Moeilijk begaanbare wegen eenvoudig de baas

Moeilijk begaanbare wegen eenvoudig de baas
In de mijnbouw zijn voor de moderne winningstechnologieën mogelijkheden nodig om stortgoederen op een rendabele manier van de steengroeve over moeilijk begaanbaar terrein of door bewoond gebied naar de bestemming te transporteren.

De BEUMER Group levert daarvoor op maat gemaakt installaties, zoals de open trogtransportband en de gesloten Pipe Conveyor. De installaties werken geluidsarm en er komen slechts kleine hoeveelheden stof of uitlaatgassen vrij. Vergeleken met vrachtwagens zijn ze vaak zuiniger met energie en kunnen aan de structuur van het terrein worden aangepast. Deze conveyors lopen ook veilig langs stijl aflopende trajecten, over rivieren of over doorgaande wegen. De systeemaanbieder bepaalt het optimale verloop van het traject en zorgt voor de projectplanning en de installatie. BEUMER Group zorgt er bovendien voor, dat de exploitant ook op de lange termijn concurrerend kan blijven werken – met kostenefficiëntie en uitgebreide klantenondersteuning.

Project Sichuan: de BEUMER Group realiseerde een 12,7 kilometer lange conveyor door bergachtig gebied en op een instabiele ondergrond. Daar komt nog een zeer rustig lopende installatie met een lengte van 13,7 kilometer bij.

“Met onze bandtransportinstallaties realiseren we wereldwijd complexe systeemoplossingen voor sectoren zoals de mijnbouw of de cementindustrie”, meldt Dr. Andreas Echelmeyer. De directeur van de businessunit Conveying & Loading Systems bij BEUMER Group in Beckum in Nordrhein-Westfalen, Duitsland, geeft een voorbeeld: in de op een afstand van rond 8.000 kilometer afgelegen Chinese provincie Sichuan, in de buurt van Pengzhou, staat de cementfabriek van producent Sichuan Yadong Cement Co., Ltd. Sinds 2009 maakt het bedrijf gebruik van een 12,7 kilometer lange overland conveyor van BEUMER Group, die kalksteen van de steengroeve naar de overgangssilo transporteert. De trogtransportband voert door bergachtig terrein en natuurreservaten en over rivieren en een instabiele ondergrond. In 2016 installeerde de systeemaanbieder tijdens een tweede project nog twee overland conveyor, deze keer met een totale lengte van 13,7 kilometer. Deze transporteren de kalksteen verder naar de cementfabriek. “In tegenstelling tot de eerste opdracht, moest de conveyor deze keer door bewoond gebied worden gebouwd”, legt de bedrijfsleider uit. “Daarbij mocht geen materiaal verloren gaan. Bovendien mocht er geen stof vrijkomen en het voorgeschreven niveau voor geluidsemissie mocht niet worden overschreden.”

Gereduceerde geluidsemissie

De vereisten kunnen dus zelfs bij één en dezelfde klant verschillend zijn. De systeemaanbieder kan de gesloten Pipe Conveyor en de open trogtransportband echter optimaal aan de betreffende situatie aanpassen. “Om de geluidsemissie te reduceren – wat bij Sichuan Yadong Cement een vereiste was – bouwen we onder andere speciale draagrollen en geluidsarme lagers in en kiezen de voor de toepassing correcte transporteersnelheid”, beschrijft Dr. Echelmeyer.

Project Sichuan: het verloop van de conveyor werd – voor zover technisch mogelijk – aan de topografie aangepast.

Een belangrijke eigenschap van de technologie is, dat ze met horizontale en verticale bochten kunnen worden aangelegd. Afhankelijk van de eigenschappen van het te transporteren materiaal, kunnen we hellingshoeken tot 15 graden inbouwen, naar gelang de topografie met lengtes van meer dan twaalf kilometer. Doordat bochten kunnen worden ingebouwd, zijn minder of geen overdrachttorens nodig. De gebruiker bespaart zo duidelijk in de kosten en het systeem vervoert de te transporteren goederen ook over moeilijke wegen omhoog en omlaag langs hellingen.

