Laajenna rajaa

Vuoden 2021 alussa Sandvik Mining and Rock Solutions toi markkinoille uuden päältäiskevän porauslaitteen - Pantera DP1600i. Se on uusin jäsen Pantera DPi -tuoteperheeseen kuuluvissa suurissa hydraulisissa tela-alustaisissa porauslaitteissa, joille on ominaista korkea tunkeutumisnopeus ja kehittyneet automaatiovaihtoehdot tietopohjaiseen kalustonhallintaan ja poraustehokkuuden optimointiin. Niiden reikäkokovalikoima on kuitenkin tähän asti ollut enintään 152 millimetriä (6 tuumaa).

Pantera DP1600i:n suunnitteluinsinöörien lähtökohtana oli luoda huolellinen tasapaino porauslaitteen kaikkien kolmen hallitsevan komponentin - alustan, porakonetta ja porakalustoa - välille, jotta voidaan porata suuria reikäkokoja välillä 140-178 millimetriä (5,5-7 tuumaa).

Alusta perustuu pääosin luotettavaan ja hyväksi todettuun Pantera DPi -sarjan alustaan, jota on parannettu kriittisillä osilla hydrauliikassa ja uudelleen suunnitellulla puomirakenteella tehokkaamman porakoneen kuljettamiseksi. Tämä johtaa korkeampaan kapasiteettiin ja lopulta suurempaan reikäkokoon ilman, että porauslaitteen fyysinen jalanjälki kasvaa.

"Pantera DPi -sarjan porauslaitteiden tuottavuus on osoittautunut hyväksi jo vuodesta 2008 lähtien, joten oli luonnollista päivittää olemassa oleva alusta uudelle tasolle tätä uutta ratkaisua varten", kertoo Sandvik Mining and Rock Solutionsin pintaporauksen tuotepäällikkö Jarno Vii-taniemi.

Uusi RD1840C-porakone vastaa haasteeseen lisätä porauksen iskuvoimaa kasvattamatta porakoneen fyysistä kokoa pidemmän ja siten painavamman poramännän avulla. Männän geometria, pituus ja paino on optimoitu porakalustoa ja tavoiteltua suurempaa, 165 millimetrin optimaalista reikäkokoa varten, mikä johtaa tehokkaampaan, pidempään iskuaallon muotoon ja parempaan porausdynamiikkaan.

"Päältäiskevän porauslaitteen XL -konseptin keskeinen etu on, että porausjärjestelmän kolme pääkomponenttia - porauslaite, kalliopora ja porakalusto - on kaikki tarkistettu, suunniteltu uudelleen ja optimoitu keskenään", sanoo Jukka Siltanen,
, Sandvik Mining and Rock Solutionsin kallioporakoneiden tuotesarjasta vastaava johtaja Jukka Siltanen. "Kokonaisuutena se todella toimii erittäin hyvin."

Lisävarusteena RD1840C:hen on saatavana Sandvik RockPulse -porakaluston rasituksen valvontajärjestelmä, joka tarjoaa porakoneoperaattorille reaaliaikaista mittaustietoa kolmesta keskeisestä porausparametrista: porakruunun vasteesta, työkalun kuormituksesta ja syöttötasosta. Järjestelmä mittaa reaaliaikaisesti jokaisen männän iskun aiheuttamat jännitysaallot, ja tämä auttaa operaattoria välttämään huonon kalliokontaktin ja liialliset vetojännitykset sekä yli- tai alisyötön.

Top Hammer XL -porauslaitekonseptille optimoitu porakalusto on uusi Sandvik LT90 -tuoteperhe. Haasteena näiden kalliotyökalujen kehittämisessä oli uuden RD1840C-Porakoneen tuottama pidempi ja voimakkaampi iskuaalto. Tarkemmin sanottuna, miten se voitaisiin siirtää hallitusti reiän pohjaan mahdollisimman pienillä energiahäviöillä tunkeutuvuusasteen maksimoimiseksi.

