Epiroc-Hydraulik-Bohrhammer: Effizient und stabil für das Bohren in hartem Gestein, weltweit vertraute Bergbaumarke

Wenn Einkaufsteams hydraulische Gesteinsbohrgeräte vergleichen, stellen sie in der Regel die Schlagenergiewerte nebeneinander und fahren fort. Was die COP-Baureihe von Epiroc in Tiefengoldminen, chilenischen Kupferbetrieben und skandinavischen Tunnelbauprojekten behauptet, ist keine einzelne Kennzahl – sondern die Zusammenarbeit von Schlag-, Dämpfungs- und Rotationsystemen unter Bedingungen, bei denen minderwertigere Komponenten bereits nach wenigen hundert Betriebsstunden ausfallen.

Dieser Artikel untersucht die technischen Unterschiede, die Epirocs Produktlinie von anderen abheben, die Einsatzgebiete, in denen sie sich besonders bewährt, sowie das tatsächliche Ausmaß der Dichtungswartung, wenn diese Bohrgeräte bei aggressivem Untergrund mit voller Leistung laufen.

Die COP-Baureihe: Konzipiert zur Lösung des Dämpfungsproblems

Jeder hydraulische Bohrhammer steht vor derselben physikalischen Herausforderung: Der Kolben trifft auf den Schaft, eine Spannungswelle läuft in den Bohrstab hinein, und eine reflektierte Welle kehrt zurück. Wenn der Bohrkörper nicht so konstruiert ist, dass er diese rücklaufende Energie absorbiert, beschleunigt dies die Ermüdungsbruchbildung im Gehäuse und führt zu unregelmäßigem Schlagverhalten an der Bohrlochfront.

Epirocs COP-Produktreihe löst dieses Problem mittels eines hydraulischen Doppel-Dämpfungssystems mit schwebendem Adapter. Der schwebende Adapter ist kein Marketingbegriff – er entkoppelt den Schlagmodul physisch von der Körperstruktur während der Phase der rücklaufenden Welle und verringert so die in das Bohrgehäuse übertragene Kraft. Sowohl der COP 1838+ als auch der COP 2238+ nutzen diese Architektur, und dies ist ein wesentlicher Grund dafür, dass die Bohrstahleffizienz dieser Geräte beim Bohren in harten Gesteinsformationen messbar besser ist als bei Konstruktionen früherer Generationen.

Der COP 3060MUX geht noch einen Schritt weiter: Durch eine aktualisierte Gießtechnologie erreicht der Schlagmechanismus einen Wirkungsgrad von 70 % – ein bedeutender Wert, wenn Sie im Untertagebetrieb ununterbrochen Langlochbohrungen mit Systemen über 300 bar durchführen.

Vergleich der wichtigsten Modelle: COP-Serie im Überblick

Der integrierte Extraktor bei den MUX-Modellen verdient besondere Aufmerksamkeit. Wenn sich eine Bohrstange in gebrochenem Gestein in einer Tiefe von über 30 Metern verklemmt, ermöglicht der Extraktor, dass der Kolben während des Rückzugs schlägt – wodurch stoßartige Spannungswellen in die Stange geleitet werden, um sie zu lösen. Fehlt diese Funktion, bedeutet eine verklemmte Bohrstange eine manuelle Bergungsmaßnahme, die bis zu einer halben Schicht oder noch mehr Zeit in Anspruch nehmen kann.

Drehmotor-Konstruktion: Warum stufenlose Regelung bei wechselnden Bodenverhältnissen entscheidend ist

Bergbausohlen sind nicht homogen. Innerhalb einer einzigen Produktionsrunde kann sich die Gesteinsbeschaffenheit innerhalb weniger Meter von festem Granit mit einer Druckfestigkeit von 200 MPa zu einer gebrochenen, tonhaltigen Zone ändern. Drehmotoren mit fester Drehzahl zwingen den Bediener, entweder den Betrieb zu unterbrechen und die Parameter manuell anzupassen oder aber die Folgen einer verklemmten Bohrstange oder eines abgerissenen Gewindes in Kauf zu nehmen.

