Характеристика проекта. Обоснование расчетного периода

Конвейерный транспорт широко используется на ПО «Беларуськалий». Основная область применения конвейеров – транспортирование руды от проходки подземных выработок к стволу. Также конвейерный транспорт используется на СОФ, транспортирует отходы по линиям солеотвалов.

Преимущества конвейерного транспорта:

Высокая производительность, обусловленная непрерывностью процесса транспортирования, высокая надежность, технологическая приспособленность к работе с автоматизированным управлением, низкий уровень травматизма обслуживающего персонала.

Недостатки конвейерного транспорта:

Удельные капитальные затраты и эксплуатации расходы (но уменьшаются с ростом грузопотока).

Грузопоток не всегда бывает достаточно высоким, так как все комплексы не могут работать одновременно. Поэтому полная мощность работы конвейера необходима только время от времени, когда все комплексы горнодобывающие работают с полной нагрузкой.

Следовательно, конвейера не используются на полную мощность. В такой ситуации существует необходимость уменьшения скорости ленты конвейера до степени, которая обеспечивает получение нужной работоспособности конвейера при номинальной единичной загрузке породы. Это обеспечивается работой привода с высокой производительностью и высоким показателем мощности. Уменьшение скорости ленты конвейера в таких условиях обеспечивает значительное уменьшение количества оборотов ленты, цельных опор движения конвейера, уменьшения износа механических частей конвейера и ленты, а также экономия электроэнергии. Сигнал, полученный с датчика заполнения конвейера используется для регулирования частоты напряжения преобразователей, питающих приводные двигатели конвейера. Регулирование проводится таким образом, чтобы при малой подаче руды на конвейер была получена единичная номинальная загрузка на 1 метр бегущей ленты конвейера. При увеличении подачи руды частотный преобразователь увеличивает частоту напряжения, питающего двигатели конвейера, в результате чего для сохранения постоянной единичной загрузки рудой на ленту, конвейер увеличивает скорость ленты. Данный регулирующий процесс происходит самостоятельно в зависимости от количества груза, транспортируемого по ленте.

Динамичное развитие частотных преобразователей и их использование в работе приводных двигателей конвейеров подтвердили их полную пригодность к регулированию скорости конвейера. Преимущества данного типа питания особенно очевидны на главных транспортных путях шахты, когда от горнодобывающих комплексов идет руда большой и переменной концентрации. Возможность регулирования скорости ленты в зависимости от находящегося на ней веса позволяет значительно экономить энергию, понизить износ механических частей конвейера, таким образом, увеличить срой их действия и снизить эксплуатационные расходы.

Для примера исследуем применение управляемого электропривода на конвейере шахты рудника 1 РУ северного крыла гор.-430 м. На этом направлении работают высокопроизводительный гидромеханизированный комплекс лавы с очистным комбайном «Электра-700» фирмы «Лонг-Аирдокс» и 4 ПК-8М. За август месяц 2007 года в среднем вместе эти комплексы выдавали 340 т руды в час, при технической производительности 668 т/ч в среднем.

Отбитая руда поступает на панельные ленточные конвейеры типа КЛЗ-500 или КЛ-600, затем транспортируется на магистральный конвейер 2ЛУ-120. На конвейере используется резиново-тросовая лента стоимостью порядка 100 долл. США за погонный метр и роликовые опоры стоимостью порядка 17 долларов за 1 шт. Срок службы роликовых опор верхних – 4,5 года, нижние – 2,3 года. Срок службы конвейерной ленты около 5 лет.

На конвейер 2ЛУ-120 установлена своя подстанция для остальных конвейеров установлена (в основном) одна подстанция на 2 конвейера. Для конвейерного транспорта рудника характерно заметное изменение грузопотока с изменением работы комплексов. 

Главный критерий работы конвейерного транспорта транспортировки руды в бункер – минимальное время простоев комплексов из-за отказов конвейерной линии. Не менее важная задача – предельное снижение эксплуатационных затрат на единицу веса транспортируемого груза. В рамках автоматизации эта задача решается по критерию – минимальный расход электроэнергии на единицу груза и минимальный износ материальной части конвейера.

Возможное решение – регулирование скорости ленты (скорости привода), обеспечивающей стабилизацию погонной нагрузки на уровне оптимального по критериям энергосбережения значения, и синхронизации моментов пуска (останова) конвейера с моментами поступления груза на его ленту, а также «мягкий пуск», снижающий динамические нагрузки на звеньях конвейера. Для управления в этом случае необходима информация о фактической загрузке каждого конвейера в линии и управление его электроприводом через преобразовательные частоты.

Момент сопротивления сил трения работающего конвейера связан нелинейной зависимостью с параметрами погонной загрузки ленты и ее скоростью. Эта зависимость характеризуется высокими потерями холостого хода в механической системе конвейера. В связи с этим составляющая мощности двигателя, предназначенная для преодоления сил трения снижается по мере уменьшения скорости ленты, несмотря на то, что тяговое усилие ленты возрастает в зависимости обратно пропорциональной снижению скорости.

Произведение времени транспортирования и полезной мощности (полезные энергозатраты) является постоянной величиной, и целесообразный уровень загрузки конвейера зависит в основном от сил трения. Ввиду нелинейной зависимости момента сопротивления сил трения от параметров погонной загрузки, общие потери трения сокращаются по мере уменьшения скорости транспортирования.

Кроме экономии электроэнергии применение преобразователей частоты обеспечивает:

1. Повышение механической прочности и долговечности, как самого двигателя, так и конвейера в целом за счет исключения больших по величине и колебательных по форме механических моментов при прямом пуске двигателей от сети.

2. Снижение тепловых ударных нагрузок, действующих на обмотки двигателя при прямом пуске.

3. Исключение больших электродинамических усилий в обмотках двигателя, приводящих к разрушению изоляции.

4. Исключение больших пусковых токов в сетях.

5. Существенное повышение долговечности механизмов конвейера и конвейерной ленты за счет исключения ударных нагрузок при пуске, в том числе для ленты уменьшение истирания и числа перегибов при уменьшении скорости.