De open trogtransportbanden zijn in het bijzonder geschikt voor hoge doorvoerwaarden. Transportcapaciteiten van tot wel 10.000 ton per uur zijn heel gewoon.

Met behulp van ons eigen calculatieprogramma worden de statische en dynamische bandtrekkrachten al in de projectfase van de installatie nauwkeurig vastgesteld door een team van experts. Dit is voorwaarde voor de veilige constructie van de bochten. Daarnaast selecteren BEUMER-ingenieurs de transportband en de aandrijvingstechniek op basis van deze berekeningen. Dit garandeert een permanente veilige exploitatie van de volledige installatie.

De BEUMER Group heeft onder andere ook een Pipe Conveyor in de Belgische gemeente Flémalle geïnstalleerd. Deze transporteert grote hoeveelheden vliegas van een voormalige kolencentrale voor verdere verscheping naar de op ongeveer twee kilometer verderop gelegen rivier de Maas. “We hebben de conveyor niet alleen aan de op sommige plaatsen stijle berghellingen aangepast. Net als bij Sichuan Yadong Cement leidt het traject ook hier langs de openbare weg, spoorwegen en woongebieden”, beschrijft Dr. Echelmeyer. “Om sowieso een vergunning te krijgen voor de bouw van de installatie, moeten we ervoor zorgen dat het gesloten transport de omgeving beschermt tegen het droge en stoffige materiaal. Er mocht geen vliegas, zelfs niet een klein beetje, vrijkomen of op de grond vallen.” Ook geluidsemissie speelde hier een grote rol. Om het geluidsniveau tot een zeer laag niveau terug te dringen, ontwikkelden de specialisten speciale geluidsisolerende elementen, waarmee ze bijvoorbeeld de bruggen van de Pipe Conveyor bekleedden. Daar kwamen nog speciale draagrollen en lagers met geluidsdemping bij.

Project Flémalle: de monteurs bevestigen de zwevende elementen van de conveyor aan de staalconstructie. Daarvoor moeten kranen op de centimeter nauwkeurige montagemanoeuvres uitvoeren.

Een blik op het geheel

“Om ervoor te zorgen dat onze klanten ook op de lange termijn concurrerend kunnen blijven werken, richten wij de installaties en systemen en de bijbehorende productieprocessen altijd in voor langdurig gebruik”, zegt Dr. Echelmeyer. Bij besluiten over investeringen zijn voor de gebruiker niet alleen de totale kosten belangrijk. BEUMER Group heeft daarom toegezegd de productie integraal te evalueren op basis van economie, ecologie en sociale verantwoordelijkheid. In het bedrijfsleven staan meestal alleen de Total Costs of Ownership (TCO) centraal. Duurzaamheid wordt daarbij uitsluitend vanuit economischer perspectief gedefinieerd. “Wij houden ook rekening met ecologische en sociale aspecten”, benadrukt de directeur van de businessunit. “Wij werken daarom volgens de benadering van de Total Value of Ownership (TVO). Dat betekent dat wij de transportinstallatie als geheel bekijken, dus niet alleen vanuit het kostenperspectief.” Wij streven er bijvoorbeeld naar het gebruik van energie en natuurlijke bronnen tijdens de productie en bij het gebruik van de installaties continu terug te dringen en ook emissies tot een minimum te beperken.

De energievraag: bandtransporteur of vrachtwagen?

