System TCAD+ zapewnia coraz większą dokładność wiercenia i oszczędność materiałów wybuchowych

System TCAD+ został pierwotnie opracowany jako „narzędzie celownicze” mające na celu poprawę dokładności w oparciu o wcześniej zaprojektowane plany wiercenia w połączeniu z bardziej zautomatyzowanym procesem wiercenia. W związku z tym współpracuje on z oprogramowaniem Sandvik iSURE, służącym do projektowania schematów wiercenia i wybuchów zgodnie z planowanymi wymiarami wyrobiska tunelu. Oprócz dokładności i łatwiejszej kontroli kierunku wiercenia prace rozwojowe przyniosły wiele innych korzyści. Oznacza to, że wiertnice Sandvik wyposażone w nowy system TCAD+ (Tunnel Computer Aided Drilling Plus) są w stanie zapewnić klientom wysoce precyzyjne wiercenie, co przekłada się na szereg oszczędności i wyższą wydajność.

Co nowego w systemie
System TCAD+ nie tylko poprawia dokładność rozplanowania otworów strzałowych, ale pozwala również zastosować tę samą dokładność przy tworzeniu schematów kotew skalnych, z pełnym monitorowaniem na nowej konsoli operatora. System ma również zastosowanie do wiercenia otworów długich (sondowych i iniekcyjnych), ponieważ TCAD+ ułatwia zwiększanie liczby stosowanych żerdzi wiertniczych bez komplikacji związanych z monitorowaniem. Obecnie dostępny jest szerszy zakres opcji nawigacyjnych, a nie tylko wiązka laserowa. Zakres ten obejmuje teraz wykorzystanie tachimetru zamontowanego na statywie jako punktu odniesienia. Jedną z korzyści jest to, że umożliwia to operatorom przeprowadzanie rutynowych pomiarów kontrolnych i regulacji po skonfigurowaniu tachimetru przez geodetę projektu.

Nowy, większy (12 cali – 305 mm) kolorowy wyświetlacz dotykowy o wysokim kontraście jest główną cechą systemu TCAD+ i jest również dostępny w innych rodzajach aparatury pomiarowej wiercenia Sandvik. Zapewnia to operatorom wiele korzyści. Nie tylko dostarcza więcej informacji, ale robi to za pomocą tak zwanego „najnowocześniejszego” graficznego interfejsu użytkownika (GUI), którego projekt graficzny i paleta kolorów zostały intensywnie przetestowane i sprawdzone w warunkach terenowych pod kątem jak najjaśniejszego zrozumienia i dostosowania danych zgodnie z wymaganiami, w tym łatwiejszego celowania wysięgnikiem. Treść jest prezentowana w logicznym i przejrzystym formacie opartym na menu, co ułatwia podejmowanie decyzji i zrozumienie, obejmując wszystkie funkcje związane z nawigacją, monitorowaniem pracy, dziennikami serwisowymi, diagnostyką usterek i konserwacją.

Rola iSURE w systemie „
” Oprogramowanie do sterowania wiertnicą TCAD+ oraz oprogramowanie do projektowania drążenia tuneli iSURE współpracują ze sobą, będąc ściśle zintegrowane, co zapewnia optymalną pracę w odpowiednich wiertnicach firmy Sandvik. iSURE łączy dane dotyczące linii tunelu, wymaganego profilu teoretycznego, projektu planu wiercenia oraz analizy zebranych danych. Posiada również szybkie i skuteczne funkcje edycji i kopiowania. Chociaż poprzedni system sterowania TCAD był kompatybilny z iSURE, nowa wersja została zaprojektowana specjalnie z myślą o tym oprogramowaniu, aby zapewnić pełną integrację. W odróżnieniu od podobnego oprogramowania projektowego, zasada planowania wiercenia i wysadzania stosowana w iSURE wykorzystuje najbardziej krytyczny punkt przebiegu tunelu – jego tył – jako podstawę całego procesu planowania przebiegu wiercenia i ładowania ładunków wybuchowych. W ten sposób odpowiednio dostosowuje się odstępy między dnem otworów a obciążeniami, określa się ładunki wybuchowe oraz bada pękanie skał wywołane wybuchami. W ten sposób iSURE określa optymalną dokładność dla obrotu, który ma zostać wykonany przez wiertnicę typu jumbo sterowaną przez TCAD+, co pozwala osiągnąć znaczne oszczędności kosztów.

