W dobie rosnących cen taśm przenośnikowych oraz przerwanych łańcuchów dostaw komponentów do ich produkcji, czas oczekiwania na duże ilości taśm może zaskoczyć użytkowników. Zagrożenie stratami produkcyjnymi z powodu postojów można zredukować wdrażając politykę wymian predykcyjnych w oparciu o zdiagnozowany ich stan z regeneracją demontowanych taśm.
The effect of the operation of two textile-core conveyor belts, type B-1600 P-1600/5 8+4 H, which operated in one of the lignite mines, on their strength and operating parameters was determined. During the operation of the belts on the conveyor, the amount and type of spoil transported were recorded, as well as the belt’s operating time. The results of tests on the strength parameters of the belts in operation were compared with the results of tests performed on the same belts before their operation.
W okresie rewolucji cyfrowej określanej mianem Przemysłu/Górnictwa 4.0 zwiększa się znaczenie informacji o pracy i stanie obiektów w systemach transportowych. Taśma przenośnikowa generuje do 60% kosztów transportu. Jej awaria pociąga za sobą nie tylko wysokie koszty naprawy, lecz również może spowodować wysokie straty produkcyjne związane z długotrwałymi postojami awaryjnymi. Zastosowanie różnych sensorów monitorujących stan taśmy i połączeń umożliwia wskazanie optymalnych momentów wymian redukujących koszty użytkowania taśm, np. poprzez jej opłacalną regenerację.
EN
In the era of a digital revolution known as Industry/Mining 4.0, the importance of information about the operation and condition of individual objects in transportation systems is growing. Conveyor belt generates up to 60% of transportation costs. Its damage entails not only high repair costs, but also huge production losses associated with long plant stoppages. The use of various sensors monitoring the condition of the conveyor belts and their joints enables determining the optimal replacement times lowering the cost of conveyor belt operation, e.g. through cost-effective belt reconditioning.
W okresie rewolucji cyfrowej określanej mianem Przemysłu/Górnictwa 4.0 zwiększa się znaczenie informacji o pracy i stanie obiektów w systemach transportowych. Taśma przenośnikowa generuje do 60% kosztów transportu. Jej awaria pociąga za sobą nie tylko wysokie koszty naprawy, lecz również może spowodować wysokie straty produkcyjne związane z długotrwałymi postojami awaryjnymi. Zastosowanie różnych sensorów monitorujących stan taśmy i połączeń umożliwia wskazanie optymalnych momentów wymian redukujących koszty użytkowania taśm, np. poprzez jej opłacalną regenerację.
EN
In the era of a digital revolution known as Industry/Mining 4.0, the importance of information about the operation and condition of individual objects in transportation systems is growing. Conveyor belt generates up to 60% of transportation costs. Its damage entails not only high repair costs, but also huge production losses associated with long plant stoppages. The use of various sensors monitoring the condition of the conveyor belts and their joints enables determining the optimal replacement times lowering the cost of conveyor belt operation, e.g. through cost-effective belt reconditioning.
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.
W okresie rewolucji cyfrowej określanej mianem Przemysłu/Górnictwa 4.0 zwiększa się znaczenie informacji o pracy i stanie obiektów w systemach transportowych. Taśma przenośnikowa generuje do 60% kosztów transportu. Jej awaria pociąga za sobą nie tylko wysokie koszty naprawy, lecz również może spowodować wysokie straty produkcyjne związane z długotrwałymi postojami awaryjnymi. Zastosowanie różnych sensorów monitorujących stan taśmy i połączeń umożliwia wskazanie optymalnych momentów wymian redukujących koszty użytkowania taśm, np. poprzez jej opłacalną regenerację.
EN
In the era of a digital revolution known as Industry/Mining 4.0, the importance of information about the operation and condition of individual objects in transportation systems is growing. Conveyor belt generates up to 60% of transportation costs. Its damage entails not only high repair costs, but also huge production losses associated with long plant stoppages. The use of various sensors monitoring the condition of the conveyor belts and their joints enables determining the optimal replacement times lowering the cost of conveyor belt operation, e.g. through cost-effective belt reconditioning.
