Бурение верным путем

Узкожильные шахты все сильнее нуждаются в модернизации для повышения уровня безопасности и производительности. Новая буровая установка Sandvik DD211 позволяет достичь этих целей в непростых подземных условиях.

Новая проходческая буровая установка Sandvik DD211 представляет собой специальное электрогидравлическое оборудование для применения в условиях узкожильных шахт и твердых пород.

«Как правило, под работами в условиях узких жил, в отличие от работ в открытом забое и иных широко распространенных видов горных работ, понимают работы, которые ведутся с залежами полезных ископаемых шириной не более двух-трех метров, — говорит Йоханнес Вяливаара, менеджер Sandvik по подземному проходческому буровому оборудованию. — При этом залежь имеет меняющийся и часто очень крутой наклон по отношению к горизонтальной плоскости».

Преимущества

• Высочайшие стандарты безопасности.
• Компактный перфоратор с высокой частотой ударов.
• Способность выполнять все три основные задачи при проведении работ в условиях узких жил:
1) предварительное бурение или прокладка подходных туннелей;
2) поперечное бурение; 3) бурение очистных и крепежных скважин в кровле и стенах.

Шахты такого типа распространены в Южной Америке, Южной Африке, странах бывшего Советского Союза, США и Австралии. В число полезных ископаемых, которые встречаются в этих пластах, входят золото, серебро и алмазы, а также неблагородные металлы. Во многих узкожильных шахтах, в особенности в Южной Америке и Африке, руду традиционно извлекают с использованием крайне ограниченных средств механизации.

«Модернизация работ в условиях узких жил интересует горнодобывающие компании по нескольким причинам, — говорит Вяливаара. — Многие из легко извлекаемых залежей истощены, а оставшиеся, менее доступные запасы требуют более совершенных технологий». Большой спрос на квалифицированных работников заставляет работодателей повышать уровень безопасности и улучшать условия работы.

«DD211 обладает повышенным уровнем надежности и улучшенными эргономическими свойствами, что позволяет предотвращать несчастные случаи, а также помогает привлекать и удерживать квалифицированную рабочую силу, — говорит он. — Повышение уровня безопасности особенно хорошо заметно в сравнении с ручным методом добычи. Более комфортные и безопасные условия работы также способствуют повышению производительности».

Одним из базовых защитных устройств буровой установки является ее козырек, обеспечивающий защиту от опрокидывания (по стандарту ISO 3449) и от падающих предметов (ISO 3471). Защитные козырьки или кабины конкурирующих установок обеспечивают лишь одну из этих защитных функций.

Другой важной мерой безопасности является функция остановки бурового модуля. На практике это означает, что буровая система во время замены штанг находится в отключенном состоянии. Таким образом, одна из самых опасных задач становится намного безопасней для оператора. Устройство автоматической замены штанг, которое можно приобрести дополнительно, позволяет практически полностью устранить необходимость приближаться к движущимся частям.

Безопасность была главным приоритетом при проектировании новой установки DD211.

«Новая установка позволила компании Sandvik значительно повысить уровень безопасности, не жертвуя легкостью в использовании, удобством для оператора или производительностью», — говорит Вяливаара.

Технические характеристики

Козырек защита от опрокидывания и падающих предметов
Площадь участка буровых работ 26 м2
Диаметр скважин 33–89 мм
Длина податчика 3–4 метра, 6/12, телескопическая стрела
Перфоратор RD314, 14 кВт, 110 Гц
Длина 10,7 м
Высота 2,5/2,7 м (в зависимости от конфигурации козырька)
Ширина 1,4 м
Радиус поворота 2,5 м x 2,5 м при Т-образном пересечении
Эксплуатационная 
масса 13 тонн

Ключевой проблемой для обеспечения рентабельной добычи в условиях узких жил является контроль засорения. Иными словами, при извлечении руды необходимо свести к минимуму объем извлекаемой вместе с ней пустой породы. Для эффективного контроля засорения крайне важно не только следить за эффективностью и точностью бурения, но и тщательно планировать закладку и взрывание зарядов, поскольку каждая извлеченная тонна пустой породы влияет на прибыль шахты.

«Новая установка DD211 обеспечивает высокий уровень точности и контроля над бурением, что позволяет свести к минимуму отклонения и перебор породы на последующих этапах процесса», — говорит Вяливаара, рассказывая об обрушении рыхлого материала на краю выемки.

В установке DD211 используется перфоратор RD314, оптимизированный для бурения скважин диаметром до
51 миллиметра. Компактная конструкция длиной 559 миллиметров без хвостовика позволяет использовать более длинные штанги, а также производить бурение в разных направлениях в ограниченном пространстве. Вместо того, чтобы наращивать номинальную мощность, Sandvik стремится оптимизировать энергию удара, чтобы обеспечить высокую точность и длительный срок службы инструмента. Благодаря высокой частоте ударов 110 Гц, что более чем на 30 Гц выше чем у предшествующей модели, обеспечивается высокая скорость проникновения.

Компактные размеры востребованы при работе в условиях узких жил. Высокая скорость проникновения за счет повышенной частоты ударов обеспечивает хорошую производительность. Низкая энергия удара означает увеличение срока службы инструментов и их более редкую замену, что непосредственно способствует повышению уровня безопасности и производительности.

«Акцент на максимальном увеличении частоты ударов позволяет получить более точные скважины, что в свою очередь позволяет более точно проводить взрывные работы, уменьшить объем засорения и, следовательно, повысить рентабельность работ», —
объясняет Вяливаара.

Сочетание компактного податчика CFX и телескопической стрелы SB20NV с двумя переворачивающимися головками выгодно проявляет себя при поперечном бурении и установке анкерной крепи в пластах с крутым наклоном.

При вытянутом податчике CFX штанга имеет длину 3660 миллиметров, что позволяет проводить подготовительное бурение. Достигнув залежей руды, можно снова втянуть штангу компактного телескопического податчика до длины 1830 миллиметров и таким образом увеличить мобильность установки в узком туннеле.

Текст: Туркка Кулмала