Miten parantaa hydraulisen murtoiskurin tuottavuutta kaivosto-operaatioissa?

Mittari, joka muutti kivikkojen tapaa arvioida rikkojia

Suurimman osan rikkojateollisuuden historiasta suorituskykyä on mitattu kivitonniina tunnissa. Se on kohtalaisen hyvä mittari – selkeä, havaittavissa oleva ja vertailukelpainen eri koneiden välillä. Ongelma on kuitenkin siinä, että se peittää todellisen kustannusajurin. Kaksi rikkojaa voi tuottaa saman tonnimäisen määrän kiveä tunnissa, mutta kuluttaa eri määriä polttoainetta, aiheuttaa eri nopeudella kirkkaiden kulumista ja vaatii eri huoltovälejä. Nopeampi rikkoja, joka kuluttaa kirkkaat 40 tunnissa, maksaa enemmän tonnia kohden kuin hieman hitaampi rikkoja, joka kestää 120 tuntia kirkkaan vaihtoon.

Kustannus tonnilla on nopeasti muodostumassa teollisuuden standardiksi rikkonaisen suorituskyvyn mittaamiseen kaivostoiminnassa ja kivipitoisissa louhokissa. Mittayksikön muutos vaikuttaa siihen, mitä optimoidaan. Tonnien tunnissa -kehysten alla alhaisen tuottavuuden ratkaisu on suurempi rikkoja. Kustannus tonnilla -kehysten alla ratkaisu voi olla nykyisen rikkojan käyttö oikealla työpaineella, oikean työkalun valinta tiettyyn kivikoon tai jalustajärjestelmän lisääminen murskuriin estämään pääkoneen käyttöä lohkon poistoon. Kaikki nämä muutokset maksavat vähemmän kuin uusi kone.

Kaivostoiminnassa rikkonaiskone on harvoin ainoa tekijä, joka rajoittaa vuoron tuotantoa. Jos kaivinkone käyttää 40 minuuttia vuorossa murskaimen tukoksen poistamiseen sen sijaan, että se rikkoisi kiveä ensisijaisella kalliorintamalla, se menettää noin 10 % tuottavasta ajastaan – ja tekee sen samalla vaarallisimmalla alueella kohdepaikalla. Ensimmäinen kysymys on, onko pullonkaula kalliorintamalla vai murskaimessa, koska kummallekin tilanteelle löydettävä ratkaisu on täysin erilainen.

Viisi tuottavuuden nosto- eli parantamisvaihetta – nykyinen käytäntö, parannettu käytäntö ja mitattu hyöty

Alla oleva taulukko käsittelee viittä suurinta vaikutusta kaivostoiminnan rikkonaiskoneen tuottavuuteen. Sarake 'nykyinen käytäntöongelma' kuvaa sitä, mitä tyypillisesti tapahtuu kohteilla, ei sitä, mitä pitäisi tapahtua. Sarake 'parannettu käytäntö' kuvaa tarkkaa muutosta. Sarake 'mitattu hyöty / lähde' antaa kenttätietoa, jos sellaista on saatavilla.

Mikä kuljettajan tekniikka edistää — ja missä se päättyy

Käyttäjän tekniikka on yksi suurimmista vaihtelun lähteistä kaivosteollisuuden rikkojien tuottavuudessa ja yksi vähiten käsitellyistä aiheista. Sama rikkooja, sama kantaja ja sama kallioseinämä – kokeneen ja kokemattoman käyttäjän tuotokset voivat vaihdella jopa 25–30 %:lla vuorossa. Suurin osa tästä erotteesta johtuu uudelleensijoittelun taajuudesta. Kokenut käyttäjä tarkastelee kiveä – etsii luonnollisia halkeamia, saumaviivoja ja jakautumistasoja – ja asettaa ensimmäisen iskun paikkaan, jossa murtuma etenee tehokkaimmin. Kokematon käyttäjä asettaa työkalun lähimpään tasaiseen pintaan ja käyttää sitä, kunnes jotain murtuu, mikä usein kestää huomattavan kauan.

Käytännön koulutusharjoitus perustuu 15–30 sekunnin sääntöön. Jos rikkonaiskone on toiminut yhdessä pisteessä 30 sekuntia ja käyttäjä ei havaitse minkäänlaista tunkeutumista, halkeamaa, pölyä tai rakoa, pysäytä kone ja aseta se uudelleen. Tämä ei koske ainoastaan tuottavuutta – pitkäaikainen iskeminen yhteen kohtaan aiheuttaa voimakasta paikallista lämpöä (yli 500 °C kosketuspisteessä pitkäaikaisen käytön aikana), mikä poistaa kovannetun vyöhykkeen vasaran kärjestä jo yhden työvuoron aikana. Uudesta kulmasta suoritettu isku edistää murtumaa sen sijaan, että pinnalla tapahtuisi hienontamista. Uudelleenasennuksen jälkeen anna koneen pyöriä tyhjäkäynnillä korkealla kierrosluvulla 60 sekuntia ennen seuraavaa iskua, jotta öljyn lämpötila ehtii palautua.

Muuttuvan nopeuden katkaisimet ratkaisevat tämän osan laitteistotasolla. Kun katkaisimen iskun pituutta voidaan säätää, käyttäjät voivat sovittaa iskutaajuuden materiaalin kovuuteen – korkea taajuus pehmeään kalkkikiveen ja alhainen taajuus graniittiin – ilman manuaalista uudelleensijoittelua vaativaa arviointia. Tämä vähentää sekä käyttäjästä toiseen tapahtuvaa vaihtelua että lämmön määrää tonnia kohden prosessoitua materiaalia. Toiminnossa, jossa käytetään 10–12 tunnin vuoroja kovassa kivessä, automaattinen iskun pituuden säätö on kannattava lisäkustannus, koska tuottavuuden nousu kertyy koko vuoron ajan, ei ainoastaan silloin, kun käyttäjä kiinnittää siihen huomiota.

Yksi erityistekniikka, jota kivikaivosten käyttäjät jatkuvasti alikäyttävät: kun murtamista tehdään toisessa vaiheessa liian suurikokoisille kivistä, sijoita kirkkain ensin kiven reunalle, ei keskelle. Työskentely reunalta luodaan vapaata pintoa ja aiheuttaa murtuman leviämisen poikittaisesti materiaalin läpi sen sijaan, että yksittäinen piste työnnetään keskelle, jossa ympäröivä kivi absorboi energian. Sama periaate pätee myös ensimmäisessä murtovaiheessa: aloita jokainen uusi kivi näkyvästä luonnollisesta saumasta tai liitoksesta eikä geometrisesti mukavasta keskipisteestä. Kivet murtuvat sisäisen rakenteensa mukaan. Murtimen tehtävä on löytää tämä rakenne, ei voittaa sitä.