W artykule przedstawiono wyniki badań odporności taśm przenośnikowych na ścieranie. Badania ścieralności wykonano w celu uzyskania odpowiedzi na pytanie: Dlaczego w różnych laboratoriach wykonujących badania ścieralności tej samej taśmy często dochodzi do sytuacji, w której otrzymuje się wyniki odbiegające od siebie? Badania ścieralności wykonano w trzech laboratoriach: laboratorium akredytowanym, akademickim oraz producenta taśm przenośnikowych. W celu zachowania poufności danych nie podano nazw laboratoriów. Laboratoria oznaczono symbolami 1, 2 oraz 3, nie podając, który numer odpowiada konkretnemu laboratorium. Aby ograniczyć wpływ błędów, wynikających z czynników ludzkich, które popełniane są przez laborantów w trakcie wykonywania badań ścieralności, zdecydowano, że badania wykona jedna osoba we wszystkich trzech laboratoriach [1]. W celu porównania wyników badań ścieralności uzyskanych w różnych laboratoriach poddano je wielokryterialnej analizie statystycznej przy pomocy programu Statgraphics.
EN
The paper presents the results of testing the resistance of conveyor belts to abrasion. Abrasion tests were carried out in order to obtain an answer to the question: why in various laboratories performing abrasion tests of the same belt many times results deviate from each other? Abrasion tests were carried out in three laboratories: an accredited, academic laboratory and a manufacturer of conveyor belts. In order to keep data confidential, the names of the laboratories were not given. The laboratories are marked with the symbols 1, 2 and 3 without stating which number corresponds to a specific laboratory. In order to limit the impact of errors resulting from human factors that are committed by laboratory technicians in the course of abrasion tests, it was decided that one person would perform tests in all three laboratories [1]. In order to compare the results of abrasion tests obtained in different laboratories, they were subjected to multicriteria statistical analysis using the Statgraphics program.
Czwarty artykuł z cyklu poświęconego analizie zużycia energii przez przenośniki węglowe w kopalni węgla brunatnego nie odwołuje się do danych z kopalni, lecz przedstawia rozważania teoretyczne zagadnienia zużycia energii przez przenośniki. Przechodząc od czynników wpływających na zużycie energii i całkowitych oporów ruchu przenośnika autorzy przeszli do zapotrzebowania na moc i zdefiniowanego we wcześniejszych pracach wskaźnika zużycia energii WskZE. Weryfikację przeprowadzono dla danych empirycznych opublikowanych w innych artykułach dla przenośników ze zmienną prędkością, które funkcjonują w kopalni węgla brunatnego w Koninie. W przeciwieństwie dla danych z kopalni Bełchatów na przenośniku węglowym DW5, który miał podobną długość (940 m), to wydajność koparki była stała w trakcie testów, a zmieniana była prędkość taśmy i przez to stopień wypełnienia taśmy. Dzięki temu można było przetestować zależności testowe zarówno dla zmiennej średniej wydajności przy stałej prędkości [1-3] jak i zmiennej prędkości przy stałej wydajności [30, 31, 34, 35]. Wskaźnik zużycia energii, jak podpowiada teoria oporów ruchu przenośnika, okazał się funkcją dwóch zmiennych, dla przenośnika poziomego. Jest on liniowo zależny od prędkości i odwrotnie proporcjonalny od bieżącej wydajności. Analiza ilorazu mocy potrzebnej do jałowej pracy przenośnika (pustego) i pracy z obciążeniem pokazała, że choć obniżanie prędkości przy stałej wydajności prowadzi do coraz niższego zużycia energii, to jednak coraz większą część energii zużywa się na transport ciężkiej i szerokiej taśmy oraz poruszanie wielkich krążników dobranych do przeniesienia szczytowych wydajności koparki. W pracy zasugerowano zmianę paradygmatu doboru przenośników, by poprawić stosunek masy urobku na taśmie do masy części ruchomych (taśmy i krążników) i obniżać zużycie energii poprzez lepsze wykorzystanie wydajności teoretycznej poprzez lepszą organizację pracę ciągów np. pokazywanie nie tylko ilości i jakości urobku na tablicach synoptycznych, lecz również bieżącego wskaźnika zużycia energii i wartości skumulowanych dla wybranych okresów.
