Skip to content Skip to footer

Пробивните карети за проходни сондажи в рудниците обикновено се обозначават от производителите като Jumbo Drill Rigs, Development Drill Rigs или Face Drill Rigs. Основната им задача е да изпълняват хоризонтални пробиви с определена дълбочина, в които след това се зареждат взривните материали. Обзорът е посветен на технико-технологичните особености този вид машини и актуалните предложения на пазара от водещи компании

В зависимост от геоложките дадености, възприетата технология за добив и условията за работа в рудника този тип карети могат да се използват не само за проходни сондажи, но и за други дейности. Те могат да изпълняват също производствени хоризонтални сондажи с основния си лафет, но могат, след смяна на лафета и неговото оборудване, да изпълняват вертикални производствени (дълбоки) сондажи – това се отнася най-вече за моделите от малкия и средния клас. След смяна на работния инструмент те могат също да поставят анкери.
Пробивната карета използва базова машина с два моста и четири колела, като за придвижването се разчита основно на дизелов двигател и хидростатична или хидродинамична трансмисия. През последните години се появиха и карети с електрическо задвижване, захранвано от тягова батерия. Така се елиминират емисиите на изгорели газове под земята. По правило шасито е съчленено, което позволява много по-малък радиус на завиване, а това е от особена важност в тесните завои под земята. За стабилизиране на машината по време на работа, отпред се спускат хидравлични крикове (стабилизатори).
Пробиващата система на каретата за проходни сондажи е монтирана към стрелата и има четири основни компонента: подаващ механизъм (лафет), дрифтер, щанга и корона. По-големите машини имат по две стрели, а моделите с три или четири стрели се използват по-скоро в мащабното тунелно строителство. Пробиващата система използва хидравлика, която се задвижва от електромотор (електромотори), захранван с електричество от външно табло. За целта машината разполага със силов кабел, който е навит на макара в задната ѝ част. Интересно е да се отбележи, че някои модели с електрическо задвижване използват времето за изпълнение на пробива и подаваното от кабела електричество, за да зареждат същевременно тяговата си батерия. За целта обаче каретата трябва да разполага с бордово зарядно устройство. Много рядко се срещат модели, при които работната хидравлика се задвижва от дизеловия двигател.
Дрифтерът, наричан също и хидравличен чук, генерира както удари, така и въртене на щангата, на върха на която е пробивната корона. Дрифтерът се премества напред по гредата на лафета и така постепенно избутва щангата и короната, които на свой ред навлизат навътре в скалата. Важен момент от работата е промиването на пробива. За целта се използва вода, която често е събрана в резервоари под земята на определени места в рудника, а каретата разполага със собствена водна помпа. За да стигне вътре в пробива, водата преминава през шанк адаптера и вътрешните канали на щангата и короната.
Работното място на оператора може да бъде под стоманен навес или в пълноценна кабина. Съвременното управление на каретите е електронно или компютъризирано. При ръчно изпълнение на пробива се използват джойстици с разположени по тях или до тях бутони. компютризацията позволява различни нива на автоматизация. Особено полезна функция е автоматичното успоредно преместване на лафета към следващата дупка, което гарантира, че всички пробиви (без тези по контура) ще бъдат изпълнени с прецизна успоредност. При по-големите модели висока производителност се постига чрез изготвяне на дигитални планове – схеми на дупките, които управлението следва автоматично.
На следващите страници представяме пет от най-известните в България производители с предлаганите от тях пробивни карети за проходни сондажи според заявените от компаниите моделни гами и технико-технологични преимущества.

Алеги инженеринг
Близкият поглед към таблото за управление на пробивната карета MLD201 на Алеги инженеринг показва високото ниво както на професионализма на българската фирма, така и на вложените компоненти и технологии

