом потребности в подземных конвейерах, которые зачастую эксплуатируются в экстремальных условиях.

«Мы уже долго обеспечиваем горнодобывающую промышленность конвейерами для поверхностной добычи и транспортировки материалов, но теперь мы также выходим на рынок конвейеров для подземной доставки», — добавляет он.

Ябс также отмечает растущую популярность карьерных систем дробления и доставки (IPCC).

«Это эффективный способ частичного развертывания систем обогащения на шахте, позволяющий приблизить их к месту добычи, чтобы не приходилось перевозить материалы на длинные расстояния, — говорит он. — Конвейеры — неотъемлемая деталь любой IPCC-системы, которая связывает первичные дробилки и отвалообразователи».

Со временем роликовые резиновые конвейеры для транспортировки материалов стали более гибкими и мобильными, в результате чего они все чаще приходят на замену самосвалам.

Сейчас конвейеры максимально приближены к плоскости забоя в местах проведения взрывных и погрузочных работ. На многих угольных шахтах конвейеры работают практически с момента отделения угля от плоскости забоя.

Хотя раньше в горной промышленности применялись в основном короткие конвейеры, работавшие на заводах, сейчас однопролетные конвейеры длиной в десятки километров позволяют транспортировать до 20 000 тонн материала в час со скоростью свыше 9 метров в секунду.

Конвейерные технологии, компоненты и функциональность непрерывно развивались с момента появления первых конвейеров в горнодобывающей промышленности в начале XIX века. Современные автоматизированные конвейеры существенно сокращают трение и потери энергии. Широко применяются оптимизированные желоба и резко выраженные кривые.

Заводские и подземные конвейеры стали более адаптируемыми и могут применяться даже при острых углах поворотов. Высококачественные материалы позволили повысить эффективность и срок службы современных наземных конвейеров. В ряде случаев срок эксплуатации составляет более 30 лет, что помогает дополнительно сократить капитальные и эксплуатационные издержки на новых шахтах.

Уилер утверждает, что конвейерные системы имеют ряд преимуществ над самосвалами с точки зрения эффективности и экологичности.

«Ленточные конвейеры — это непрерывная, а не дискретная система подачи. Они используются везде, где это технически и экономически обосновано», — говорит Уилер, который защитил докторскую диссертацию по теме ленточных конвейеров. «В условиях повышения требований к автоматизации горнодобывающей промышленности ленточные конвейеры получают очевидное эксплуатационное преимущество».

Наземные конвейеры можно сделать более прямолинейными, чем в случае прокладки дорог, а угол их наклона может достигать 20 градусов, тогда как дорожные системы часто ограничены углом менее 5 градусов. Конвейеры позволяют транспортировать больше материалов за час на большее расстояние и с более высокой скоростью, что повышает эффективность работы и сокращает эксплуатационные издержки.

Также они обладают явным экологическим преимуществом перед самосвалами. Конвейер в обычной шахте использует лишь пятую часть энергии, необходимой тяжелому самосвалу, что позволяет сократить выбросы углекислого газа. На обратном пути самосвалы идут порожним ходом, продолжая расходовать топливо, тогда как конвейеры транспортируют материалы непрерывно.

Они также работают тише, создают меньше пыли и занимают меньше места.

Потребности каждой шахты уникальны; по мнению Уилера, необходимо анализировать различные факторы, чтобы понять, как транспортировать руду, — с помощью конвейеров, самосвалов или смешанным способом.

Конвейеры отличаются высокой стоимостью на метр, а на многих объектах, где отсутствует фиксированный маршрут транспортировки, обязательно потребуются самосвалы. На некоторых шахтах удачно сочетают мобильность самосвалов, используемых для транспортировки по горизонтальной поверхности, с низкими эксплуатационными расходами на конвейеры, используемые для дальнейшего извлечения материалов.

«Среди прочего, выбор подходящей системы доставки зависит от дистанции транспортировки, требуемой пропускной способности и рельефа, — говорит Уилер. — Исследования показали, что ленточные конвейеры в целом более эффективны в долгосрочной перспективе, чем автомобильный и рельсовый транспорт при пропускной способности до 5 млн тонн в год и горизонтальных дистанциях до 40 км».

Текст: Эрик Гурли