Optymalizacja kosztów eksploatacji taśm przenośnikowych w kopalni w różnych strategiach ich wymiany i diagnostyki

• Autorzy: Jurdziak Leszek , Błażej Ryszard , Burduk Anna , Bajda Mirosław , Kirjanów-Błażej Agata , Kozłowski Tomasz , Olchówka Dominika

Warianty tytułu

EN

Optimization of the operating costs of conveyor beltsin a mine in various strategies of their replacement and diagnostics

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Taśmy przenośnikowe możemy użytkować do momentu ich zużycia lub zniszczenia. Możemy je usunąć zapobiegawczo, aby uniknąć awarii i przestojów systemu transportowego. W kopalniach węgla brunatnego taśmy są zdejmowane prewencyjnie, by poddać je regeneracji i ponownie użyć (dwukrotnie lub nawet trzykrotnie). W artykule przedstawiono metodykę doboru optymalnego czasu wymiany profilaktycznej w celu uniknięcia awarii i ich regeneracji. Podano sposób wyznaczenia optymalnego czasu demontażu taśm z przenośnika w celu regeneracji, z uwzględnieniem wzrostu wskaźnika efektywności regeneracji (WSR) z 70% do 90%, co może być konsekwencją wdrożenia diagnostyki stanu taśm.

EN

We can use conveyor belts until they are worn or destroyed. We can remove them preventively to avoid failures and stoppages of the conveying system. In lignite mines, belts are removed preventively for their recondition and use once again (sometimes even twice or triple time). The paper presents the methodology of selecting the optimal time of preventive replacement to avoid failures and for their recondition. The article presents the method of determining the optimal time for belt dismantling form conveyor and their refurbishment, taking into account the increase in the recondition efficiency index (REI) from 70% to 90%, which can be a result of implementing belt condition diagnostics. The paper presents estimated calculations for the hypothetical data of belts installed on coal conveyors with an average operating time of 11 years. The developed models we can adjust to the actual prices and costs as well as the lifetimes of the coal and overburden belts in specific mines. The implementation of condition diagnostics requires resignation from the use of time when selecting the moment of belt replacement and switching to an objective measure of its condition specially worked out to provide the optimal belt recondition efficiency. It is the aim of the new NCBiR project conducted by PGE GIEK SA O/Bełchatów and Wroclaw University of Science and Technology, which has started this year in July.

Słowa kluczowe

PL

optymalizacja kosztów; eksploatacja taśm; taśmy przenośnikowe; kopalnie; wskaźnik efektywności; regeneracja taśm przenośnikowych

EN

cost optimization; conveyor belts; mines; efficiency index

• Wydawca: Wydawnictwo HMR-TRANS Sp. z o.o.
• Czasopismo: Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze
• Rocznik: 2020
• Tom: Nr 4
• Strony: 14--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz., rys.