Алеги инженеринг ООД e единствената българска фирма, която проектира и произвежда у нас минни мобилни машини. Дружеството разполага със собствена производствено-ремонтна база, оборудвана с необходимата техника и инструменти за извършването на качествени ремонти и производство на малки серии машини. Към момента Алеги инженеринг има две минни машини, проектирани и произвеждани от нейния екип: мини мобилна пробивна карета MDL201 и специализиран минен автомобил GIDROCK LV за превоз на хора и различни видове товари.
Мобилната пробивна карета MDL201 е проектирана за извършване на пробивни работи в мини и тунели с профил на изработката от 2,5 на 2,5 m до 3,5 на 3,5 m. Оборудвана е с хидравличен чук с мощност от 13 kW. Тя може да извършва хоризонтални сондажи с диаметър до 45 mm и дълбочина до 2,5 m, както и вертикални сондажи с диаметър до 51 mm и дълбочина до 10 m с висока скорост на проникване. В машината е интегрирана система за автоматизация, която следи и визуализира всички работни параметри, осигурява полуавтоматичен режим на работа на пробивната хидравлика, подобрява ефикасността на пробиване, оптимизира износването на пробивния инструмент и дава възможност за архивиране и анализ на събраната по време на работа информация.
Първата такава карета е произведена през 2016 г. и започва работа в оловно-цинковите рудници на Лъки Инвест. На екипа на Алеги инженеринг му отнема една година и половина, за да реализира идеята и да пусне машината в експлоатация. Идеята при проектирането е да се изгради по-малка машина от съществуващите към момента, за да може тя да влиза и на места, където преди се е работело на ръка.
Един от първите инженерни проблеми за решаване идва от необходимите по-малка височина и ширина на машината за осигуряването на възможност за работа в малки изработки при това с добра видимост и комфорт за оператора. Другите производители имат модели, при които таванът е много нисък и операторът работи приведен при малък габарит на изработката, а това не е приемливо по европейските стандарти. Ето защо екипът на Алеги инженеринг залага на хидростатично задвижване, което елиминира използването на кардани и така подът става по-нисък – едва 200 mm, докато при другите машини той е 400-500 mm. По този начин работната габаритна височина на машината е сведена до 2200 mm. В същото време конструкцията на машината позволява на оператора да работи седнал с отлична видимост и комфорт по време на работа. Много важен момент е, също така, че в тази мини карета е вложена съвременна система за автоматизация на управлението чрез контролер и визуализация посредством два тъчскрийн дисплея, което никой друг производител не предлага за този малък клас мобилна пробивна техника.
Компактната машина е изключително маневрена и лесна за работа с габарити осигуряващи минимални сечения на подготвителните и нарезни изработки, отлични ергономични характеристики и опростено полуавтоматизирано управление.
За петте си години експлоатация първата карета от модела MDL201 се доказва като здрава и надеждна машина, която допринася за съществено намаляване на обедняването на добиваната руда от Лъки инвест.

Epiroc

Epiroc е един от водещите световни производители на минна техника, в т.ч. за подземни рудници. Компанията произвежда богата гама от пробивни карети за проходни хоризонтални сондажи, обозначена с името Boomer и съставена от 14 модела. Обсегът на стрелата (стрелите) покрива профил на изработката с площ от 6 m2 до 206 m2. Най-големите пет модела Boomer (от 104 m2 до
206 m2) са предназначени основно за мащабно тунелно строителство, а не за минни изработки. Чрез смяна на лафета и пробивното оборудване някои от моделите могат да изпълняват анкериране и дълбоки (производствени) сондажи.
За придвижването на каретите се използват дизелови двигатели, куплирани към хидростатични или хидродинамични трансмисии. Няколко модела разполагат с изцяло електрическо задвижване на базата на електрически тягови батерии. Работната хидравлика използва електромотор (електромотори) със захранване от външно табло чрез кабел, навит на макара в задната част на каретата.
Машините се предлагат със стандартната система за управление DCS (Direct Control System) или с компютъризираната RCS (Rig Control System), която може да се надгражда с различни нива на автоматизация. RCS позволява дистанционно управление на каретата, като операторът може да работи пред монитор в отделна стая, далеч от опасните зони. За целта машината се оборудва с необходимите сензори и камери.
Забележителна е софтуерната програма DTP (Dynamic Tunnelling Package), която дава възможност на каретата да създава схеми за пробиване според конкретните работни условия директно в забоя. Чрез тази програма операторът сваля контура на минната изработка и файл със зададени правила за пробиване, като на тази основа управлението на каретата генерира своя собствена актуална схема на сондажа. Така се елиминира необходимостта да се пренасят физически схемите за пробиване между офиса и машината. Голямото предимство тук е, че схемата на дупките се прави за конкретния сегмент от тунела, което дава голяма прецизност на проходния сондаж и съответно осигурява икономии на време и разходи, свързани с изпълнението на минната изработка. Това се отнася с особена важност за проходки с чести промени на контура в пресечните участъци.
През март тази година Epiroc представи най-новия модел в гамата си –
Boomer M20, който е показателен пример за най-новите технологични тенденции при подземните минни карети. На първо място трябва да се отбележи иновативната защита на хидравличните маркучи, кабели и сензори, които са максимално предпазени от контакт с падащи отломки и триене в стените и пода на тунела (виж снимката). По този начин непланираните престои за подмяна и ремонти се свеждат до минимум.
Високата прецизност и работоспособност на Boomer M20 са подсигурени от автоматизираните работни функции, възможността за дистанционно управление и генерирането на дигитални на схеми за пробиване директно в забоя, благодарение на което машината позволява намаляване на общите разходи за проходката с до 25% и повишаване на производителността с до 40%.
Не на последно място, версията с електрическа тягова батерия и иновативно бордово зарядно устройство гарантира нулеви емисии на изгорели газове под земята и допълнително намаляване на разходите.

