Преимущества вертикальных конвейерных систем POCKETLIFT® и POCKETROPE® по сравнению с традиционными системами вертикальной транспортировки сыпучих материалов

J.W. Paelke, R. Gunther (Германия) и F. Kessler (Австрия)
Окончание. Начало см. в №52007


Сравнение затрат на транспортирование сыпучих материалов (при высоте подъема 1000 м) системой POCKETROPE® Тип III, скиповым подъемом и большегрузными автосамосвалами

Расчеты производятся для шахты производительностью 650 т/ч при плотности породы 2.0 т/м3. Рабочее время в году - 5800 часов. Поскольку рассмотрение породного массива класса VII при высоте подъема в 1000 м не считается целесообразным, затраты на строительство шахты для всех способов транспортирования рассчитывались лишь для породного массива класса I (см. табл.1).

Капитальные и эксплуатационные затраты для системы POCKETROPE® Тип III

Схема подъема горной массы с использованием конвейерной системы POCKETROPE® Тип III представлена на рис. 7. Эта система свободно размещается в шахтном стволе диаметром 4.3 м.


Капитальные затраты на систему крутонаклонного конвейера POCKETROPE® Тип III по стволу глубиной 1000 м составляют 17.5 млн. Евро.

Затраты на проходку ствола шахты диаметром 4.3 м, при стоимости проходки одного метра 4000 Евро и высоте подъема 1000 м, составляют 4 млн. Евро.

Полные капитальные затраты на транспортировку сыпу-
чих материалов системой POCKETROPE® Тип III по стволу глубиной 1000 м при этом достигнут 21.5 млн. Евро.

Эксплуатационные расходы включают затраты на обслуживание и электроэнергию. Затраты на обслуживание можно принять приблизительно в размере 700 тыс. Евро/год. Расходы на электроэнергию основаны на потребляемой мощности шахты 2600 кВт (3457 л.с.). С учетом затрат на подключение к электростанции общего пользования, цен на электроэнергию и годового рабочего времени шахты расходы на электроэнергию достигают 1.13 млн. Евро/год.

Полные эксплуатационные затраты на систему крутонаклонного конвейера POCKETROPE® Тип III, учитывая расходы на техобслуживание, составят 1.83 млн. Евро/год.

Капитальные и эксплуатационные затраты на транспортирование сыпучего материала скиповым подъемником

Если система POCKETROPE® Тип III может использоваться в стволе шахты диаметром 4.3 м, то скиповый подъемник требует диаметра ствола не менее 9.15 м. Система подъема сыпучего материала скиповым подъемником представлена на рис. 8.


Расчетные капитальные затраты на оборудование ствола глубиной 1000 м скиповым подъемом производительностью 650 т/ч составляют 25 млн. Евро. Исходя из стоимости проходки 1 п.м ствола в 6000 Евро, капитальные затраты на проходку ствола шахты глубиной 1000 м и диаметром 9.15 м составят 6 млн. Евро, а полные капитальные затраты на систему со скиповым подъемом горной массы достигнут 31 млн. Евро.

Эксплуатационные затраты включают расходы на техобслуживание и электроэнергию. Расходы на техобслуживание скипового подъемника определены пользователем в размере 750 тыс. Евро в год. Ежегодные затраты на электроэнергию складываются из потребляемого шахтой объема 3500 кВт (4654 л.с.), цены на электроэнергию и затрат на подключение к электростанции общего пользования и составляют 1.53 млн. Евро.

Общие эксплуатационные затраты для системы со скиповым подъемником достигают 2.28 млн. Евро.

Капитальные и эксплуатационные затраты на цикличный транспорт сыпучего материала большегрузными автосамосвалами

Такой вид транспортирования сыпучих материалов при перепаде высоты 1000 м вряд ли можно встретить на практике. Тем не менее, для того, чтобы показать взаимосвязь с двумя другими способами доставки этот вариант, все-таки, был рассмотрен при исследовании.

Расстояние транспортирования автосамосвалами составляет около 7760 м при перепаде высот 1000 м и угле наклона съездов 13%. При расчете требуемого числа автосамосвалов средняя скорость их движения принята 10 км/ч.

Для выполнения транспортной работы требуется 19 автосамосвалов грузоподъемностью 55 т. Одна машина закладывается в резерв на случай ремонта и ТО. При цене одного автосамосвала 450 тыс. Евро и общем количестве 20 единиц капитальные затраты на подвижной состав цикличного транспорта достигают 9 млн. Евро.
Затраты на дорогу шириной 20 м составляют 1500 Евро/м. Для строительства дороги с серпантинной трассой протяженностью 7760 м, капитальные затраты достигают 11.64 млн. Евро. Полные капитальные затраты на транспортирование сыпучего материала с использованием автосамосвалов достигнут 20.64 млн. Евро.


Эксплуатационные расходы включают затраты на топливо, техобслуживание и зарплату персонала.

Ежегодные расходы на топливо достигают 2.07 млн. Евро и определены по удельному расходу топлива, пробегу и его цене.

При данном количестве самосвалов, а также двухсменном режиме работы потребуется минимум 39 водителей. Ежегодные расчетные затраты на зарплату каждого водителя составят 33600 Евро. Это означает, что ежегодные расходы на оплату труда водителей достигают около 1.31 млн. Евро.

