Hogyan növelhető a hidraulikus törők termelékenysége bányaműveletek során?

A metrika, amely megváltoztatta, hogyan értékelik a kőfejtők a törőket

A törőipar történetének nagy részében a teljesítményt óránként tonnában mérték. Ez egy elfogadható metrika – egyszerű, megfigyelhető és összehasonlítható gépek között. A probléma azonban az, hogy elrejti a tényleges költségvetési tényezőt. Két törő ugyanannyi tonna kőt termelhet óránként, miközben nagyon különböző mennyiségű üzemanyagot fogyaszt, nagyon eltérő mértékben kopasztja a csákányokat, és nagyon különböző karbantartási időközöket igényel. Egy gyorsabb törő, amely 40 óra alatt teljesen elhasználja a csákányokat, magasabb költséggel jár tonnánként, mint egy kissé lassabb, amelynek csákányai 120 órát bírnak ki.

A tonnánkénti költség gyorsan az ipar sztenderdje lett a törőberendezések bányászati és kőfejtői teljesítményének mérésére. A mértékegység megváltozása azt is befolyásolja, hogy mi kerül optimalizálásra. Az óránkénti tonnában mért teljesítmény keretében az alacsony termelékenység megoldása egy nagyobb törőberendezés beszerzése. A tonnánkénti költség keretében a megoldás lehet azonban a jelenlegi törőberendezés megfelelő üzemi nyomáson történő üzemeltetése, a megfelelő szerszám kiválasztása a konkrét sziklatömb-méret figyelembevételével, vagy egy állványrendszer felszerelése a darálónál a blokkolások eltávolítására szolgáló elsődleges rakodógép használatának elkerülése érdekében. Mindegyik ilyen változtatás kevesebbe kerül, mint egy új gép beszerzése.

A bányászatban a törőgép ritkán az egyetlen korlátozó tényező a műszakos termelésre. Egy rakodógép, amely egy műszak alatt 40 percet tölt a daráló berendezés eldugulásainak megszüntetésével ahelyett, hogy a fő törőfelületen dolgozna, körülbelül 10%-kal csökkenti termelékenységét – és ezt a legveszélyesebb területen teszi meg a telepen. Az első kérdés annak megállapítása, hogy a szűk keresztmetszet a törőfelületen vagy a darálónél van-e, mert mindkét esetben teljesen más megoldás szükséges.

Öt termelékenységi kulcs – Jelenlegi gyakorlat, javított gyakorlat és mérhető növekedés

Az alábbi táblázat a bányászati törőgépek termelékenységére legnagyobb hatással bíró öt változót vizsgálja. A „jelenlegi gyakorlat problémája” oszlop azt írja le, ami általában a telepeken történik, nem pedig azt, ami történnie kellene. A „javított gyakorlat” oszlop a konkrét változást ismerteti. A „mérhető növekedés / forrás” oszlop mezőalapú adatokat tartalmaz ott, ahol azok rendelkezésre állnak.

Milyen szerepet játszik az operátor technikája – és hol ér véget ez

Az üzemeltetői technika a bányászati törők termelékenységében fellépő legnagyobb változékonysági tényezők egyike, ugyanakkor az egyik legkevésbé megbeszélt tényező is. Ugyanazzal a törővel, ugyanazzal a hordozó géppel és ugyanazon a szikofalon egy tapasztalt és egy kevésbé tapasztalt üzemeltető által elérhető kimenet egy műszak alatt akár 25–30%-kal is eltérhet. Ennek a különbségnek a legnagyobb részét a pozícionálás gyakorisága okozza. Egy tapasztalt üzemeltető „olvassa” a szikát – természetes repedéseket, réteghatárokat és hasadási síkokat keres –, és az első ütést olyan helyen helyezi el, ahol a törés a legjobban terjed tovább. Egy kevésbé tapasztalt üzemeltető pedig a legközelebbi sík felületre helyezi a szerszámot, és addig működteti, amíg valami meg nem törik, ami gyakran sokkal hosszabb időt vesz igénybe.

A gyakorlati képzési beavatkozás a 15–30 másodperces szabály. Ha a törő egy ponton 30 másodig működik, és az üzemeltető nem észlel behatolást, repedést, port vagy hasadást, akkor állítsa le a berendezést, és helyezze át újra. Ez nem csupán a termelékenységgel kapcsolatos kérdés – a hosszabb ideig egyetlen helyen folytatott kalapácsolás intenzív, helyileg koncentrált hőt (hosszabb idejű működés esetén a kontakt ponton 500 °C feletti hőmérsékletet) generál, amely egyetlen műszak alatt eltávolítja a késél végén lévő keményített zónát. Egy új szögből mért, áthelyezett ütés a törés terjedését segíti elő, nem pedig a felületet csiszolja. Az áthelyezés után engedje, hogy a gép 60 másodpercig magas fordulatszámon járjon üresjáratban a következő ütés előtt, így az olaj hőmérséklete visszaállhat.

A változó sebességű törőberendezések ezt a problémát az eszközszinten részben kezelik. Amikor egy törőberendezés ütésmélysége beállítható, az üzemeltetők a frekvenciát a anyag keménységéhez tudják igazítani – magas frekvenciát lágyabb mészkőn, alacsony frekvenciát grániton – anélkül, hogy manuálisan újra kellene pozicionálniuk a berendezést vagy szubjektív ítéletet kellene alkalmazniuk. Ez csökkenti az üzemeltetőről üzemeltetőre jelentkező ingadozást, valamint az egy tonna feldolgozott anyagra jutó hőmennyiséget. Olyan üzemekben, ahol 10–12 órás műszakokban kemény kőzetet bányásznak, az automatikus ütésmélység-beállítás megéri a magasabb beszerzési költséget, mivel a termelékenységnövekedés az egész műszakra kumulálódik, nem csupán akkor, amikor az üzemeltető figyel.

Egy konkrét technika, amelyet a kőbányák üzemeltetői rendszeresen alulhasználnak: a túlméretes sziklabokrok másodlagos töretése során először a kődarab szélénél, nem pedig a közepénél helyezze el a csiszolófejet. A szélről való munkavégzés szabad felületet hoz létre, és oldalirányban terjeszti a törést az anyagon át, ahelyett, hogy egyetlen pontba hatolna be a középpontba, ahol a környező kőanyag elnyeli az energiát. Ugyanez az elv érvényesül a fő törőfelületen is: minden új sziklabokrot látható természetes réteg- vagy varratvonalnál kezdjen el bontani, ne pedig a geometriailag kényelmes középpontnál. A kő a belső szerkezete mentén törik. A törő feladata, hogy megtalálja ezt a szerkezetet, nem pedig leküzdeni.