Производителност, надеждност, екологичност, автоматизация, автономност и в крайна сметка по-голяма икономическа ефективност. Това са основните направления, в които работят съвременните производители на ротационни сонди, водени от конкретните ежедневни потребности и дългосрочни стратегически цели на големите минни компании в целия свят.
Производителността и надеждността ротационните сонди, използвани за пробивно-взривни работи в откритите рудници, са неизменни критерии на минните компании за инвестиране в конкретни марки и модели. И няма как да е иначе, като се има предвид, че това са големи, тежки машини със собствена маса между 60 t и
100 t при това със сравнително сложна конструкция. Постоянното подобряване и усъвършенстване на ключови агрегати и компоненти като мачтата, механизма за подаване на осов натиск, ротационната глава, тръбите, триролковото длето, задвижващите хидравлични и електрически компоненти, въздушния компресор и т.н. дават широко поле за изява на отделите за развойна дейност, приемащи и анализиращи внимателно обратната информация от реалната работа на сондите в рудниците.
Екологичността на добива и производството изглежда, че са сериозна цел на големи минни компании като Glencore, BHP, Rio Tinto, Anglo American и т.н. Плановете им за постигане на климатична неутралност в следващите 20-25 години започват да се изпълняват и в машинопарковете им заемат все по-голямо място минни машини с електрическо задвижване. Този тренд няма как да подмине и ротационните сонди. Ето защо големите производители на този вид техника предлагат все повече електрически модели –
задвижвани от електромотори, които се захранват от кабел, свързан към електрическа мрежа. Тенденцията е не само най-големите модели в гамите да бъдат на електричество, но и останалите модели, задвижвани досега с дизелови двигатели, да имат електрически аналози.
Автоматизацията и автономността на ротационните сонди определено е една от най-ясно забележимите тенденции в бранша. При големите производители на тези машини бордовата автоматизация за нивелиране на машината, вдигане и спускане на мачтата, изпълнение на работния цикъл на сондиране (забурване, пробиване до точно определена дълбочина, изтегляне на сондажното оборудване) и получаване на обратна информация за изпълнение на сондажа са реално част от стандартното оборудване на сондата.
На следващото ниво автоматизацията преминава в автономност, т.е. самостоятелна работа на сондата с минимална дистанционна намеса от страна на оператор, който използва работна станция в близост до машините с директна видимост, или от работна станция в диспечерна станция извън рудника на голямо разстояние – възможно е да бъде на стотици километри при наличие на високоскоростен интернет 5G. Тук новите технологии дават големи възможности за управление от един оператор на 2-3 или дори на 15 сонди, при това от различни видове (ротационни, с долен чук и др.). Изглежда, че в следващите години ще се появят и първите сонди роботи, които ще работят напълно самостоятелно, а операторът само ще ги наблюдава дистанционно.
Целта на автоматизацията и автономността е не само повишаване на производителността и качеството на сондиране, които се увеличават осезаемо благодарение на новите технологии според данни на големи минни компании. По този начин се решава също и важният проблем с липсата на опитни оператори или въобще на каквито и да било оператори на тежки минни машини. Не случайно при минната техника вече се промъква и набира популярност израза gamified controls. Това означава, че управлението на машината все повече заприличва на компютърна игра, в която трябва да се постигнат максимален брой точки за определено време. И това съвсем съответства на манталитета и начина на живот на днешните младите хора, израснали с компютърни игри, Play Station и т.н., които вече навлизат на пазара на труда.
На следващите страници представяме конкретни новости и съвременни технологии от трима водещи световни производители на ротационни сонди.
CATERPILLAR
Ротационна сонда Caterpillar MD6310 с диаметри на сондиране от 229 mm до 311 mm
Caterpillar е водещ световен производител на минна техника, предлагащ разнообразна палитра от видове и модели машини. Гамата на американската компания от ротационни сонди за работа в открити рудници е съставена от четири модела. Диаметрите им на сондиране започват от 140-200 mm и достигат до 270-406 mm при най-голямата сонда. Единичните работни дълбочини (Single Pass) са в диапазона от 11 m до 21,3 m, а с добавяне на допълнителни тръби (Multi Pass) максималните работни дълбочини достигат от 47,58 m до 74,60 m.
Caterpillar отбеляза внушително участие на световното минно изложение MINExpo 2024 (Лас Вегас, САЩ), където представи редица новости. Сред експонатите бе и обновената ротационна сонда MD6310, оборудвана с най-новите технологии за автоматизация Drill Asssis и Cat MineStar с възможност за модулно надграждане. Те осигуряват по-голяма производителност и по-висока икономическа ефективност на сондиране.
