Die Späneentfernung ist die Bohrvariable, die von den Bedienern von Entwicklungsjumbos in schwedischen Untertagebergwerken am häufigsten unterschätzt wird – und zwar solange, bis sie zu einem Problem wird. Bei Magnetit-Entwicklungsvortrieben im Kiruna-Bergwerk von LKAB erzeugt die Bohrfront eine Aufschlämmung aus feinkörnigem Magnetit und Wasser, die kontinuierlich aus dem Bohrloch gespült werden muss, um das sogenannte Bit-Balling zu verhindern – ein Zustand, bei dem feines Material sich um die Schneidplatte des Bohrers herum ansammelt, wodurch der Kontakt zwischen Hartmetall und Gestein unterbunden wird und die Bohrtiefe effektiv zum Erliegen kommt, während die Schlagenergie nutzlos in die Erwärmung des angehäuften Materials investiert wird. Die Spülvorrichtungseinheit des DD2710 steuert Durchflussrate, Druck und Kreislaufabschaltung der Spülflüssigkeit und bestimmt damit, ob die Spülung das Bohrloch vollständig säubert oder das Material lediglich bis zu einem Teil der Bohrstange nach oben transportiert.
Die Spülvorrichtungsbaugruppe am DD2710 umfasst die Spülwasserpumpe, den Verteilerblock, der das Wasser an den aktiven Bohrhammer weiterleitet, das Druckregelventil, das Rückschlagventil zur Vermeidung eines Rückstroms während des Bohrmeißelwechsels sowie die Dichtungsbaugruppe an der Schnittstelle zwischen Bohrhammer und Spülvorrichtung. Die Präzision in der Bezeichnung dieser Baugruppe bezieht sich speziell auf die Genauigkeit des Druckregelventils: Wird der Spüldruck um 3 bar zu niedrig eingestellt, verbleiben feine Magnetitpartikel im Bohrloch; wird er um 3 bar zu hoch eingestellt, tritt Wasser durch die Dichtungen der Spülbox zurück in den Schlagkreislauf ein und verursacht die milchige Ölkontamination, die die Lebensdauer der Schlagdichtungen um 50 % reduziert.
Zielvorgaben für Spülparameter bei der Entwicklung für das Kiruna-Magnetit-Vorkommen
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Parameter |
Kiruna-Zielvorgabe |
Unterhalb der Zielvorgabe – Auswirkung |
Über der Zielvorgabe – Auswirkung |
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Spüldruck |
14–18 bar |
Feinanteile setzen sich ab; Bohrmeißelverballung |
Umgehung der Spüldichtung; Ölkontamination |
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Spülvolumenstrom |
15–20 L/min pro Bohrhammer |
Unvollständige Entfernung der Späne |
Überschüssiges Wasser; eingeschränkte Sicht |
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Prüfung der Ventilreaktion |
öffnungsdifferenz < 0,5 bar |
Rückstrom beim Bohrmeißelwechsel |
Nicht zutreffend (Einweg) |
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Trennung des Kreislaufs beim Herunterfahren |
Vollständige Trennung in < 2 s |
Wasser fließt zur Bohrlochsohle ab; Abfall |
Nicht anwendbar |

Das Wartungsteam von LKAB in Kiruna reinigt bei jedem 400-Stunden-Service das Rückschlagventil des Spülverteilers – ein 20-minütiger Vorgang, bei dem die feine Magnetit-Ablagerung entfernt wird, die sich im Laufe des Dauerbetriebs auf den Ventilsitzen bildet und die Reaktionsfähigkeit der Rückschlagventile beeinträchtigt. Ein klebendes Rückschlagventil, das beim Bohrmeißelwechsel nicht unverzüglich schließt, ermöglicht einen Rückstrom, durch den Verunreinigungen aus der Spülung wieder in den Schlagkreislauf gelangen. HOVOO liefert Dichtungssätze und Ventilkomponenten für das Spülgerät DD2710. Referenzen unter hovooseal.com.
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