Mitkä kivikaivoksen koneet ovat parhaiten sopivia kovien kivien louhintaa varten?

Kovat kivet eivät ole pelkästään vahvempia kiviä

Kovien kivien louhinta alkaa yksinkertaisesta tosiasiasta. Kivi ei välitä koneen markkinointimateriaalista. Granitti, basaltti, kvartsiitti ja tiukat kalkkikivet voivat saavuttaa yksiaukkoisen puristuslujuuden 150–300 MPa. Tämä lujuus vaikuttaa lähes jokaiseen päätökseen: reikien välimatkaan, leikkuunopeuteen ja penkkisuunnitteluun. Kivikaivoksen kone, joka toimii hyvin pehmeässä marmorissa, saattaa kamppailla tiukkarakenteisessa granitissa. Kovan kiven kovuus on vain yksi muuttuja. Kulumisvaikutus, murtumatiukkuus, halkeamien suunta ja piidioksidi-pitoisuus vaikuttavat kaikki työkalujen kulumiseen ja koneen vakauden. Alueella, jossa halkeamat ovat harvassa, hydraulinen rikkonainen voi avata kallionpinnan nopeasti. Massiivisessa, halkeamattomassa vyöhykkeessä sama rikkonainen voi iskeä tehottomasti. Kovien kivien louhinta edellyttää yleensä sekä porausta, ohjattua jakoa että sahausta – yhtä voimakkainta työkalua ei riitä.

Porakoneet, jotka avaavat kallionpintaa tuhlaamatta varantoa

Kovassa kallioperässä poraus määrittää sävyn. Yläiskuun porakoneet ovat yleisiä pienemmillä penkkiyksiköillä ja tiukemmissa porauskuviolla, usein reikäkoot 64–102 mm. Alapuolisia iskuporakoneita (DTH) käytetään erityisesti hyvin kovassa kallioperässä ja syvillä penkkiyksiköillä. Isku kohdistuu suoraan poraterään, jolloin vähemmän energiaa kuluu porakannan läpi. DTH-porakone voi pitää tuottavuutta basaltissa ja kvartsiitissa, joissa yläiskuun porakone vaatii useammin terävaihtoa. Kompromissi on ilmankulutus, pölynhallinta ja kustannus metriä kohti. 12 metrin graniitipenkissä kivikaivos voi käyttää 76–89 mm:n reikiä 2,5–3,0 metrin ruudukossa jakamiseen. Virheellinen ruudukko aiheuttaa liiallista räjäytysvauriota tai kallionpinnan, joka ei liiku. Kivikaivoksen porakoneen valinnassa on otettava huomioon kallion lujuus, kulumisvastus ja säröjen välimatka, ei pelkästään mainittu reikäkoko.

Langansahat, ketjusahat ja jakajat kovassa kallioperässä

Timanttitankoasaimet ovat usein tarkimmin kovien kivilohkojen nostoon soveltuvia työkaluja. Kivikaivoksen kone, joka käyttää tankoasainta, voi leikata graniittia ja basalttia hyvällä hallinnalla, erityisesti kun ohjausreiät porataan tarkasti. Rajoituksena on asennusaika. Tankoasaimen vaatima selkeä kulku, vesi ja pinta, jolla tanko voi liikkua ilman kiertymistä. Ketjuasaimet leikkaavat pehmeämpää ja keskimittaisen kovaa kiveä tehokkaasti, mutta erittäin kovassa ja kovakulmaisessa kivessä ketjun kulumisnopeus ja leikkausvoimat kasvavat nopeasti. Hydrauliset jakajat toimivat porattujen reikien välissä ja voivat tuottaa siistejä murtumia, kun reikälinja seuraa luonnollista tasoa. Ne eivät ole suuritehoisia ensisijaisia nostotyökaluja, mutta ne ovat erinomaisia toissijaisiin murtoihin ja mitallisille tehtäville. Käytännöllinen kovien kivien koneistusryhmä sisältää usein DTH-porakoneen, timanttitankoasaimen ja hydraulisen jakajan. Tämä yhdistelmä kattaa ohjausreikien porauksen, ensisijaiset leikkaukset ja liian suurten lohkojen pienentämisen.

Vertailutaulukko kovien kivien koneiden valinnalle

Mitkä kivikko-olosuhteet todella ratkaisevat voittajan

Koneen tyyppi on vain puolet tarinasta. Penkkitason geometria, veden saatavuus, kuljetustiet ja jälkikäsittely ovat yhtä tärkeitä. Timanttilankasaha voi olla ihanteellinen kivilouhoksessa, jossa on siisti pystysuora kallionpinta, mutta se muuttuu hankalaksi, jos penkkitaso on epätasainen ja kallionpinta ei muodosta vakavaa leikkausviivaa. DTH-koneisto saattaa porata nopeasti, mutta louhos tarvitsee silti keinon siirtää suuria kiveä ilman, että ne murtuvat. Liitosten suuntautuminen on toinen tekijä. Kun hallitseva liitosjoukko kulkee suunnitellun leikkauksen suuntaisesti, jakaminen ja sahaaminen helpottuvat. Kun liitokset kulkevat loivasti kiven läpi, epähallittujen murtumien riski kasvaa. Kuivissa ja pölyisissä alueissa hydraulijärjestelmien jäähdytys ja suodatus muodostavat päivittäisen huolenaiheen. Oikea kivilouhoksen kone on se, joka sopii louhosten geologiaan, tuoteyhdistelmään ja työntekijöiden huoltotaitoihin.

Kenttäesimerkki ja käytännöllinen laitteistoa koskeva strategia

Granittikivikaivos eteläisessä Kiinassa tarjoaa hyödyllisen esimerkin. Kallionpinta oli noin 180 MPa:n ympärillä ja siinä oli tiukkoja säröjä. Alkuperäisessä suunnitelmassa hydraulista rikkojaa käytettiin pääasiallisena poistotyökaluna. Tuotanto oli epätasalaista, ja monet lohkot murtuivat halutuilla tasoilla. Kokeilun jälkeen työryhmä siirtyi käyttämään 89 mm:n DTH-reikiä, timanttilankasahaa ensisijaisiin leikkauksiin ja hydraulisia jakajia liian suurten lohkojen jakamiseen. Rikkoja pysyi paikalla, mutta sen rooli muuttui toissijaiseksi rikkomistyökaluksi. Lohkojen saanto parani, koska lankasaha seurasi suunniteltua tasoa ja jakaja avasi kallion vähemmän iskua aiheuttaen. Muutos ei poistanut kaikkia ongelmia. Langansäädön asennus vei aikaa, ja työryhmän täytyi parantaa reikien tarkkuutta. Silti sekametodi soveltuu kallioperään paremmin kuin yksikoneinen lähestymistapa. Teollisuuden standardit, kuten ISRM:n ehdottamat menetelmät kallioperän luokittelulle, auttavat tiimejä vertailemaan kallion lujuutta ja rakennetta johdonmukaisella tavalla. Jingyang, a kiviavaruushankintakone valmistaja, joka tukee ostajia valmistuskyvyllä, laadunvalvonnalla ja toimitusketjun koordinaatiolla. Lopullisen oston tulisi perustua sivukohtaiseen kokeiluun, ei pelkästään luetteloon.