Podstawy projektowania wybuchów
Juha Kukkonen, kierownik regionalny ds. drążenia tuneli w firmie Sandvik Construction, wyjaśnia, w jaki sposób system iSURE wpisuje się w podstawowe zasady projektowania wybuchów. „Schemat wiercenia opiera się na obliczeniach obciążenia, wychodzących od konturu, tj. najbardziej zewnętrznego rzędu otworów wiertniczych. Projektowanie ładunków w otworach zależy od zastosowanego materiału wybuchowego i jego właściwości. Dane (parametry) wymagane do projektowania wybuchów to stopień wypełnienia (dla różnych rodzajów materiałów wybuchowych), odstępy między otworami (dla wybranego elementu schematu wiercenia), obciążenie następnego rzędu oraz wypełnienie właściwe (masa materiału wybuchowego na jednostkę objętości skały). Projektant wybuchu będzie kierował się konkretnymi wartościami ładunku wymaganymi zgodnie z przewidywanym rodzajem skały i warunkami, a także dla różnych elementów schematu wiercenia. Następnie oprogramowanie iSURE przejmuje obliczenia, aby wyznaczyć optymalne miejsce dla kolejnego rzędu otworów.”

Dokładność
Zastosowanie tachimetru zamontowanego na statywie, umieszczonego na końcu drążonego tunelu, zapewnia dokładniejszy punkt odniesienia dla prowadzenia wiertnicy. Po ustawieniu tachimetru i zmierzeniu pryzmatów zamontowanych na wózku wiertnicy wszystkie dalsze pomiary są skutecznie wykonywane przez operatora z taką samą dokładnością rzędu kilku milimetrów, w oparciu o schemat wiercenia zaprojektowany wcześniej za pomocą oprogramowania iSURE w siatce współrzędnych placu budowy. W razie potrzeby obsługiwana jest również tradycyjna nawigacja laserowa. Simo Sanerma wyjaśnia: „Położenie i kierunek tej wiązki laserowej muszą być znane, albo w układzie współrzędnych placu budowy, albo w siatce współrzędnych planu wiercenia. Poprzez zamontowanie celowników laserowych na szynie posuwowej wysięgnika i wyrównanie tych celowników z wiązką laserową, TCAD+ może obliczyć położenie wysięgników w układzie współrzędnych planu wiercenia”.

do monitorowania wiercenia Dane dotyczące wydajności wiercenia są gromadzone do przetwarzania przez iSURE, a także podczas pracy za pomocą czujników MWD (Measurement While Drilling). Po rozpoczęciu wiercenia nowy ekran wyświetlacza pokazuje stan wiercenia na każdym wysięgniku. Standardowe dane gromadzone do analizy obejmują położenia geometryczne wywierconych otworów, prędkość penetracji oraz inne standardowe wartości MWD, w tym ciśnienie udaru, ciśnienie posuwu, prędkość obrotu i ciśnienie wody płuczącej doprowadzanej do otworu. System TCAD+ opiera się na możliwościach iSURE, dla których DTi generuje więcej danych i zapewnia szerszy zakres raportowanych typów danych.

Zapewnienie ciągłości pracy
Minimalizowanie przestojów jest kluczowym czynnikiem zwiększającym ogólną wydajność wiertnicy, a co za tym idzie – postęp prac projektowych. Dzięki TCAD+ operator i technik serwisowy mają do dyspozycji w pełni opisane, wbudowane systemy alarmowe oraz przejrzysty, oparty na menu interfejs, umożliwiający identyfikację usterki lub usterek oraz określenie ich powagi. Wygenerowanie dzienników błędów i serwisowych do analizy poza placem budowy (za pomocą pamięci USB) zapewnia technikom, kierownikom i inżynierom cenne dane do analizy wszelkich powtarzających się problemów w celu ich usunięcia oraz lepszego planowania przyszłych procedur roboczych.