Чрез своите иновативни системи технологията Drill Assist, вградена в управлението на сондата, автоматизира работните функции, които се използват при изпълнение на един цикъл на сондиране, и спомага за повишаване на прецизността и качеството на сондиране на ниво опитен оператор. в т.ч. режим Single Pass и Multi Pass. Системата Auto Level, например, осигурява автоматично нивелиране на машината чрез стабилизаторите и тяхното последващо прибиране. Системата Auto Mast повдига мачтата до желания ъгъл и я заключва в съответната позиция, и, ако е предварително зададено от оператора, отключва автоматично мачтата и я поставя в хоризонтално положение след приключване на сондирането.
На свой ред системата Auto Drill осигурява автоматично изпълнение на сондирането по време на целия работен цикъл. По този начин сондажите се правят винаги точно до планираната дълбочина чрез проследяване на работните параметри в реално време и автоматично адаптиране на работата на сондажното оборудване в зависимост от конкретните геоложки условия в рудника.
Системите на технологията Cat MineStar надграждат възможностите на Drill Assist с допълнителни съвременни решения за сондиране. На първо ниво, Terrain for Drilling предлага насочване на оператора с висока прецизност за цялостно изпълнение на схемата за сондиране върху терена. На следващо ниво, технологията Cat MineStar предлага и автоматизация. Системата Operator Machine Assist позволява на оператора да избере един ред от схемата за сондиране и съответно машината се придвижва автоматично от сондаж до сондаж, като напълно автоматично извършва сондирането в рамките на този ред.
Като отделен модул в Cat MineStar е NLOS Remote Control. Тази система включва станцията за дистанционно управление и поставя оператора в максимална безопасност извън терена за сондиране. На най-високото ниво е Command for Drilling Autonomous Drilling System, която автоматизира целия работен цикъл за всички всички редове на схемата за сондиране и съответно един оператор може да управлява дистанционно и едновременно няколко автоматично работещи сонди.
През април 2025 г. въглищната мина Mt. Arthur South в Австралия отбеляза тържествено изпълнението на един милион метра сондажи с три автоматизирани сонди (една Cat MD6250 и две MD6310), управлявани от един оператор дистанционно в рамките на три години. Равносметката от използването на Cat MineStar е 20% по-висока производителност на сондиране, 23 ч полезно време за работа на сондите на денонощие и никакви повторни сондирания.
EPIROC
Epiroc е водещ световен производител на минна техника за подземни и открити рудници. Компанията предлага разнообразна палитра от машини, която включва две гами ротационни сонди – Drill Master и Pit Viper. Предлагайки почти 20 модела, Epiroc може да удовлетвори всички потребности на минните компании в този вид сондажна техника с диаметър на сондиране от 140 mm до 406 mm.
Epiroc се възползва максимално от участието си на мега изложението MINExpo 2024 (Лас Вегас, САЩ), където представи най-новите си машини и технологии. Сред експонатите специално място зае новия модел електрическа ротационна сонда Pit Viper 271 E, която се отличава с нулеви локални емисии на изгорели газове, тиха работа, по-малко разходи за експлоатация и поддръжка, както и съвременни системи за автоматизация. Машината предлага диаметри на сондиране от 171 mm до 270 mm и работна дълбочина до 18 m при Single Pass и до 33,2 m при Multi Pass. По време на изложението се състоя и официална церемония по предаване на сондата на компанията Fortescue, която ще я използва в мина за желязна руда в Австралия.
Електрическа ротационна сонда Pit Viper 271 E е оборудвана с модерната система за управление RCS (Rig Control System) на Epiroc. Тя позволява на минните компании да използват машината чрез оператор в кабината, който има на разположение най-съвременни системи за автоматизация като Autodrill и Autolevel, или да поставят оператора в работна станция на безопасно място, където той може да управлява дистанционно и едновременно няколко сонди (Teleremote).
Система Autodrill е изключително полезна и осигурява автоматично изпълнение на целия процес на сондиране качествено, бързо и безопасно, а със системата Autolevel за автоматично нивелиране на сондата дори неопитните оператори се представят отлично. Pit Viper 271 E може също да се оборудва със система за автоматично придвижване от сондаж до сондаж, която предлага импортиране на схемата за сондиране в управлението RCS и прецизно сателитно позициониране на машината на всеки следващ сондаж с точност до +/- 10 cm. Практично решение е безжичното устройство за дистанционно управление на придвижването на сондата, което операторът може да използва в близост до машината и да я премества на разстояние до 10-20 m.