Wat deze vraag precies inhoudt is te zien in een vergelijking met vrachtwagens, die altijd nog vaak worden gebruikt voor het transport van stortgoederen over grote afstanden. Vrachtwagens lopen, afhankelijk van de omgeving, al snel tegen hun grenzen aan: ze hebben onder andere goed gebouwde wegen nodig – de kosten voor de bouw, het onderhoud en eventuele uitbreiding zijn aanzienlijk. Het ecologische aspect mag eveneens niet worden vergeten: nieuwe straten en toegangswegen vormen een ernstige inbreuk in de natuur. Daar komt nog een grote hoeveelheid brandstof bij. “De emissies die door vrachtwagens worden veroorzaakt zijn hoog, zowel wat betreft schadelijke stoffen als wat betreft geluid en stof”, legt Dr. Echelmeyer uit.

De BEUMER Group voert bandtransporteurs daarentegen uit met milieuvriendelijke elektrische aandrijvingen en lage-energiebanden. Daarom heeft deze optie, met name in tijden van klimaatverandering en de stijgende uitstoot van broeikasgassen, de voorkeur. De gebruikte motoren zijn vaak een regelbare uitvoering. Daardoor kunnen de belastingen bij verschillende bedrijfstoestanden optimaal over de aandrijvingen worden verdeeld. Wanneer de bandtransportinstallatie naar beneden een helling af loopt, werkt het systeem als generator. De hierdoor gewonnen elektrische energie wordt via een terugvoedingseenheid teruggevoerd in het openbare netwerk. Daardoor kunnen exploitanten de bedrijfskosten van de gehele installatie nog verder reduceren.

Bandtransporteur of vrachtwagen? Voor Sichuan Yadong Cement was dit al een belangrijke vraag bij het eerste project, waarbij kalksteen vanaf de steengroeve naar de overgangssilo moest worden getransporteerd. “Afhankelijk van het project hebben bandtransportinstallaties tot 90 procent minder primaire energie nodig vergeleken met vrachtwagens”, weet BEUMER-expert Echelmeyer, waarbij hij teruggrijpt op de concrete vergelijking in de praktijk. Volgens deze vergelijking gebruiken vrachtwagens op diesel per ton getransporteerd materiaal 11,4 kilowattuur – de bandtransportinstallatie, die later werd gebouwd, gebruikte slechts 1,44 kilowattuur. Als we bedenken dat per jaar 7,5 miljoen ton grondstoffen worden getransporteerd, bespaart de belt conveyor ieder jaar in totaal 74 miljoen kilowattuur. Dat komt overeen met het jaarlijkse energieverbruik van meer dan 20.000 eengezinswoningen. En dat is ook in de portemonnee te voelen: alleen al door de besparing in diesel gaan de bedrijfskosten voor het bedrijf meer dan 5,5 miljoen Euro per jaar omlaag.

Complex en geschikt voor bochten

TVO betekent echter ook dat transportroutes moeten worden geoptimaliseerd. Afhankelijk van het terrein kan dit bij de constructie van de bandtransportinstallatie uiterst moeilijk zijn. Het team van Dr. Echelmeyer kreeg bijvoorbeeld de opdracht voor de planning en levering van een overland conveyor in Indonesië, die klinkers vanaf de steengroeve naar de cementfabriek moest transporteren. “De route loopt dwars door een regenwoud en vormde topografisch een grote uitdaging”, herinnert Dr. Echelmeyer zich. Het team werkte verschillende trajecten uit en vergeleek deze met elkaar. “In het bijzonder de zeer smalle landcorridors waren zeer moeilijk te plannen.” Om klanten in het voortraject een concreet aanbod te kunnen doen, moet het team het project correct inschatten en beoordelen. Daarvoor hebben we over het algemeen weinig tijd – in ieder geval onvoldoende tijd om een expeditie naar de locatie te sturen. Een efficiënte manier zijn luchtfoto’s, die door software en ondersteund door topografische data kunnen worden geëvalueerd. Hierdoor worden drones voor BEUMER Group een steeds belangrijker instrument.

