Kosten von Untertage-Förderanlagen verstehen

Es gibt andere Wege, Material an die Oberfläche zu bringen, aber nichts schlägt einen Untertageförderer. Ein maßgeschneidertes Förderersystem ist schnell, sicher und zuverlässig. Es emittiert keine Abgase, kann so installiert werden, dass Wege für Arbeiter frei bleiben, und bietet die niedrigsten Kosten pro geförderter Tonne.

Ein Untertageförderer unterscheidet sich von denen an der Oberfläche, insbesondere weil viele Untertageförderer vom Grubendach gehängt werden. Hier überprüfen wir die in einem kompletten System enthaltenen Komponenten und geben grobe Kostenschätzungen.

ANFORDERUNGEN AN UNTERTAGE-FÖRDERSYSTEME

Die Untertagebereiche eines Bergbaubetriebs sind eine außerordentlich anspruchsvolle Umgebung. Hohe Temperaturen, Staub, beengte Verhältnisse und schlechte Beleuchtung sind typisch und können Motoren, Lager, Reduzierer und Bänder beanspruchen. Für langlebigen und zuverlässigen Betrieb muss die unter Tage eingesetzte Ausrüstung diesen Bedingungen gewachsen sein.

Brand ist eine besonders ernste Gefahr unter Tage. Deshalb regeln MSHA-Vorschriften Brandschutzmethoden. Dies betrifft die in Fördersystemen verwendeten Komponenten und insbesondere Förderbandmaterialien. Viele unter Tage verwendete Förderbänder müssen den MSHA Part 14 Vorschriften für Feuerbeständigkeit entsprechen. Je nach Grubengas-Klassifizierung kann jedoch eine andere MSHA-Spezifikation erforderlich sein.

ELEMENTE EINES UNTERTAGE-FÖRDERSYSTEMS

Ein typischer Untertageförderer bringt Kohle, Salz, Kupfer, Kalisalz oder anderes Material vom Abbauort an die Oberfläche. In vielen Minen beinhaltet dies einen erheblichen Höhenunterschied, der zusätzliche Lasten auf das System legt.

An der Oberfläche wird das Material typischerweise auf einen Überland-(Oberflächen-)Übergabe- oder Stapelbandförderer übergeben. Das bedeutet, es gibt eine Steinbox (Rock Box) oder Übergaberutsche (Transfer Chute) am Austragsende des Bandes.

Details hängen von der spezifischen Anwendung ab, aber die meisten Untertage-Förderersysteme umfassen Folgendes:

• Struktur – Das Gerüst, das das Band auf Tragrollen trägt.
• Antriebseinheit (Drive Unit) – Besteht aus Motor(en), Reduzierern, Flüssigkeitskupplungen und Antriebstrommel, die das Band bewegt. Antriebseinheiten sind typischerweise ausrichtungsfrei (Alignment-Free) designed, da dies Verschleiß minimiert, Zuverlässigkeit maximiert und Wartungskosten reduziert.
• Anlasser (Starter) – Das System, das steuert, wie elektrische Leistung an die Motoren geliefert wird.
• Steinbox oder Übergaberutsche – Am Austragsende des Bandes, um Material idealerweise in der Bandmitte auf das untere Band zu leiten.
• Zugbereich (Tail Section) – Wo das Material auf das Band geladen wird. Kann Rockbox-Design haben und Staubschutzfunktionen enthalten.
• Förderband-Antrieb (Conveyor Belt Drive) – Umschlingt die Antriebstrommeln und verbindet die Antriebseinheiten, um Drehmoment für die Materialgewinnung bereitzustellen.
• Spannvorrichtung (Take-up Unit) – Hält das Band unter Spannung, minimiert Durchhang auf der Rücklaufseite und gleicht permanente Banddehnung aus.

FAKTOREN, DIE UNTERTAGE-FÖRDERSYSTEM-KOSTEN BEINFLUSSEN

Ein Untertageförderer ist von Natur aus teurer als einer für Überland- oder Oberflächennutzung. Das rührt von der Notwendigkeit feuerbeständiger Materialien und Staubschutz her. Die Struktur kann jedoch weniger komplex sein als die außerhalb, da der Stollenboden oder das Dach Montagepunkte bieten können.