EN
The fourth paper from the cycle devoted to the analysis of energy consumption by coal conveyors in a lignite mine does not refer to data from the Bełchatów mine but presents theoretical considerations of the issue of energy consumption by conveyors. Moving from factors influencing energy consumption and the total resistance of the conveyor, the authors moved to the demand for power and the unit energy consumption index WskZE defined in previous works. The verification was carried out for empirical data published in other papers for conveyors with variable speed that operate in the Konin lignite mine. Unlike the data from the Bełchatów mine on the DW5 coal conveyor in Konin, which had a similar length (940 m), the excavator’s output was constant during testing, and the belt speed and thus the degree of belt filling degree (in %) was changed. Thanks to this, it was possible to test relationships for both: variable average capacity at the constant speed [1-3] and variable speed at the constant capacity [30, 31, 34, 35]. The unit energy consumption index, as suggested by the theory of conveyor resistance, turns out to be a function of two variables (for a horizontal conveyor). It is linearly dependent on speed and inversely proportional to current capacity. Analysis of the ratio of power needed for the idle operation of the conveyor (empty) and work with load showed that although lowering the speed at constant capacity leads to lowering the level energy consumption, however, an increasing part of the energy is consumed for the transport of heavy and wide belt and moving large rollers selected to match peak excavator performance. The paper suggests a change in the paradigm of the selection of conveyors to improve the ratio of the mass of spoil on the belt to the mass of moving parts (belts and rollers) and reduce energy consumption by better use of theoretical efficiency through better organization of the conveyor lines operation, e.g. showing not only the quantity and quality of spoil on synoptic boards but also the current energy consumption indicators and their cumulative values for selected periods.
W drugim artykule z cyklu poświęconego analizie zużyciu energii przez przenośniki węglowe w kopalni węgla brunatnego zbadano wpływ wzrostu średniej wydajności przenośników w kolejnych miesiącach badanego okresu na spadek jednostkowego wskaźnika zużycia energii określającego ile energii należy zużyć na przeniesienie 1 Mg węgla na odległość 1 km. Wykazano, że przyczyną statystycznie istotnych różnic w jednostkowym wskaźniku zużycia energii pomiędzy badanymi przenośnikami, które wykazano w części pierwszej cyklu, jest istotna statystycznie różnica w obciążaniu obu przenośników. Analiza dobranych krzywych regresji dla obu przenośników osobno oraz dla danych z obu przenośników razem wykazały, że zmiany wskaźnika zużycia energii w ok 75% można wytłumaczyć zmianami średnich wydajności, gdyż wskaźniki R2 dla dobranego modelu hiperbolicznego osiągają ten poziom. Tak duży wpływ obciążenia przenośników na zużycie energii kryje ogromny potencjał oszczędności. Wzrost średniej wydajności z 2000 Mg/g do 2700 Mg/h może wiązać się ze spadkiem jednostkowego wskaźnika zużycia energii nawet o 80 W/Mg/ km. Można to osiągnąć bez inwestycji odpowiednio sterując obciążeniami przenośników z Centrum Kierowania Ruchem (COKR). Wykreślenie zmian reszt pomiędzy wartościami prognozowanymi wskaźnika energii a obliczonymi w kolejnych miesiącach wykazały cykliczne fluktuacje. Można je wytłumaczyć wpływem sezonowych zmian warunków atmosferycznych w kolejnych miesiącach. Badania laboratoryjne wykazały bowiem wpływ temperatury na główne składowe oporu przenośników. Wpływom czynników pogodowych na zmiany jednostkowego wskaźnika zużycia energii poświęcony będzie kolejny artykuł z cyklu.
EN
The presented cycle of papers is devoted to the analysis of energy consumption by coal conveyors in a lignite mine. In the second paper, the effect of the increase in average conveyor capacity in the subsequent months of the analyzed period on the decrease in the energy consumption index determining how much energy should be used to transfer 1 Mg of coal for a distance of 1 km. It was shown that the reason for statistically significant differences in the energy consumption index between the tested conveyors, which was demonstrated in the first paper of the cycle, is the statistically significant difference in the average capacity of both conveyors. Analysis of selected regression curves selected for both conveyors separately and for data from both conveyors together showed that changes in the energy consumption index of about 75% could be explained by differences in average capacity, as the R2 indexes for the selected reciprocal models reach this level. Such a significant impact of the conveyor load on energy consumption has vast potential for savings. An increase in average capacity from 2000 Mg/h to 2700 Mg/h may be associated with a decrease in the energy consumption index even by 80 W/Mg/km. This reduction can be achieved without any investments by controlling loads of conveyors from the Traffic Control Center (COKR). The delineation of changes in residuals between forecasted and calculated values based on measurements in the following months showed cyclical fluctuations. Differences can be explained by the influence of seasonal variations in atmospheric conditions in the coming months. Laboratory tests have demonstrated the importance of temperature on the main components of conveyor resistance. The next paper from the series will be devoted to the impact of weather factors on the changes in the energy consumption index.