"Meillä on enemmän energiaa koko järjestelmässä", sanoo Sandvik Mining and Rock Solutionsin porakaluston tuotepäällikkö Fredrik Björk. "Jos kalliota ei murskata tuolla energialla, se sen sijaan tuhoaa porajousen ja kierteet. Se muuttuu lämmöksi."

Haaste ratkaistiin pääasiassa parantamalla porauksen dynamiikkaa, mikä puolestaan edellyttää useiden mahdollisesti ristiriitaisten parametrien huolellista tasapainottamista. Yksi näistä on porajousen jäykkyys suorien reikien aikaansaamiseksi ja samalla liiallisen jäykkyyden välttämiseksi, jotta porakalusto ei rikkoontuisi taivutuksessa. Jäykkyyden rajoittaminen tarkoittaa käytännössä myös sitä, että vältetään liian suuria tankojen halkaisijoita, koska se johtaa suurempiin jännityksiin kierreliitoksissa taivutettaessa.

Poratangon kierteissä tasapainottamisessa on kyse siitä, että kierteistä tehdään mahdollisimman ohuita, mutta silti riittävän vahvoja, jotta porajohdon kytkentäominaisuudet saadaan optimoitua. Käytännön hyöty tästä on tankojen ja poranterien helppo kierteittäminen ja irrottaminen.

Toinen tärkeä tasapaino on kulutuksenkeston ja kovuuden välinen tasapaino, koska liian kova työkaluteräs on myös liian hauras. Sandvikille on tässä suhteessa suuri etu, että Sandvikenissä, Ruotsissa, on omaa teräslajien ja lämpökäsittelyn osaamista.

RD1840C-Porakone on läpikäynyt tuhansia tunteja penkkitestejä, ja koko porauslaite on poraillut yli 100 000 metrin porauksen vaikeissa kallio-olosuhteissa. Kenttätestejä on tehty Pohjois-Euroopassa tammikuusta 2019 lähtien, mikä tarkoittaa, että Top Hammer XL -ratkaisun oli kestettävä subarktisille alueille tyypillisten olosuhteiden laaja kirjo, mukaan lukien kaksi talvikautta, jolloin lämpötilan minimi oli lähes -40 ˚C, ja myös kuuma kesäsää, jopa 30 ˚C. Laitteisto ja työkalut ovat kestäneet kovia koettelemuksia ongelmitta.

Tulokset osoittavat, että polttoaineen kulutus on vähentynyt 50 prosenttia, porauksen kokonaiskustannukset ovat vähentyneet 25 prosenttia ja tuottavuus on parannettu 15 prosenttia verrattuna uppoporaamiseen. Lisäksi uudet kalliotyökalut tuottavat erinomaiset porakruunun käyttöiät verrattuna kilpaileviin tuotteisiin ja teknologioihin. Polttoainesäästöjen laajuutta tyypillisissä kaivosolosuhteissa kuvaa se, että ne ovat verrattavissa 107 keskiverto perheauton vuotuiseen polttoaineen kulutukseen. Hyödyt ovat käytettävissä myös korkealla sijaitsevissa kaivossovelluksissa. Polttoaineen kulutuksen 50 prosentin murskaus vaikuttaa luonnollisesti merkittävästi myös hiilidioksidipäästöihin.

Sandvik on ensimmäinen alkuperäinen laitevalmistaja, joka on ottanut käyttöön tällaisen innovatiivisen päältäiskevän poraustekniikan, jolla voidaan saavuttaa kustannustehokkaita poraustuloksia suurissa kaivosreikäkokoluokissa. Top Hammer XL laajentaa päältäiskevän poraamisen reikäkokovalikoiman 178 millimetriin (7 tuumaan) asti, mikä tekee luonnostaan polttoainetehokkaammista päältäiskevistä porakoneista varteenotettavan vaihtoehdon DTH-tekniikalle huomattavasti aiempaa suuremmassa mittakaavassa.