Inteligentne modele
Nowe funkcje TCAD+ oraz inteligentnego systemu drążenia tuneli iSure można zastosować w wielu istniejących modelach poprzez modernizację za pomocą komponentów montowanych na śruby, jednak prawdopodobnie najlepiej sprawdzają się one w nowych modelach. Pierwszym modelem z nowej serii wiertnic tunelowych Sandvik DT wyposażonych w funkcję TCAD+ jest DT821-SC. Może on współpracować z systemem sterowania procesem drążenia tuneli iSure. Wiertnica ta to dwuramienna wiertnica elektrohydrauliczna wyposażona w młoty wiertnicze RD525. W praktyce system iSure z technologią TCAD+ zapewnia większą precyzję urabiania oraz zmniejsza wibracje spowodowane wybuchami dzięki optymalnemu ładowaniu otworów i sekwencjonowaniu wybuchów. Wszystko to przyczynia się do bezpieczeństwa środowiskowego podczas budowy oraz zwiększa potencjał rentowności projektu.

Oszczędności w praktyce
Rzeczywiste możliwe oszczędności zależą oczywiście od konkretnych warunków panujących na placu budowy, jednak w oparciu o doświadczenia terenowe firma Sandvik Construction opracowała realistyczne przykłady. Szacuje się, że przy zastosowaniu systemu iSure w wiertnicy wyposażonej w zaawansowaną aparaturę pomiarową wiercenia uzyskuje się o 5% lepszą wydajność wiercenia. Odpowiada to zmniejszeniu liczby cykli urabiania / wyrobisk o 12 na każdy kilometr tunelu, co wiąże się z oszczędnościami czasu, energii, materiałów wybuchowych itp. Jeśli chodzi o dokładność profilu, to przy przekroju tunelu wynoszącym 8,00 x 8,57 m i szacowanym zmniejszeniu nadwyżki wydobycia o 150 mm oznacza to o 4350 m³ mniej urabianych skał na jeden kilometr tunelu. Skutkuje to dalszymi znacznymi oszczędnościami dzięki zmniejszeniu ilości transportowanego urobku.

Kolejna cenna opcja
Podsumowując, wiertnice tunelowe wyposażone w „dokręcany” system pomiarowy TCAD+ stanowią cenną alternatywę pomiędzy bardziej konwencjonalnymi, obsługiwanymi ręcznie wiertnicami a w pełni skomputeryzowanymi wiertnicami Sandvik z serii iSeries z automatycznym pozycjonowaniem wysięgnika. System TCAD+ jest dostępny w nowych wiertnicach tunelowych serii DT (DT 611-C, DT 821-C, DT 821-SC, DT 1131-C i DT 1131-SC), a także w serii DD przeznaczonej do zastosowań górniczych. Można go również zamontować w innych modelach – firma Sandvik Mining chętnie doradzi w kwestii wykonalności i praktyczności takich zastosowań.
Podsumowanie zalet i cech

• Możliwe jest uzyskanie większej dokładności wiercenia, w tym nawigacji za pomocą tachimetru zamiast prostego punktu odniesienia laserowego, bez konieczności malowania celowników na ścianie tunelu
• Niższe zużycie energii dzięki większej dokładności i zminimalizowanemu nadmiernemu wyburzeniu
• Zwiększona niezawodność komponentów dzięki zmniejszeniu liczby przypadkowych „niewłaściwych użyć”
• Włączenie sterowania wierceniem otworów pod kotwy skalne oraz otworów długich (iniekcja i sondowanie z łatwiejszym dodawaniem żerdzi wiertniczych) w tym samym systemie przy użyciu różnych planów wiercenia, jak pokazano na wyświetlaczu operatora
• Znacznie bardziej przejrzysty interfejs operatora z ekranem dotykowym ułatwia obsługę (w razie potrzeby przez więcej niż jednego operatora), wykrywanie usterek i diagnostykę, co prawdopodobnie zmniejsza zmęczenie i przyspiesza sterowanie.
• Automatyczne zatrzymanie wiercenia po osiągnięciu właściwej głębokości otworu pozwala operatorowi rozpocząć inne wiercenie, pozostawiając resztę systemowi
• Modele kompensacji wysięgnika stosowane w wiertnicach serii i firmy Sandvik
• Poprawa bezpieczeństwa dzięki wyższej jakości tunelu, co zmniejsza potrzebę usuwania nadmiarowej skały, zapewnia lepsze podparcie itp.

W celu uzyskania dalszych informacji prosimy o kontakt:

Katri Miss
Kierownik ds. komunikacji marketingowej
Wiercenie powierzchniowe i drążenie tuneli
Sandvik Construction
Telefon stacjonarny: +358 205 44 121
Telefon komórkowy: +358 50 360 9969
E-mail: katri.miss@sandvik.com

Produkty powiązane: TCAD+