Jaké typy strojů pro těžbu kamene jsou nejlépe vhodné pro těžbu tvrdého kamene?

Tvrdý kámen není jen silnějším kamenem

Těžba tvrdé horniny začíná jednoduchým faktem. Hornina se nezajímá o marketingový list stroje. Granit, čedič, křemenec a některé husté vápence mohou mít jednoosou tlakovou pevnost v rozmezí 150 až 300 MPa. Tato pevnost ovlivňuje téměř každé rozhodnutí – od vzdálenosti vrtů přes rychlost řezání až po návrh teras. Stroj pro těžbu kamene, který se dobře osvědčí při zpracování měkkého mramoru, může mít potíže s jemnozrnným granitem. Tvrdost je jen jednou ze složek. Otěruvzdornost, hustota trhlin, orientace štěrbin a obsah křemíku všechny ovlivňují opotřebení nástrojů i stabilitu stroje. V ložisku se široce rozmístěnými štěrbinami hydraulický drtič může čelní plochu rychle otevřít. V masivní, netrhlé oblasti však stejný drtič může pracovat neúčinně. Těžba tvrdé horniny obvykle vyžaduje kombinaci vrtání, řízeného štěpení a řezání spíše než použití jediného násilného nástroje.

Vrtné soustrojí, které otevírá čelní plochu, aniž by plýtválo ložiskem

U tvrdého žuly určuje vrtání celkový tón. Horní kladivové vrtné stroje se běžně používají na menších terasách a u hustějších vrtacích vzorů, často s průměrem vrtaných otvorů od 64 mm do 102 mm. Dolní kladivové (DTH) stroje září tam, kde je hornina extrémně tvrdá a terasa hluboká. Kladivo působí přímo na vrták, takže se ztrácí méně energie prostřednictvím vrtací tyče. DTH stroj dokáže udržet vysokou výkonnost v bazaltu a křemeni, zatímco horní kladivový stroj může vyžadovat častější výměnu vrtáků. Kompenzací je vyšší spotřeba stlačeného vzduchu, náročnější kontrola prachu a vyšší náklady za metr vrtaného otvoru. U 12metrové terasy z granitu může lom použít otvory o průměru 76 mm až 89 mm v mřížce 2,5 m až 3,0 m pro štěpení. Nesprávný vrtací vzor způsobuje nadměrné rozbití nebo čelní plochu, která se nepohne. Stroj pro lomy vybraný pro vrtání musí odpovídat pevnosti horniny, její abrazivitě a vzdálenosti mezi trhlinami – nikoli jen uváděnému průměru vrtaného otvoru.

Drátové pily, řetězové pily a štěpače pro tvrdou žulu

Diamantové drátové pily jsou často nejpřesnější volbou pro těžbu bloků z tvrdé horniny. Kamenolomní stroj vybavený drátovou pilou dokáže řezat žulu a bazalt s dobrým ovládáním, zejména pokud jsou vodící otvory vrtány přesně. Omezením je čas potřebný na nastavení. Drátová pila vyžaduje volnou dráhu, vodu a čelní plochu, která umožňuje drátu procházet bez zkroucení. Řetězové pily efektivně řežou měkčí až středně tvrdé horniny, avšak u velmi tvrdých a abrazivních hornin rychle stoupá opotřebení řetězu i řezné síly. Hydraulické štěpky pracují mezi vrtanými otvory a dokážou vytvořit čisté lomy, pokud je řada otvorů vedená podél přirozené roviny. Nejsou vhodné jako primární nástroj pro těžbu ve velkém množství, avšak jsou vynikající pro sekundární drcení a práce s rozměrovým kamenem. Praktická sestava strojů pro těžbu tvrdé horniny často zahrnuje vrtnou soupravu DTH, diamantovou drátovou pilu a hydraulickou štěpku. Tato kombinace pokrývá vrtání vodících otvorů, primární řezy a redukci nadměrně velkých bloků.

Srovnávací tabulka pro výběr strojů pro tvrdou horninu

Jaké podmínky v lomu skutečně rozhodují o vítězi

Typ stroje je jen polovinou příběhu. Stejně důležitá je geometrie terénní plošiny, přístup k vodě, dopravní cesty a následné zpracování. Diamantový drátový řezací stroj může být ideální v žulovém lomu s čistou svislou stěnou, avšak stává se neohrabaným, je-li plošina rozbitá a stěna nemá stabilní řeznou linii. Vrtací zařízení DTH sice vrtá rychle, ale lom stále potřebuje způsob, jak přesunout velké bloky, aniž by došlo k jejich prasknutí. Dalším faktorem je orientace trhlin. Pokud hlavní soubor trhlin běží rovnoběžně s plánovaným řezem, štípaní a řezání jsou snazší. Pokud trhliny procházejí blokem napříč, zvyšuje se riziko nekontrolovatelného rozdělení. V horkých a prachových oblastech se chlazení a filtrace hydraulických systémů stávají denní starostí. Správný lomový stroj je ten, který odpovídá geologickému ložisku, sortimentu vyráběných produktů a úrovni údržbových dovedností posádky.

Příklad z praxe a praktická strategie pro vozový park

Kamenný lom na granitu v jižní Číně představuje užitečný příklad. Povrch měl UCS kolem 180 MPa a těsné trhliny. Původní plán počítal s hydraulickým drtičem jako hlavním nástrojem pro těžbu. Výroba byla nepravidelná a mnoho bloků se prasklo podél nežádoucích rovin. Po zkušebním provozu posádka přešla na vrtání DTH o průměru 89 mm, diamantový drátový pily pro primární řezy a hydraulické štěpače pro nadměrně velké bloky. Drtič zůstal na místě, ale jeho úloha se změnila na sekundární drtí. Výtěžnost bloků se zlepšila, protože diamantový drát sledoval plánovanou rovinu a štěpač rozepnul horninu s menším nárazem. Tato změna neodstranila všechny problémy. Nastavení drátové pily vyžadovalo čas a posádka musela zlepšit přesnost vrtů. Přesto smíšená metoda lépe odpovídala vlastnostem horniny než přístup s jediným strojem. Průmyslové normy, jako je ISRM, navrhují metody pro charakterizaci hornin, které pomáhají týmům porovnávat pevnost a strukturu konzistentním způsobem. Jingyang, a stroj na těžbu kamenů výrobce, který podporuje kupující v oblasti výrobních kapacit, kontroly kvality a koordinace dodavatelského řetězce. Koneční nákup by měl být řízen zkušebním provozem na konkrétním místě, nikoli pouze katalogem.