Verschleißfeste Drehbuchse des Sandvik-HLX5T-Gesteinsbohrgeräts in Schweden

Bei der Langloch-Produktionsbohrung mit dem HLX5T befindet sich die Rotationsbuchse in einer Belastungssituation, die bei der Entwicklungsbohrung nicht auftritt: Die Bohrstange hängt 30–54 Meter tief im Bohrloch, und das Gesamtgewicht der T51-Stangen in einer 54-Meter-langen Stange beträgt 180–220 kg. Dieses hängende Gewicht der Bohrstange wirkt als dauerhafte Abwärtskraft auf den Schaftadapter, die kontinuierlich über die Rotationsbuchse auf das vordere Gehäuse des Bohrgeräts übertragen wird. Die Rotationsbuchse muss unter dieser dauerhaften Gewichtsbelastung sowie gleichzeitig unter dem Schlagzyklus von über 50 Hz eine präzise radiale Spielfreiheit zum Außendurchmesser des Schaftadapters bewahren – jenes Spiel, das die Ausrichtung des Schaftadapters mit der Schlagbohrung sicherstellt.

In Bolidens unterirdischem Silber-Zink-Bergwerk Garpenberg, wo der HLX5T Langlochringe mit einer Länge von 25–35 Metern im aderförmigen Lagerstättenkörper bohrt, beträgt die Verschleißrate der Drehbuchse um 30–40 % mehr als bei einem Entwicklungsbohrgerät, da die seitliche Auslenkungstendenz des langen Stangenstrangs – verstärkt durch die Biegeflexibilität eines 35-Meter-Strangs – Querkräfte auf den Schaftadapter ausübt, die höher sind als die Kräfte, die von einem kurzen Entwicklungsstangensatz ausgehen. Ein Schaftadapter, der sich unter Last eines 35-Meter-Strangs im Bereich der Buchsenkontaktzone um 0,5 mm seitlich auslenkt, konzentriert den Verschleiß der Buchsenbohrung auf die Unterseite und erzeugt dadurch ein ovales Verschleißmuster statt eines gleichmäßigen, umlaufenden Verschleißes.

Verschleißmuster der Drehbuchse beim Langlochbohren im Vergleich zum Entwicklungsbohren

Das Wartungsteam von Garpenberg für das HLX5T verwendet eine Ovalitätsmessuhr statt eines einpunktigen Tastkopf-Anzeigegeräts, um den Verschleiß der Buchsen zu prüfen – dabei werden sowohl der vertikale als auch der horizontale Durchmesser gemessen, um den asymmetrischen Verschleiß durch das hohe Gewicht der langen Seilführung zu erfassen. Eine Buchse mit einem vertikalen Verschleiß von 0,20 mm und einem horizontalen Verschleiß von 0,05 mm ist bereits funktional beeinträchtigt, obwohl der horizontale Wert noch innerhalb der zulässigen Nenn-Grenze für den Austausch liegt. HOVOO liefert verschleißfeste HLX5T-Drehbuchsen, deren Bohrungsgeometrie an das Produktionsbohrlastprofil angepasst ist. Referenzen unter hovooseal.com.