Optimierter Materialfluss Kostensenkungspotenziale im Flussspatbergbau

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1 Optimierter Materialfluss Kostensenkungspotenziale im Flussspatbergbau Flussspat-Symposium Freiberg, 20. Juni 2014 > 1000 m 613 m Quelle: Landesoberbergamt, Bergbau in Sachsen, Bd

2 Agenda 1. Einleitung 2. Strecken-/Rampentransport 3. Vertikaltransport 4. Zusammenfassung 3 Investitionskosten Lösen Laden Transportieren 10% Lösen 59% 31% Laden Transportieren 5 2

3 Betriebskosten Lösen Laden Transportieren 22% Lösen 60% 18% Laden Transportieren 6 Kontinuierlicher vs. diskontinuierlicher Materialfluss Kontinuierlich Diskontinuierlich Gurtbandförderer, Kettenförderer, (Strecken, Rampen) Gleislos (Lader, Lkw) Becherwerke, Wellkantengurtförd. (Vertikalförderung) Gleisgebunden (Hunte) + Schachtförderanlage 7 3

4 Agenda 1. Einleitung 2. Strecken-/Rampentransport 3. Vertikaltransport 4. Zusammenfassung 8 Streckentransport Quelle: Landesoberbergamt, Bergbau in Sachsen, Bd

5 Betriebskosten Personal Energie - Sonstiges 48% 32% Personal Energie 20% Sonstiges 12 Berechnung Hauptwiderstand GBF (DIN 22101) F l f g [ m ( m m ) cos ] ' ' ' H, i i i R, i G L, i i f i = (0,01) 0,02 (0,04) Vergleiche: Laufwiderstand Reifen/Straße f i 0,02 0,06! l f m R m G m L δ Abschnittslänge fiktiver Reibungsbeiwert Streckenlast infolge drehender Tragrollenteile Streckenlast infolge Gurt Streckenlast infolge Fördergut Neigungswinkel des Förderers 14 5

6 Nutzmasse vs. Eigenmasse Lkw Transport GBF Transport 100% 80% 60% ca. 67 % Durchsatz: 40 t/h Gurt: EP315/3, 400 mm breit, Mulde 3 teilig, 15 Tragrollen: Ø = 60 mm 40% 20% 0% Beladene Fahrt Roundtrip Masse bewegte Teile: ~ 7,9 kg/m Nutzmasse: ~ 7,4 kg/m Nutzmasse/Masse bewegte Teile: ca. 94 % Eigenmasse Nutzmasse 16 Quelle: Thomas Neumann ContiTech AG Conti MegaPipe im Festgesteinsabbau (Parameter) Förderhöhe: 500 m Förderlänge: 1000 m Massenstrom: 4000 t/h Maximaler Neigungswinkel des Rollgurtes: 30 Korngröße: Abraum oder Erz mit bis max. 300 mm Gurt: Conti MegaPipe 3000 St F:11SS DIN-X Aussendurchmesser: 830 mm Installierte Antriebsleistung: 2 x 5000 kw Antriebstrommel: 2200 mm Fördergeschwindigkeit: 3 m/s 17 6

7 Conti MegaPipe im Festgesteinsabbau (E-Einsparung) Conti MegaPipe Verbrauchsberechnung Erforderliche Antriebleistung: 7800 kw Zu erwartende Reduzierung mit eingelaufendem Gurt: ca. 9% Zu erwartender Leistungsbedarf der Bandanlage bei Volllastbetrieb: 7100 kwh SKW - Verbrauchsberechnung Flotte mit 10 SKW der Leistungsklasse : 200t Verbrauch Diesel: 200l/h Gesamtverbrauch Diesel der SKW Flotte: 2000 l/h Energiegehalt: 9,8 kwh/l Gesamtenergieverbrauch SKW-Flotte: kwh Quelle: Thomas Neumann ContiTech AG 18 Gleislose Förderung per Lkw 20 7

8 Kontinuierlicher vs. diskontinuierlicher Materialfluss 21 Kurvenbandanlage mit engen Kurvenradien Quelle: HESE, TAKRAF 22 8

9 Hauptwiderstand bei Gurtförderern Flexure resistance of bulk material (Fördergutwalkwiderstand) 20% Idler running resistance (Tragrollenlaufwiderstand) 7% Flexure resistance of the belt (Schwingbiegewiderstand) 6% Indentation resistance (Eindrückrollwiderstand) 67% Quelle: M. Hager, A. Hintz: The energy saving design of belts for long conveyor systems, bulk solid handling, November 1993 Telefonnummer: / URL: tu freiberg.de/fakult4/iam Prof. Dr. Ing. Lieberwirth Flussspat Symposium Schlauchgurtförderer Quelle: TAKRAF ContiTech 28 9

10 Kontinuierlicher vs. diskontinuierlicher Materialfluss Gurtbandförder/GBW Lader/Lkw Investitionskosten + Betriebskosten + Flexibilität + Emissionen (Abgase) + Vorzerkleinerung Erforderlich Nicht erforderlich Rampensteigung < 17 (< 30 ) < 6 (1:10) 32 Agenda 1. Einleitung 2. Strecken-/Rampentransport 3. Vertikaltransport 4. Zusammenfassung 33 10

11 Vertikaltransport Quelle: Landesoberbergamt, Bergbau in Sachsen, Bd Rampenband (Prosper Haniel) Förderhöhe: 763 m Förderlänge: 4000 m Gurtqualität: St 7500 Lebensdauer: > 20 Jahre Quelle: PHOENIX 35 11

12 Der Förderturm flexibel Vorteile: Flexibilität für Personen und Materialtransporte Kürzester Förderweg nach übertage keine Vorzerkleinerung erforderlich Zuverlässig, sicher Nachteile: kaum nachträgliche Erweiterungsmöglichkeit bei vorhandenem Schacht 36 Gurtbecherwerke eine interessante Alternative? Quelle: Aumund Gurtbecherwerk Rauri, Indien (170 m Förderhöhe, Durchsatz: 650 t/h, Gurtqualität: St 3400) 37 12

13 Förderquerschnitt Gurtbecherwerk Eckdaten: - Massendurchsatz: 50 t/h - Min. Becherbreite: 315 mm - Erforderliche Antriebsleistung: ca. 32 kw Alternative: - Massendurchsatz: 100 t/h - Min. Becherbreite: 315 mm - Erforderliche Antriebsleistung: ca. 53 kw Ø 1,5 m ~ 0,4 m 38 Grobgut- vs. Standardbecheranordnung Quelle: Aumund 44 13

14 Vertical lifting with FLEXOWELL POCKETLIFT Maximal lifting height 500 m Capacity up to 6000 m3/h (4m/s) Continuously transport Less investment costs Less maintenance cost Quelle: Thomas Neumann ContiTech AG 53 Steilförderung mit Wellkantengurt Förderhöhen: < 500 m *) Förderleistungen: < t/h *) *) Quelle: Continental 54 14

15 Zusammenfassung - Transport- und damit verbundene Kosten beeinflussen maßgeblich die Wirtschaftlichkeit eines Bergbauunternehmens - Bei der Streckenförderung ist zwischen Transport per Gurtbandförderer und Truck abzuwägen - Bei der Vertikalförderung gibt es aufgrund der geringen Stückigkeit des Materials nach der Vorsortierung mit Becherwerken eine interessante Alternativen zur Schachtförderung oder Rampenfahrt