Jakie są wymagania dotyczące wytrzymałości taśmociągów w górnictwie?

Pozwólcie, że przedstawię to tak, jak bym to zrobił w przypadku nowego kierownika kopalni, który właśnie zdał sobie sprawę, że jego stary pasek pęka w połowie zmiany. Po pierwsze, nie każde wydobycie jest takie samo, więc pierwszą rzeczą, która kształtuje zapotrzebowanie na siłę, jest to, co dokładnie przewozisz. Jeśli jesteś w kopalni złota lub srebra (tak, miałem do czynienia z tonami takich rud), ruda jest twarda, ścierna i często ostra jak maleńkie odłamki kwarcu, które działają jak papier ścierny na gumę. Nawiasem mówiąc, w tym miejscu pojawia się przenośnik taśmowy z linkami stalowymi dla górnictwa. W pasach z linkami stalowymi zamiast starych warstw tkaniny zastosowano wbudowane linki stalowe, co ma ogromne znaczenie w przypadku materiałów narażonych na duże ścieranie i obciążenia. Miałem kiedyś klienta w Nevadzie, który przymierzał pas materiałowy do swojego zakładu wydobycia rudy złota; trwało to 3 tygodnie, zanim warstwy się rozeszły. Przeszli na linkę stalową i od 2 lat nie mieli awarii warstwy. Wytrzymałość sznurka na rozciąganie jest znacznie większa niż w przypadku tkaniny, ale jest on również wystarczająco elastyczny, aby owinąć wokół dużych krążków przenośnika bez pękania. To kluczowa kwestia – wytrzymałość nie zależy tylko od ciężaru, jaki pasek może utrzymać, ale także od tego, jak wytrzymuje wielokrotne zginanie.

Kolejnym ważnym czynnikiem jest masa ładunku. Widziałem kopalnie przewożące ponad 10 000 ton rudy dziennie i nie chodzi tu tylko o ciężar statyczny – istnieje pęd, gdy taśma porusza się z prędkością 5 mil na godzinę (co jest szybkie w przypadku górnictwa, zaufaj mi), a także szok związany z zrzuceniem na niego 2-tonowego ładunku skał w punktach przeładunku. Standardowy pas do lekkich zastosowań ma wytrzymałość na rozciąganie około 500 N/mm (to niutony na milimetr, powszechna metoda pomiaru wytrzymałości pasa), ale pasy górnicze? Zaczynają się od 1000 N/mm w przypadku mniejszych operacji i sięgają ponad 5000 N/mm w dużych kopalniach odkrywkowych przerabiających tysiące ton na godzinę. Jeśli skąpisz na wytrzymałości na rozciąganie, pasek rozciągnie się za bardzo, a następnie zachwieje się wyrównanie. W przypadku nieprawidłowego wyrównania dochodzi do rozlania, co powoduje więcej pracy dla załogi, zwiększa zużycie krawędzi paska, a nawet może spowodować katastrofalne w skutkach rozdarcie. Pamiętam kopalnię miedzi w Arizonie, która ścinała rogi pasa o niższej wytrzymałości, aby zaoszczędzić kilka dolarów, a po dwóch miesiącach naciągnięty pasek ześlizgnął się z koła pasowego, rozerwał odcinek o długości 50 stóp i sam przestój kosztował firmę 200 tys. dolarów. Wyciągnięta lekcja: wytrzymałość na rozciąganie jest bezpośrednim powiązaniem z niezawodnością produkcji.

Jest jeszcze coś, o czym ludzie nie zawsze myślą: warunki środowiskowe. Miejsca wydobycia znajdują się w jednych z najsurowszych miejsc na Ziemi – na przykład zamarznięta tundra w Kanadzie, palące pustynie w Australii lub wilgotne, zakwaszone obszary w tropikalnych kopalniach. Jeśli Twój pasek pracuje w temperaturach ujemnych, zwykła guma staje się krucha, prawda? Potrzebujesz zatem pasów wykonanych z materiałów odpornych na niższe temperatury, które nadal zachowują wytrzymałość na rozciąganie w temperaturze -40°F. Z drugiej strony, w kopalniach pustynnych temperatura otoczenia przekracza 50°C, więc guma może zmięknąć i stracić wytrzymałość, jeśli nie jest do tego przeznaczona. Kwaśna ruda, taka jak w wielu kopalniach węgla? To zżera mieszankę gumową i jeśli stalowe kordy (lub warstwy tkaniny) nie są pokryte kwasoodporną gumą, pojawia się korozja. Skorodowane stalowe kordy tracą swoją wytrzymałość na rozciąganie znacznie szybciej – jeden z klientów w Australii miał pas kordowy, który zaczął korodować pod wpływem kwaśnego pyłu, a kordy pękły na splocie, co jest najsłabszym punktem każdego paska. Musieliśmy ponownie pokryć złącza i zastosować specjalną gumę odporną na korozję i to naprawiło problem. Aha, i nie zapominajmy o uderzeniach spadających kamieni lub ciężkiego sprzętu – te strefy uderzenia wymagają dodatkowej siły, nie tylko w głównym korpusie pasa, ale w obszarach listew osłonowych, w które uderza skała jako pierwsza. Dodajemy tam wzmocnione podkładki gumowe, które dodają kolejną warstwę wytrzymałości na rozciąganie tam, gdzie jest to najbardziej potrzebne.