Новият модел Epiroc Boomer M20 - най-съвременни технологии и автоматизация осигуряват намаляване на общите разходи за проходката с до 25% и повишаване на производителността с до 40%
Comatsu
Пробивната карета за хоризонтални сондажи ZJ21 и анкериращата машина ZB21 на Komatsu Mining са сред най-новите модели подземни машини на производителя, които се отличават не само с характерния цвят и брандиране на японската марка, но и с редица иновативни технически решения, възприети според обратната връзка и потребностите на минните компании

След като Komatsu придоби компанията Joy Global през 2017 г., в гамата на японския гранд влязоха три модела подземни пробивни карети от малкия и средния клас за изпълнение на проходки и добив. За придвижването си машините разчитат на дизелови двигатели и хидродинамични трансмисии. Работната хидравлика използва електромотор, който се захранва от външно табло чрез кабел, навит на макара в задната част на каретата. Използват се дрифтери изключително от Montabert, тъй като тази марка бе част от групата на Joy Global, сега Komatsu Mining. Наследеният най-малък модел VR II е с максимален обсег на стрелата 5,1 m  х 5,7 m. Средният DR-1SB обхваща 7,1 m х 5,7 m, а най-големият DR-2SB, оборудван с две стрели, има максимален обсег 7,1 m х 8,9 m.
В края на октомври 2020 г. от Komatsu Mining обявиха лансирането на изцяло нови модели, разработени на основата на нов подход към функционалността на машините, обусловен от обратната връзка и сътрудничеството с клиентите. Централен момент е предлагането на модели, които много лесно и бързо могат да се „превръщат” от пробивни карети в анкериращи машини и обратно, използвайки една и съща базова машина (платформа). Досегашният модел DR-2SB се заменя от новите ZJ32i (пробивна карета)/ZB32i (анкерираща машина). Очакваните изцяло електрически версии с тягови батерии са обозначени като ZJ32Bi/ZB32Bi. На свой ред DR-1SB се заменя от новите ZJ31i/ZB31i, като също се очакват варианти с тягови батерии (ZJ31Bi/ZB31Bi). На мястото на най-малкия VR II идват ZJ21/ZB21, а версиите с тягови батерии са ZJ21B/ZB21B. Съгласно плановете на Komatsu Mining пробивни карети и анкериращи машини с батерии ще бъдат пуснати на пазара още тази година.

Според Komatsu Mining уникалното при новите модели е използването на обща платформа, която на практика е 100% идентична за пробивната карета и анкериращата машина от задната броня до външната стрела. При ZJ21/ZB21 например преминаването от пробиване към анкериране и обратно става чрез лесна смяна на вътрешната стрела (виж снимката). При това уредите за управление са едни и същи, а от производителя заявяват, че универсалната платформа за управлението ще улесни обучението на операторите. В същото време каретата ZJ21 предлага и още няколко забележителни предимства. Въпреки че е с около
1 m по-дълга от аналогичните конкурентни машини в своя клас, тя може ефективно да взема завои от 90° при сечение на тунела от 3 m х 3 m. Освен това с щанга с дължина 4,87 m се постига най-дългият пробив при този клас машини от 4,6 m, заявяват от Komatsu Mining.
Впечатляващи резултати се очакват от най-голямата карета ZJ32i. Тя се предлага с опции за по-малък брой външни маркучи по стрелата или пълното им премахване. Целта е намаляване на престоите на машината заради протрити или повредени маркучи. Най-съвременна система с компютърно управление предлага полуавтономно действие. Най-високотехнологичният вариант ZJ32Bi ще бъде с електрическа тягова батерия и той ще отразява първите стъпки на Komatsu Mining към пълната автомномност на подземните минни машини – без оператор в кабината.