Twórcy

autor

Jurdziak Leszek

• Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Politechnika Wrocławska

autor

Błażej Ryszard

• Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Politechnika Wrocławska

autor

Burduk Anna

• Wydział Mechaniczny, Politechnika Wrocławska

autor

Bajda Mirosław

• Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Politechnika Wrocławska

autor

Kirjanów-Błażej Agata

• Wydział Elektroniki, Politechnika Wrocławska

autor

Kozłowski Tomasz

• Wydział Elektroniki, Politechnika Wrocławska

autor

Olchówka Dominika

• Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Andrejiova M., Grincova A., Marasovac D., 2018: Failure analysis of rubber composites under dynamic impact loading by logistic regression. Engineering Failure Analysis 84 (2018), s. 311-319.
• [2] Andrejiova M., Grincova A., Marasovac D., 2020: Monitoring dynamic loading of conveyer belts by measuring local peak impact forces. Measurement 158 (2020) 107690.
• [3] Bajda M., Błażej R., Hardygóra M., Jurdziak L.: Integracja diagnostyki magnetycznej z nowatorską metodą oceny odporności taśm przenośnikowych z linkami stalowymi na przebicia. Węgiel brunatny gwarantem bezpieczeństwa energetycznego: monografia, AGH, Kraków 2016, s. 31-38, ISBN: 978-83-7783-124-3.
• [4] Barlow R.E., Proschan F., 1964: Mathematical theory of reliability. John Wiley & Sons Inc. New York, London, Sydney 1964.
• [5] Beichelt F.: Problemy niezawodności i odnowy urządzeń technicznych, WNT, Warszawa 1974.
• [6] Błażej R.: Ocena stanu technicznego taśm przenośnikowych z linkami stalowymi, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2018, 160 s., ISBN: 978-83-951536-0-0.
• [7] Błażej R.: Tworzenie mapy uszkodzeń taśm przenośnikowych w systemie DiagBelt. Węgiel brunatny - dziś i w przyszłości, monografia, red. D. Łochańska, Agencja Wyd.-Poligraficzna Art-Tekst, Kraków 2018, s. 53-62.
• [8] Błażej R., Jurdziak L., Kawalec W.: 2015: Why Weibull distribution can be used to describe belt segment and belt loop operating time and why it is not enough to use it to predict remaining belt life?, World Congress on Engineering, WCE 2015, 1-3 July, 2015, London, UK, vol. 1. International Association of Engineers, s. 557-561, Lecture Notes in Engineering and Computer Science, ISSN 2078-0958.
• [9] Błażej R., Jurdziak L., Kozłowski T, Kirjanów A.: 2018: The use of magnetic sensors in monitoring the condition of the core in steel cord conveyor belts - tests of the measuring probe and the design of the DiagBelt system. Measurement (London), 2018, vol. 123, s. 48-53, ISSN: 0263-2241, https ://doi.org/10.1016/j.measurement. 2018.03.051.
• [10] Błażej R., Kirjanów A., Kozłowski T.: 2014: A high resolution system for automatic diagnosing the condition of the core of conveyor belts with steel cords. Diagnostyka, Warszawa 2014, vol. 15, nr 4, s. 41-45, ISSN: 1641-6414. Lokalizacja elektroniczna: http://diagnostyka.net.pl/archiwum/caly_tekst/15_4l07.pdf.
• [11] Fedorko G., Molnar V, Marasova D., Grincova A., Dovica M., Zivcak J., Toth T., Husakova N.: 2014: Failure analysis of belt conveyor damage caused by the falling material. Part I: Experimental measurements and regression models. Engineering Failure Analysis 36 (2014),s. 30-38, Part II: Application of computer metro tomography. Engineering Failure Analysis 34 (2013), s. 431-442.
• [12] Franke W.: 1990: Cost Minimization in the Operation of Conveyor Belts Through Scheduled Repair and Replacement, Aufberaitungs Technik 31 (1990), nr 9.
• [13] Grinová A., Andrejiová M., Grendel P.: 2014: Application the Renewal Theory to Determining the Models of the Optimal Lifetime for Conveyor Belts. AMM 2014;683:97-101. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.683.97.
• [14] Hardygóra M., Paszkowska G.: Wpływ konstrukcji przesypu na uszkodzenia powstające w taśmach przenośnikowych, Cuprum, R. 10, nr 1, 1986, s. 9-12.
• [15] Hardygóra M., Gancarz J.: Modelowanie procesu zniszczenia taśmy przenośnikowej. Modelowanie w mechanice, XXIV Sympozjon, Gliwice-Szczyrk, marzec 1985, Zbiór referatów. PTMTS, GHwice1985, s. 170-176.
• [16] Hardygóra M., Paszkowska G.: Effect of belt and loading station design on impact resistance of steel cord conveyor belts, Bulk Solids Handling,1986, vol. 6, nr 3, s. 561-566.
• [17] Jurdziak L.: Proces wymian odcinków taśm w kopalniach rud miedzi jako superpozycja ogólnych procesów, Cuprum, nr 1, 1988.