Trzeci artykuł z cyklu poświęconego analizie zużycia energii przez przenośniki węglowe w kopalni węgla brunatnego przedstawia wpływ średniej temperatury w kolejnych miesiącach na korektę prognozy poziomu jednostkowego zużycia energii prognozowanego na podstawie średniej wydajności przenośników. W poprzednim artykule pokazano, że różnice w zużyci energii przez bliźniacze przenośniki wynikały jedynie z różnic w ich średnim obciążeniu w kolejnych miesiącach. Badania regresji jednostkowego wskaźnika zużycia energii względem średniej wydajności pokazały, że dane z obu przenośników tworzą jednorodną grupę danych, gdy rozpatruje się je z uwzględnieniem średniej wydajności. Dopasowana krzywa regresji dla danych z obu przenośników tylko nieznacznie odbiega od krzywych regresji dobranych indywidualnie. Badania reszt względem kolejności pomiarów pokazały, że reszty zachowują cykliczną regularność odpowiadającą kolejnym miesiącom. Dla letnich miesięcy różnice były dodatnie, a dla zimowych ujemne. Istotnym czynnikiem różnicującym opór toczenia taśmy po krążnikach (głównej składowej oporów ruch przenośnika) jest temperatura, co wykazały liczne badania w kraju i za granicą. W modelu regresji uwzględniono więc wpływ średnich warunków pogodowych panujących w kolejnych miesiącach prowadzenia badań. W tym celu obliczono różnice pomiędzy zarejestrowanymi pomiarami a prognozą i zbadano ich korelację z parametrami pogody, która panowała w badanym okresie. Okazało się, że najwyższą ujemną korelację ma temperatura T10, która była mierzona na poziomie 10 cm powyżej gruntu. Wykorzystano ją do modyfikacji modelu prognozy wskaźnika zużycia energii o składnik zależny od temperatury. Zaproponowano dwa warianty modyfikacji modelu o liniowy wpływ temperatury, które zapewniły wzrost współczynnika R2 z poziomu 74% do ponad 84%. Modele te w kolejnej części zostaną wykorzystane do porównania zużycia energii na przenośniku z taśmą energooszczędną. Opracowanie przedstawionych tu modeli było konieczne, by interpretacja energooszczędności okładek taśmy nie była zaburzona wpływem obciążenia przenośnika i temperatury.
EN
The third paper from the cycle devoted to the analysis of energy consumption by coal conveyors in a lignite mine presents the impact of average temperature in subsequent months on the correction of the forecast of the unit energy consumption based on the average efficiency of conveyors. A previous paper showed that the differences in energy consumption of twin conveyors were only due to differences in their average load in the following months. Regression testing of the unit index of energy consumption versus average efficiency showed that the data from both conveyors form a homogeneous group of data when considered with regard to average efficiency. The fitted regression curve for data from both conveyors is only slightly different from the individually selected regression curves. Examination of the residues against the order of measurements showed that the residues maintain cyclical regularity corresponding to subsequent months. For summer months the differences were positive and for winter negative. An important factor differentiating the rolling resistance of the belt (the main component of motion resistance of the conveyor belt) is temperature, which has been shown by numerous studies in the country and abroad. Therefore, the effect of average weather conditions prevailing in the following months of research was included in the regression model. For this purpose, the differences between the recorded measurements and the forecast were calculated and their correlation with the weather parameters that was prevailing in the examined period was examined. It turned out that the highest negative correlation has the temperature T10 (temperature measured 10 cm above the ground). It was used to modify the energy consumption forecast model with a temperature dependent component. Two variants of modification of the model with a linear temperature effect were proposed, which ensured the R2 coefficient increased from 74% to over 84%. These models in the next part will be used to compare energy consumption on the conveyor with energy-saving belt. The development of the models presented here were necessary so that the interpretation of energy saving belt cover was not disturbed by the influence of the conveyor load and temperature influence.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.