Drones – handige hulpjes in de lucht

Onbemande vliegtoestellen inzetten op bouwterrein of bij steengroeves? Dat klinkt een beetje als toekomstmuziek – maar dat is het niet. “Bij de planning, uitvoering en documentering van bouwwerkzaamheden behoren ze al lang tot de dagelijkse praktijk”, verklapt de BEUMER-expert. En de bijdrage van deze vliegtoestellen neemt steeds verder toe. Ze worden namelijk steeds geavanceerder en de besturing wordt steeds gemakkelijker. Ze kunnen zonder veel voorbereiding snel worden ingezet. Dit geldt niet alleen voor moeilijk toegankelijke gebieden, maar ook op bouwterreinen – zonder dat het verkeer of de werkzaamheden er last van hebben. “We hebben bijvoorbeeld een drone ingezet bij het project in het Belgische Flémalle”, vertelt Dr. Echelmeyer. “Daardoor konden we de voortgang van de bouw goed in de gaten houden.”

Project Flémalle: de monteurs bevestigen de zwevende elementen van de conveyor aan de staalconstructie. Daarvoor moeten kranen op de centimeter nauwkeurige montagemanoeuvres uitvoeren.

BEUMER Group maakt sinds ongeveer drie jaar gebruik van drones. Er worden twee soorten modellen gebruikt. Copters lijkt wat betreft de functie en eigenschappen op een helikopter. Met de rotoren kunnen ze zonder te bewegen in de lucht blijven hangen. Vliegtoestellen met vaste vleugels zijn eerder met vliegtuigen te vergelijken. Ze hebben ook een groter bereik. In de lucht zijn ze continu in beweging. Copters zijn bijzonder geschikt wanneer er weinig ruimte is voor starten en landen of wanneer ze bij lage snelheid moeten werken. Ze vliegen vooral boven kleine en middelgrote bouwplaatsen. Ze worden ook ingezet bij afgravingswanden in steengroeves, bouwinspecties en inspecties van de onderkant van bruggen. BEUMER Group gebruikt een copter, waarmee het team binnen de specificaties van projecten kan werken.

Vanaf de computer de lucht in – en weer terug

De route kan door de medewerker op de computer worden uitgezet. Met de bijbehorende software berekent hij de exacte vliegroute. Daarna vliegt de drone langs de vastgestelde route. Om de drone te besturen, kunnen ook smartphones of tablets worden gebruikt.

Het perspectief van de gemaakte luchtfoto’s wordt vervolgens gecorrigeerd en de foto’s worden fotogrammetrisch geëvalueerd. Dat wil zeggen: de software berekent daaruit een puntenwolk, om uit de tweedimensionale afbeeldingen 3D-modellen te genereren in de vorm van digitale terreinmodellen.

Voor een lange en strategische samenwerking met de klant

Vanaf de aanvraag en de technische constructie tot en met de montage ter plaatse worden alle diensten van BEUMER Group uit één hand aan de klant geleverd. Wanneer de transportinstallatie in gebruik is genomen, ondersteunt de systeemaanbieder de exploitant wanneer gewenst verder met een uitgebreid aanbod aan diensten, waarmee hoge beschikbaarheid kan worden gegarandeerd gedurende de hele levensduur van de machines. Daarvoor zorgt de BEUMER-klantenondersteuning met wereldwijd inmiddels meer dan 1.000 werknemers. “Wij bieden verschillende oplossingen aan”, beschrijft Dr. Echelmeyer. “Deze worden individueel op de wensen van de klant afgestemd en service-intervallen en responstijden worden contractueel vastgelegd.” Bij uitval van de installatie zijn de monteurs snel ter plaatse en voorkomen een langere downtime. Om dit tot een minimum te beperken, biedt de klantenondersteuning met de hotline, die iedere dag, 24 uur per dag bereikbaar is, ook competente telefonische ondersteuning aan. De monteurs voeren diagnoses op afstand uit en kunnen storingen snel en betrouwbaar oplossen.