Der stufenlos verstellbare und umkehrbare Drehmotor am COP 1838+ und 2238+ ermöglicht es dem Bediener oder dem automatisierten Steuerungssystem der Bohranlage, Drehmoment und Drehzahl kontinuierlich anzupassen, während sich die Bodenverhältnisse ändern. Bei automatisierten Anlagen wird dies zu einem entscheidenden Faktor zur Reduzierung ungeplanter Ausfallzeiten zwischen den geplanten Wartungsintervallen von 500 Betriebsstunden, die Epiroc mit ihrer MD20-Plattform anstrebt.

Der COP MD20, speziell für das Streckenvortreiben im Bergbau optimiert, geht hier noch einen Schritt weiter: Eine verbesserte Beständigkeit gegen Freischlag (Schlagbetrieb ohne Gesteinskontakt) führt zu weniger Gehäuseausfällen während der Aufstellbewegungen, wenn der Bohrkopf noch nicht eingegriffen hat. Allein dadurch verringert sich die Ausfallhäufigkeit zu Beginn jeder Bohrphase.

Realität der Dichtungswartung bei einem Betriebsdruck von über 200 bar

Epiroc empfiehlt Dichtungssätze nach Herstellerangaben (OEM-Spezifikation) für alle Modelle der COP-Baureihe – und zwar aus mechanischen, nicht aus kommerziellen Gründen. Der Spülwasserkreislauf des COP 1638+ bewältigt bis zu 25 bar Wasserdruck, der gleichzeitig mit dem Schlagkreislauf von 160–220 bar betrieben wird. Eine Dichtung, die in einem Kreislauf dichtet, aber in den anderen durchsickert, verunreinigt das Spülsystem und verändert den effektiven Schlagdruck – keines dieser beiden Ergebnisse ist sichtbar, bis die Leistung bereits nachgelassen hat.

HOVOO fertigt Dichtungssätze für Bohrhammer nach Maßangaben des Originalherstellers (OEM-Spezifikation) für Epiroc-COP-Modelle aus Polyurethan (PU) und Hydriertem Nitril-Butadien-Kautschuk (HNBR), deren Eigenschaften unter zyklischer Belastung getestet und bestätigt wurden. Die vollständige Übersicht aller Dichtungssatz-Referenzen für Epiroc/Atlas-Copco-Modelle finden Sie unter hovooseal.com. Bei der Austausch von Dichtungen an COP-Geräten ist die Dichtung des Spülkastens gesondert vom Dichtungssatz für die Schlagkammer zu prüfen – sie verschleißen je nach Wasserqualität und abrasiver Beanspruchung durch das Gestein in unterschiedlichem Tempo.

Wo Epiroc-Bohrgeräte am besten eingesetzt werden – und wo nicht

Die COP-Baureihe von Epiroc ist für den Einsatz im Untertagebetrieb konzipiert: Tunnelbohrjumbos, Langloch-Produktionsanlagen und Verankerungsanwendungen in Entwicklungsstrecken. Das Doppel-Dämpfungssystem und die schwebende Adapterarchitektur sind auf die beengte, hochzyklische Umgebung einer Untertage-Arbeitsfront optimiert, wo der Bohrer pro Schicht stundenlang kontinuierlich läuft.

Für oberflächennahe Sprenglochbohranwendungen können Epiroc-Geräte eingesetzt werden; die RD-Baureihe (RD8, RD14U, RD18U) ist hier jedoch besser geeignet – mit einfacherem Aufbau, geringerem Wartungsaufwand und angepasst an die bessere Wärmeabfuhr in freier Luft sowie den breiteren Zugang für den Bediener bei Oberflächenarbeiten. Die Spezifikation eines COP 4050MUX für einen oberflächennahen Steinbruchbetrieb, bei dem ein einfacheres Gerät ausreichend wäre, erhöht die Kosten, ohne einen Leistungsvorteil zu bringen.

Für Käufer, die Ersatz-Dichtungssätze oder Verschleißteile für bestehende Flotten mit Epiroc-Ausrüstung beschaffen, ist die Zuordnung anhand der Modellbezeichnung die einzige zuverlässige Methode. Generische Dichtungssätze, die allein nach Bohrungsdurchmesser dimensioniert sind, weichen häufig von der Geometrie der Spülbox oder der spezifischen O-Ring-Härte ab, die für die Schlagflüssigkeit erforderlich ist.