Офис пакетът от системи, свързани с управлението RCS на Pit Viper 271 E, включва интерфейсa за обща комуникация CCI, осигуряващ трансфер на данни от и към RCS, дистанционния достъп RRA за безжично изпращане на файлове от и към сондите, както и Desktop Viewer за дистанционен достъп до работните екрани на сондите.
В началото на 2025 г. Epiroc представи Общ панел за автоматизация CAP (Common Automation Panel), който се използва както при ротационните сонди Pit Viper, така и при сондите с долен чук SmartROC DTH MKII. Целта на разработването на САР e създаване на най-съвременна станция за дистанционно управление, като благодарение на него операторите могат да управляват различни видове сонди от едно ергономично работно място по-ефективно, с по-малко разходи и по-безопасно. С модерния 12-инчов тъчскрийн дисплей и адаптивната конфигурация на джойстиците операторите могат лесно да се прехвърлят от един вид сонда на друг, което прави САР отлично решение за управление на машинопарк от различни видове сондажна техника.
Електрическа ротационна сонда Epiroc Pit Viper 271 E с диаметри на сондиране от 171 mm до 270 mm
SANDVIK
Ротационна сонда Sandvik DR411i с диаметри на сондиране от 171 mm до 270 mm
Шведската компания Sandvik e водещ световен производител на минна техника за открити и подземни рудници. Продуктовата палитра на Sandvik включва пълна гама от ротационни сонди за пробивно-взривни работи. В нея ясно се открояват машините от интелигентната серия i. През последните няколко години те нараснаха от три на на десет – пет задвижвани от дизелов двигател и пет с аналогични технически параметри, но задвижвани от електромотор, който се захранва с кабел от електрическа мрежа. Техните диаметри на пробиване са съответно 152 – 251 mm, 171 – 270 mm, 203 – 311 mm, 251 – 349 mm и 270 – 406 mm.
Като водеща компания в бранша Sandvik направи силно участие на световното изложение MINExpo 2024 (Лас Вегас, САЩ), където сред забележителните иновации на производителя бе и новата ротационна сонда DR411i. Този модел предлага диаметри на пробиване от 171 mm до 270 mm, повишена дълбочина на сондиране до 16,8 m в режим Single Pass и максимална дълбочина на сондиране до 24,4 m при Multi Pass (ротационната сонда DR411i E с електрическо задвижване предлага същите работни параметри).
Sandvik DR411i се отличава с редица новости и преимущества, сред които трябва да се отбележи подвижният центриращ механизъм, който намалява огъването на тръбата и спомага за изпълнението на по-чисти и прави сондажи. Високотехнологичното управление SICA (Sandvic Intelligent Control System Architecture) показва на оператора в реално време обратна информация от работата и производителността на машината и действа като платформа за вграждане на всички модерни системи на Sandvik,осигуряващи постоянно високо качество на изпълнение на сондажите и подобрена управляемост на всички функции при интелигентните ротационни сонди.
Sandvik DR411i е оборудвана с модерните технологии iDrill Performance и iDrill Navigation за цялостно автоматизиране на сондирането, осигуряващо осезаемо повишаване на прецизността и производителността. На следващо ниво технологията AutoMine надгражда тези системи, като дава възможност за дистанционно управление на няколко автономно работещи сонди от работна станция с директна видимост в забоя или от работна станция, разположена извън работната зона на рудника. Новата система AutoMine Surface Fleet например позволява едновременно дистанционно управление на над 15 интелигентни сонди (ротационни или с лафет) чрез универсалната работна станция AutoMine Universal Station.
Ротационната сонда DR411i е много здрава и надеждна машина, която изисква по-малко намеси на сервизните техници и същевременно се отличава с по-дълъг живот на вложените агрегати и компоненти. Възможностите за бързо извършване на сервизирането, автоматично подаване на тръби и автоматична смяна на триролковото длето намалява времето за изпълнение на планирани и непланирани дейности, което повишава безопасността и понижава разходите за поддръжка.
Новият модел DR411i е съобразен също и с екологичните цели, които си поставят минните компании. Интелигентното управление на натоварването на сондата спомага както за редуциране на въглеродните емисии, така и за намаляване на разходите за експлоатация и поддръжка. Тук особено важна е системата за управление на въздушния компресор, която адаптира неговия дебит в зависимост от приложението и геоложките дадености в рудника. Така се постига не само понижаване на разхода на гориво и по-щадящо въздействие върху околната среда, но и по-високо качество на изпълнение на сондажите.