Ежегодные затраты на техобслуживание, включающие стоимость шин, запасных частей, зарплату обслуживающего персонала и содержание дороги, составят 800 тыс. Евро.

Сумма трех статей расходов дает полные эксплуатационные расходы на данный способ в размере 4.18 млн. Евро/год.

Итоги сравнения затрат на транспортирование сыпучих материалов системой POCKETROPE® Тип III со скиповым подъемом и большегрузными автосамосвалами (при высоте подъема 1000 м)

Результаты сравнения способов транспортирования сыпучих материалов системой POCKETROPE® Тип III со скиповым подъемом и большегрузными автосамосвалами представлены в табл. 3 и на рис. 9. Анализ этих результатов показывает различную динамику роста расходов каждого варианта транспортирования материала на период эксплуатации в 20 лет.


Анализ результатов исследований транспортирования сыпучих материалов с помощью систем POCKETLIFT® Тип II и POCKETROPE® Тип III

Оба исследования сравнивают капитальные и эксплуатационные расходы на непрерывный транспорт сыпучих материалов с помощью систем POCKETLIFT® Тип II и POCKET-ROPE® Тип III со скиповым подъемником и большегрузными автосамосвалами [6].

Необходимая для сравнения информация была получена из практики работы карьеров и шахт Южной Африки, Намибии и США. В исследовании по использованию системы POCKETLIFT® Тип II были рассмотрены расходы на непрерывный и цикличный транспорт сыпучих материалов с перепадом высот в 300 метров для двух различных классов породных массивов. Как следует из результатов исследований, капитальные и эксплуатационные затраты при транспортировании с использованием системы POCKETLIFT® Тип II значительно ниже расходов, связанных с транспортированием скиповым подъемником или большегрузными автосамосвалами.

Более высокие капитальные затраты при цикличном способе транспортирования связаны с повышенными расходами на оборудование, а также более значительными затратами на проходку капитальных выработок (ствол большего диаметра или серпантинная транспортная дорога). Даже при рассмотрении лишь породного массива класса I капитальные затраты по системе POCKETLIFT® Тип II ниже примерно на 40% по сравнению с цикличным транспортом. Аналогичная ситуация имеет место при сравнении эксплуатационных расходов (табл. 2).

В исследовании по использованию системы POCKET-ROPE® Тип III был изучен способ транспортирования сыпучих материалов при высоте его подъема 1000 м. Сравнение разных методов транспортирования было выполнено исключительно для породных массивов класса I.

Цикличный вид транспорта сыпучих материалов большегрузными автосамосвалами при перепаде высот 1000 м вряд ли можно встретить на практике. Однако он был включен в исследование с целью демонстрации взаимосвязи с двумя другими видами транспортирования.


В этом исследовании также показаны технико-экономические преимущества непрерывного транспорта сыпучих материалов системами POCKETROPE® Тип III перед двумя альтернативными способами транспортирования.

Производительность по подъему сыпучего материала, обеспечиваемая системами POCKETLIFT® Тип II и POCKET-ROPE® Тип III, в настоящее время недостижима любыми другими системами непрерывного вертикального транспорта. Практический опыт и огромный потенциал системы POCKETLIFT® Тип II, а также дальнейшее развитие системы
POCKETROPE®, по мнению авторов, являются дополнительным доказательством и подтверждением лидерства во всем мире систем высокопроизводительного транспорта от компании Metso Minerals (Moers) GmBH, Product Group Flexowell

* * *


Результаты сравнения системы непрерывного вертикального транспорта POCKETLIFT® с системой цикличного транспорта сыпучих материалов показывают их явные преимущества и открывают новые возможности для инженеров-проектировщиков и подрядчиков в области транспортирования сыпучих материалов.

ЛИТЕРАТУРА:

1.    Paelke, J.W. e Ginther, R.: Ausweitung derEinsatzgrenzen von kontinuierlichen Senkrechtforderern mit hochfesten Zugtragern; Schitgut Vol. 7 (2001) No.4, pp. 519-530.

2.    POCKETLIFT® brochure Metso Minerals Moers GmbH Product Group FLEXOWELL®/1000. eJYW.01/04.

3.    Buchhorn, W. and Lorenz, W.: POCKETROPE®- conveyor fir vertikale Schittgutforderung bei grofen Forderhohenunterschieden; Diploma thesis (not published), FH-Mins-ter /Prof. Ginther, 04/2003.

4.    Ginther, R.: Rope Guide Conveyor - neue Fordermittel fir Schutt- und Stickgiter; Hebezeuge und Fordermittel, Berlin 37 (1997) 12.

5.    Moser, P.: Untersuchungen iber den Einfluss der Topographie, der Lagerstatenteufe, der Gebirgsverhcttnisse sowie der Betriebsgrol auf die Ausrichtung von Lagerstaten von der Tagesoberfache aus; Dissertation, Montantun i ver-sitat Leoben, Austria, 1989.

6.    Diethardt, P. and Kessler, F.: Technisch/wirtschaftlicher Vergleich der diskontinuierlichen und kontinuierlichen Schittgutforderung; Study at the Institute for Conveyor Technology, Montanuniversita Leoben, Austria, January 2004 (only partially published).

Журнал "Горная Промышленность" №6 2007, стр.35