Sandvik

Sandvik е един от водещите световни производители на минна техника и произвежда богата продуктова палитра от подземни машини. В нея влиза гамата DD, съставена от 13 модела пробивни карети за хоризонтални проходни сондажи. По-големите машини разполагат с две стрели. Чрез смяна на лафета и пробивното оборудване някои от моделите могат да изпълняват също дълбоки (производствени) вертикални сондажи и анкериране. Обсегът на стрелата (стрелите) покрива профил на изработката с площ от 6 m2 при най-малките машини и достига до 60 m2 при най-големите.
За придвижването на каретите се използват дизелови двигатели и предимно хидростатични трансмисии. Най-големият модел на Sandvik има изцяло електрическа версия с тягова батерия, предназначена за задвижването на ходовата част. Пробиването е електро-хидравлично и разчита на захранване с кабел от външно електрическо табло. Каретите на Sandvik се отличават с голяма производителност, надеждност, най-съвременни технологии и изключително прецизно управление.
Един от най-новите модели в гамата е DD212. Това е многофункционална машина за проходка, добив и анкериране в тесни пространства, която е много подходяща за експлоатация в българските подземни рудници. Новата интелигентна стрела SB20i осигурява бързо и прецизно управление на лафета и пробивния инструмент. Тя разполага с работен обсег от 6 m2 до 25 m2 .
Въпреки че машината е от малкия клас тя разполага с функцията автоматичен паралелелизъм, гарантиращ, че след преместване лафетът застава успоредно на предишната си позиция автоматично. Тази функция пести много време на операторите и повишава тяхната производителност. Стандартният лафет е предназначен за щанга с дължина 3700 mm. Като опция се предлага телескопичен лафет, който се плъзга в диапазона от 1830 mm до 3660 mm и позволява изпълнение на различни видове задачи в малки тунели с профил от 2,5 m х 2,5 m до 3,5 m х 3,5 m.
Сред големите модели забележителна е каретата DD422i, която понастоящем работи в рудник „Челопеч“. Двете ѝ стрели покриват профил на изработката с площ от 60 m2. Тази изключително интелигентна машина разполага с най-съвременните технологии и автоматизирани функции за пробивни дейности под земята. За постигане на максимална производителност и ефективност при експлоатация на каретата от Sandvik предлагат софтуерната програма iSURE за проектиране на точна схема, по която да се изпълни пробиването.
От своя страна изключително прецизното пробиване по предварително изготвената схема на дупките води до намаляване на разходите за взривяване, извозване на отбитата маса, вторични взривявания, обрушване, торкретиране и др. подобни. Схемата за пробиване може да се зареди в управлението на каретата чрез флаш памет или да се изпрати чрез Wi Fi връзка. Системата предлага пълен мониторинг и контрол върху изпълнението на пробиването съгласно проекта. Опцията GEO на програмата iSURE осигурява геоложко проучване на скалите, които се пробиват. Анализът на събраната информация позволява допълнително оптимизиране на дейностите и намаляване на разходите по пробиване и взривяване.

Sandvik DD212 – нов модел здрава и компактна многофункционална карета, предназначена за проходка, добив и анкериране в много тесни пространства
Aramine
Мини каретата Aramine DM901 HDE използва дизелов двигател и хидростатична трансмисия, но скоро ще има и версия с електрическо задвижване с тягова батерия

Френският производител Aramine е специализиран в производството на компактна минна техника: подземни товарачи, камиони и пробивни карети. Машини от тази марка работят в България, Македония, Сърбия и Румъния. В гамата на компанията влизат две малки пробивни карети. Моделът D130D разчита на дизелов двигател Deutz с мощност 68 к.с. Той захранва с мощност и въртящ момент както хидростатичното задвижване, така и работната хидравлика. Тази мини карета е предназначена за пробивни работи в подземни рудници с профил на изработката от 1,7 m х 2,5 m до 3 m х 3 m. Максималната дълбочина на пробиване е 2,4 m, като за целта се използва дрифтер Montabert с мощност
6-8 kW. Като опция от Aramine предлагат дрифтер от Epiroc (8 kW).
Машината е оборудвана с водна помпа и въздушен компресор с хидравлично задвижване. За самото пробиване се предлага дистанционно управление с кабел, позволяващо на оператора да застане на най-удобното и безопасно за него място. Дистанционното с радиовръзка е опция. Каретата D130D може да се използва също и за анкериране.

Вторият модел е DM901 HDE. Като профил на изработката и дълбочина на пробиване той предлага същите работни параметри като D130D, но може да се преоборудва и за изпълнение на дълги (производствени) сондажи. При DM901 HDE дизеловият двигател Deutz отговаря само за придвижването на машината, като захранва хидростатичната ѝ трансмисия с четири крайни хидромотора към главините на колелата. За пробиването се разчита на бордови електромотор с мощност 55 kW. Той се захранва с електричество от външно табло с напрежение 400 V. За целта машината разполага с кабел, навит на макара в задната ѝ част. Стандартният дрифтер от Montabert е с мощност на удара 7,5 kW, а като опция се предлага вариант от Epiroc (11 kW).

И двата модела се отличават с изключително компактни размери, позволяващи им да маневрират и работят в много тесни тунели. В същото време съвсем ниско разположеният център на тежестта на машината осигурява необходимата стабилност. Двата предни стабилизатора гарантират постигането на максимално добри условия за работа.
В момента инженерният екип разработва пробивна карета с изцяло електрическо задвижване, което ще се захранва от тягова батерия.

ОбзорA подготви: Данаил Николов
Прочети още от рубриката
Show CommentsClose Comments

Leave a comment

mdg-magazine.bg © 2022. Всички права запазени.