• [18] Jurdziak L.: Wybór optymalnego momentu wymiany odcinka taśmy przenośnikowej, Wiadomości Górnicze, nr 12, 1989.
• [19] Jurdziak L.: Determination of Optimum Time For The Replacement of Conveyor Belts Meant For Reconditioning, Proceedings of the XXII. International Symposium on the Application of Computers and Operations Research in the Mineral Industry (APCOM’90), 17-21 September 1990.
• [20] Jurdziak L.: Metoda określenia rozkładu czasu pracy taśmy przenośnikowej i jego wykorzystania do prognozowania wymian taśm, praca doktorska (niepubl.), Politechnika Wrocławska, 1996.
• [21] Jurdziak L.: Zastosowanie zmiennych lingwistycznych do określenia stopnia zużycia taśmy - metoda szeregowania taśm przenośnikowych do wymiany, Prace Naukowe Instytutu Górnictwa PWr, nr 80, Seria: Konferencje nr 20, Podstawowe Problemy Transportu Kopalnianego, Wrocław 1996.
• [22] Jurdziak L.: Application of Linguistic Variables to Determination of Belt Wear Degree - Method of Scheduling Conveyor Belts for Replacement, Prace Naukowe Instytutu Górnictwa PWr, nr 82, Seria: Konferencje nr 21, Continuous Surface Mining, 5th International Symposium, Wrocław 26-29 May 1998.
• [23] Jurdziak L.: Prewencyjne strategie wymian taśm przenośnikowych, Prace Naukowe Instytutu Górnictwa PWr, Wrocław 2000, s. 13-15.
• [24] Jurdziak L., Błażej R., Bajda M., 2014: Monitorowanie stanu taśm i połączeń szansą na zwiększenie niezawodności pracy transportu ciągłego w kopalniach. Węgiel brunatny - dziś i w przyszłości, monografia, red. D. Łochańska, Agencja Wyd.-Poligraficzna Art-Tekst, Kraków 2018. s. 161-170.
• [25] Jurdziak L., Błażej R., Bajda M.: Cyfrowa rewolucja w transporcie przenośnikowym - taśma przenośnikowa 4.0., Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, nr 2, 2018, s. 6-18.
• [26] Jurdziak L., Błażej R., Bajda M.: 2019: Conveyor belt 4.0 Intelligent systems in production engineering and maintenance. Advances in Intelligent Systems and Computing, ISSN 2194-5357; vol. 835. https://doi.org/10.1007l978-3-319-97490-3_61, Springer, cop. 2019, s. 645-654.
• [27] Kirjanów-Blażej A.: Model rozwoju uszkodzeń rdzenia taśm przenośnikowych z linkami stalowymi, Rozprawa doktorska (23.01.2019) Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Wrocław 2019.
• [28] Kirjanów-Błażej A., Jurdziak L., Błażej R., Kozłowski T.: Identyfikacja rozwoju uszkodzeń rdzenia taśm przenośnikowych typu St w przestrzeni i czasie, Cz. 1, Rozkład uszkodzeń wzdłuż osi taśmy Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, nr 1, 2019, s. 13-23.
• [29] Kirjanów-Błażej A., Jurdziak L., Błażej R., Kozłowski T.: Identyfikacja rozwoju uszkodzeń rdzenia taśm przenośnikowych typu St w przestrzeni i czasie, Cz. 2, Rozkład uszkodzeń w poprzek taśmy Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, nr 2, 2019, s. 5-13.
• [30] Kirjanów-Błażej A., Jurdziak L., Błażej R., Kozłowski T.: Identyfikacja rozwoju uszkodzeń rdzenia taśm przenośnikowych typu St w przestrzeni i czasie, Cz. 3, Rozkład uszkodzeń w czasie, Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, nr 3, 2019, s. 21-33.
• [31] Kirjanów-Błażej A., Jurdziak L., Burduk R., Błażej R.: Forecast of the remaining lifetime of steel cord conveyor belts based on regression methods in damage analysis identified by subsequent DiagBelt scans. Engineering Failure Analysis, 2019, vol. 100, s. 119-126, ISSN: 1350-6307, https://doi.orgl10.1016/j.engfailanal.2019.02.039.
• [32] Knežo D., Andrejiová M., Kimáková Z., Radchenko S.: 2016: Determining of the Optimal Device Lifetime using Mathematical Renewal Models, TEM Journal 5 (2), s. 121-125.
• [33] Komander H., Bajda M., Komander G., Lewandowicz P.: Badania odporności na uszkodzenia taśm przenośnikowych z linkami stalowymi metodą wyznaczania energii przebijania, Górnictwo Odkrywkowe, nr 6, 2014, s. 12-20, ISSN: 0043-2075.
• [34] Marasová D., Ambriško L., Andrejiová M., Grinová A., 2017: Examination of the process of damaging the top covering layer of a conveyor belt applying the FEM. Measurement 112, s. 47-52.
• [35] Pagacz E., Andrzejczak M., Szymański R.: Głowica frezarska w procesie regeneracji taśm, Węgiel Brunatny, nr 1 (82), 2013, s. 46-50.
• [36] Wróbel J., Sygut P.: Zwiększenie wydajności procesu regeneracji taśm przenośnikowych dla górnictwa odkrywkowego, Archiwum Wiedzy Inżynierskiej, tom 1, nr 1, 2016, s. 3-5, www.qpij.pl/archiwum_wiedzy_inżynierskiej.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).