Hier ein Blick auf diese und andere Punkte, die die Systemkosten beeinflussen:

• Erforderliche Kapazität – In t/h (Tonnen pro Stunde) ausgedrückt, bestimmt dies in Kombination mit Materialdichte die Breite, Geschwindigkeit und Festigkeit des Förderbands. Es ist auch der Hauptbestimmungsfaktor für die Motorleistungsanforderungen.
• Vertikaler Hub (Vertical Rise) – Je höher das Material gehoben werden muss, um es aus der Mine zu bringen, desto größer die Last am Motor.
• Materialeigenschaften – Dichte und t/h bestimmen das zu fördernde Volumen, aber Eigenschaften wie Abrasivität, scharfe Kanten und ob nass oder trocken beeinflussen Band- und Komponentenauswahl.
• Strukturmontage – In Stollen kann Struktur an Boden oder Dach montiert werden. Dachmontage schafft Platz für Arbeiter, Fahrzeuge und Ausrüstung.
• Bandgeschwindigkeit – Bestimmt Untersetzungsübersetzung und Drehmomentanforderung an der Antriebseinheit.
• Bandbreite – Ein breiteres Band ist immer teurer.
• Distanz – Bestimmt Bandlänge und Menge der benötigten Struktur.
• Austragssystem (Discharge System) – Wenn das Band die Oberfläche erreicht, gibt es Material meist auf einen anderen Förderer ab. Das kann über eine Steinbox oder Übergaberutsche geschehen.

STRUKTURKOSTEN

Struktur kann boden- oder dachmontiert sein. Gute Struktur beinhaltet CEMA-standardisierte Tragrollen und ist pulverbeschichtet für Korrosionsschutz. Struktur wird pro Fuß (ca. 30 cm) bepreist und kann von nur 40 $/ft bis 150 $/ft reichen, abhängig von erforderlicher Bandbreite, CEMA-Einstufung, Wandstärke und strukturellen Unterstützungsanforderungen. Je höher die CEMA-Einstufung und breiter das Band, desto höher der Preis.

AUSRICHTUNGSFREIER ANTRIEB KOSTEN

Dies setzt sich aus Motor(en), Kupplungen und Reduzierern zusammen. Er erfordert auch einen Motoranlasser.

Motoren können teuer sein: Rechnen Sie mit ca. 25.000 $ für 300 PS.

Es gibt verschiedene Anlasserarten. VFDs (Frequenzumrichter) bieten die größten Energieeinsparungen und Kontrolle, sind aber teurer, ca. 50.000–60.000 $ für ein Paar 300-PS-Motoren. Komplexe Motorsteuerungssysteme benötigen auch ein Steuerpult für zusätzliche 20.000 $.

Direktanlasser (Across-the-line Starters) sind die günstigste Option, verbrauchen aber mehr Energie und belasten das System beim Start stärker. Diese kosten 15.000–20.000 $. Dazwischen liegen Sanftanlasser (Soft Starters). Sie reduzieren Verschleiß, bieten aber wenig Energieeinsparung.

FÖRDERBANDKOSTEN

Das Band ist eines der teureren Elemente eines Fördersystems, besonders in Untertageanwendungen, wo Feuerbeständigkeit oft vorgeschrieben ist. Der Preis hängt von Bandbreite (Bergbaubänder meist 900–1.500 mm / 36–60 Zoll), Festigkeit (ausgedrückt in PIW – Pfund pro Zoll Bandbreite) und Lagenanzahl ab.

Abhängig von diesen Variablen kostet ein Untertage-Förderband zwischen 25–100 $/ft.

AUSTRAGSEINHEIT / STEINBOX / ÜBERGABERUTSCHE

Die Kosten hängen von Kapazität, Höhe und Designmerkmalen ab. Eine einfache Steinbox könnte im Bereich von 5.000–15.000 $ liegen, während eine komplexere Übergaberutsche 15.000–30.000 $ kosten könnte.

TRANSPORT- UND LIEFERKOSTEN

Die Kosten für den Transport von Untertage-Fördersystemen aus unserem Werk in Oakwood, VA hängen von der Distanz ab. Für Budgetzwecke rechnen Sie mit 5.000–10.000 $.

GESAMTPAKETKOSTEN

Während ein Untertage-Fördersystem höhere Vorabinvestitionen als alternative Methoden der Materialförderung aus einer Mine haben mag, machen niedrigere Energie- und Wartungskosten plus verbesserte Sicherheit und Vermeidung von Abgasen es schnell zur wirtschaftlichsten Option.

Die Kosten eines kompletten Systems hängen von der individuellen Anwendung ab. Zur Orientierung: Ein System mit 300 t/h Kapazität, 760 mm (30″) Bandbreite, 137 m/min (450 ft/min) Geschwindigkeit über 300 m (1.000 ft) würde inklusive ausrichtungsfreiem Antrieb, Spannvorrichtung, Zugbereich, Anlasser, Struktur und Band wahrscheinlich im Bereich von 275.000–400.000 $ liegen.

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