Siła splotu to kolejna duża cecha i widzę, że moje cały czas na tym śpią. Splot to miejsce, w którym łączą się dwa końce paska i zwykle jest to pierwsze miejsce, w którym pasek ulega uszkodzeniu. Jeśli wytrzymałość paska na rozciąganie wynosi 3000 N/mm, połączenie musi mieć co najmniej 90% tej wartości, w przeciwnym razie pęknie szybciej niż pasek główny. Wiele kopalń próbuje obniżyć koszty łączenia, stosując źle wykonane łączenie na gorąco lub masy do łączenia na zimno, które nie mają wystarczającej wytrzymałości na rozciąganie. Miałem klienta w kopalni niklu, który stosował tanie łączenie na zimno i podczas nocnej zmiany łączenie uległo awarii, w wyniku czego 50 ton rudy niklu rozsypało się po całym pokładzie przenośnika. Aby to oczyścić, musieli wyłączyć instalację na 12 godzin, a to kosztowało ich więcej utraconej rudy, niż zapłaciliby za prawidłowe połączenie. Zawsze mówimy klientom, że wytrzymałość splotu musi odpowiadać wytrzymałości rdzenia paska i że regularne kontrole konserwacyjne (co najmniej co 6 miesięcy) nie podlegają negocjacjom. Nie można po prostu założyć paska i o tym zapomnieć – trzeba sprawdzić spawy, poszukać postrzępionych krawędzi, sprawdzić, czy nie jest rozciągnięty, zwłaszcza w miejscach splotów.

Czekaj, porozmawiajmy także o trwałości paska, ponieważ jest to bezpośrednio powiązane z wytrzymałością. Pas o dużej wytrzymałości na rozciąganie, ale słabej odporności na ścieranie szybko się zużyje, nawet jeśli będzie w stanie utrzymać duży ciężar. Zawsze powtarzam klientom, że jest to równowaga pomiędzy wytrzymałością i trwałością. Na przykład kopalnia węgla ma bardziej miękką rudę niż kopalnia złota, dlatego można zastosować pas o nieco niższej wytrzymałości na rozciąganie, ale lepszej odporności na ścieranie, aby przedłużyć jego żywotność. Jeśli jednak kopalnia węgla znajduje się na obszarze narażonym na duże uderzenia skał, potrzebuje dodatkowej wytrzymałości na rozciąganie, aby wytrzymać wstrząsy. Nie jest to rozwiązanie uniwersalne, jak już mówiłem. Współpracujemy z każdą kopalnią, aby dokonać oceny terenu – sprawdzamy, co przewożą, wagę ładunku, temperaturę otoczenia, długość przenośnika, a nawet prędkość taśmy – aby dokładnie określić odpowiednią wytrzymałość. Koniec ze zgadywaniem, koniec z pójściem na skróty, koniec z awariami paska.

Gram w tę grę na tyle długo, że widziałem już wszystko – paski pękają tak bardzo, że trzeba je wyciągać na kawałki, złącza, które pękają w połowie zmiany biegów, paski rozciągają się tak bardzo, że cały system przenośników traci wyrównanie. Dlatego nie mogę wystarczająco podkreślić, jak ważne jest, aby od samego początku poznać wymagania dotyczące wytrzymałości. Jeśli pracujesz w górnictwie, przestoje to stracone pieniądze, poważne pieniądze. Jeden dzień przestoju może kosztować niektóre kopalnie setki tysięcy, a nawet miliony dolarów. Dlatego inwestowanie w pasek o odpowiedniej wytrzymałości, a nie tylko tani, jest oczywiste.

Jeśli jesteś kierownikiem kopalni, kierownikiem konserwacji lub kimkolwiek w branży wydobywczej, który ma do czynienia z problemami z przenośnikami taśmowymi — niezależnie od tego, czy chcesz ulepszyć swój obecny system, wymienić uszkodzony pas, czy po prostu chcesz mieć pewność, że nie przepłacasz za siłę, której nie potrzebujesz — skontaktuj się ze mną. Mogę przeprowadzić Cię przez cały proces, odpowiedzieć na wszystkie pytania i pomóc w wyborze odpowiedniego pasa do Twojej operacji. Żadnych sugestii sprzedażowych, żadnego żargonu, po prostu szczera rozmowa o tym, co działa.