Hidraulikus kőzetfúró berendezés: A kőzetfúró szerszámokkal szemben támasztott „szigorú követelmények”
Bányászati és nagy infrastrukturális projektekben a hidraulikus kőzetfúró berendezések alapvető berendezések a nagy fúrási kapacitásuknak köszönhetően. A megfelelő fúrószerszámok teljesítménye szorosan összefügg az általános működési eredményekkel. A szűkös projektköltségvetések mellett a fúrószerszámok teljesítményének javítása az általános termelékenység növelése és a köbméterenkénti kőzetkitermelési költségek csökkentése érdekében kulcsfontosságú módja a költségek ellenőrzésének és a haszonkulcsok védelmének. E cél elérése három alapvető követelményt támaszt a fúrószerszámokkal szemben: kiemelkedő minőség és stabilitás, optimális fúrási sebesség és minimális furateltérés.
Szerszámminőség: az állásidő szabályozásának és a folyamatos működés biztosításának alapja A munkaórák költségei a hidraulikus fúróberendezések üzemeltetési költségeinek jelentős részét teszik ki. A munkadíjak általában magasak, a berendezések értékcsökkenése, a rendszerköltségek és a munkabérek pedig a munkaórákra oszlanak el, így a nem produktív időből származó veszteségek közvetlenül növelik a projektköltségeket. Például a svéd piacon egy hidraulikus kőzetfúróberendezés átlagos óránkénti költsége már most is 380–450 USD óránként; a szerszámproblémák miatti gyakori leállások ezért jelentős gazdasági veszteségeket okoznak.
A hidraulikus fúrótornyokra vonatkozó nemzetközi hatékonysági szabványok egyértelmű célokat tűznek ki: egyműszakos üzemben egyetlen gém jellemzően évi 50 000 m fúvókát mozgat. Ennek a szintnek az elérése a fúrószerszámok stabil élettartamától függ – általában legalább 3000 m szárélettartam szükséges –, hogy csökkentsék a szétszerelés és a szárcsere gyakoriságát, és elkerüljék a szükségtelen állásidőt.
Továbbá a fúrórudak vagy -korongok hibái súlyosabb lánchatásokat válthatnak ki. Egy törött fúrórúd nemcsak a korong elvesztését eredményezi, hanem a már fúrt lyukat is használhatatlanná teheti. Bár a hidraulikus fúróberendezések nagymértékben automatizáltak és csökkentik a szokásos munkaigényt, a berendezések szétszereléséhez szükséges idő és erőfeszítés egy szár cseréjéhez, egy törött rúd kiemeléséhez vagy egy korong újraköszörüléséhez értékes órákat pazarol, és jelentősen növeli a kezelők munkaterhelését. Ezért a projektgazdák jellemzően a termékminőséget helyezik előtérbe az árral szemben, azt a folyamatos működés fenntartásának és a költségek ellenőrzésének alapvető előfeltételének tekintve.
Fúrási ráta: a kulcs az állandó költségek csökkentéséhez és a működési megtérülés javításához A munkaerő- és szerszámköltségeken kívül a fúrótorony üzemeltetésének egyéb óránkénti költségei – a berendezések értékcsökkenése, a helyszín bérlése, az adminisztrációs költségek stb. – állandó költségek, és a fúrás hatékonyságától függetlenül időbeli elosztásra kerülnek. Mivel a fúrószerszámok költségei a teljes üzemeltetési költség viszonylag kis részét teszik ki, a fúrási ráta javítása a legközvetlenebb módja az egységnyi építési költség csökkentésének.
A magasabb fúrási sebesség azt jelenti, hogy több furatot lehet elkészíteni ugyanannyi idő alatt, ami hatékonyan csökkenti az egységnyi munkára jutó fix költségeket. Például a fúrási sebesség 20%-os növelése nagyjából 20%-kal csökkenti az egységnyi termelésre jutó fix költségeket, közvetlenül csökkentve a kőzet köbméterenkénti költségét. Ezért a projektgazdák nagy figyelmet fordítanak a különböző szerszámtípusok fúrási hatékonyságára, és aktívan törekszenek a penetrációs arányt növelő műszaki fejlesztésekre, amelyek kulcsfontosságú intézkedésként szolgálnak a költséghatékonyság optimalizálása érdekében.
Fúrólyuk eltérése: elengedhetetlen a robbantás hatékonyságához és az erőforrás-pazarlás elkerüléséhez Közepes és mély robbantási fúrások és robbantások során a fúrólyuk egyenessége közvetlenül befolyásolja a robbantás minőségét és a kitermelési hozamot. Az eltérő furatok két fő problémát okoznak: a tényleges furatpozíció eltérhet a tervezetttől, ami a robbanótöltet csökkentését vonhatja maga után; és a furattávolság csökkenhet, ami megakadályozza a tervezett robbantási lefedettséget. Mindkét probléma csökkenti a kitermelt kőzet mennyiségét, pazarolja az erőforrásokat és a késedelmeket okozza. Ezért szigorú korlátokat szabnak a megengedett eltérésre.
A fúrólyuk eltérésének okai közé tartoznak a fúrás belépési hibái, a furatkialakítás hibás illesztése, valamint magukból a fúrószerszámokból eredő egyenességi hibák. A teljesen hidraulikus fúróberendezések és a számítógéppel vezérelt hidraulikus fúróberendezések széles körű elterjedésével az első két hibaforrás nagyrészt kiküszöbölhető a precíz berendezésvezérléssel, így a szerszámszerkezeti problémák az eltérés elsődleges fennmaradó okai. A fúrási mélység növekedésével a szerszám egyenességi hibái felerősödnek, és az eltérés súlyosbodik – súlyos esetekben a furat akár teljesen selejtezhető is.
Az iparág hatékony válasza erre a problémára a vezetett fúrószerszámok bevezetése. Ezeket a szerszámokat úgy tervezték, hogy működés közben korrigálják a fúrási irányt, jelentősen csökkentve vagy kiküszöbölve a szerszám által okozott eltérést, ezáltal biztosítva a robbantás hatékonyságát és a magasabb kinyerési hozamot.
Következtetés A hidraulikus kőzetfúró tornyok alapvető, összehangolt alkotóelemeként a fúrószerszámok minősége, behatolási sebessége és a fúrólyuk eltérésének szabályozási képessége közvetlenül meghatározza a projekt költséghatékonyságát, a működési hatékonyságot és a robbantás minőségét. Szigorú költségvetési korlátok mellett csak azok a szerszámok segíthetnek a projekttulajdonosoknak csökkenteni a költségeket és növelni a hatékonyságot, amelyek megfelelnek ennek a három alapvető követelménynek, lehetővé téve a hidraulikus fúrótornyok számára, hogy teljes mértékben kiaknázzák magas termelékenységi előnyeiket.
