ポーランドにおけるサンドビックHLX5Tロッカードリルの高信頼性打撃機構

KGHM社のポーランドにおける地下銅鉱山では、レグニツァ＝ウローグ銅鉱帯のクーファーシェーファー（Kupferschiefer）鉱床において、HLX5T長孔ドリル・リグをサブレベル・ストーピング法による採掘生産に使用している。多くのHLX5T機隊が稼働する硬質な結晶質岩盤とは異なり、KGHM社の鉱石はドロマイトおよびアナハイドライト中に産出し、その単軸圧縮強度（UCS）は120–150 MPaであり、スカンジナビア地域の岩盤に比べて著しく軟らかい。この低いUCS値により、HLX5Tの重い打撃機構がドロマイト中の亀裂発生に必要な以上に大きなエネルギーを一打ごとに供給することとなり、結果として、当該生産用ドリルの「重打撃クラス」がこの岩盤に適しているのか、あるいは岩盤の性質に対して過剰仕様であるのかという疑問が生じている。

KGHMシエロショヴィツェ社における答えは、HLX5Tの高エネルギー打撃が適している理由は、ドロマイト岩が1回の打撃あたり300J以上のエネルギーを必要とするためではなく、急傾斜する銅鉱床に掘削される35メートルのボーリング孔が、各孔内で UCS（一軸圧縮強度）200 MPa の無水石膏夾層を複数通過するためである。この夾層間の接触面こそが、高エネルギー打撃機構が設計された目的であり、ドロマイト層ではそれらの間に高速で掘進できる一方、無水石膏層では掘進速度を維持するためにフルパワーの打撃エネルギーが必要となる。中型ドリフターでは無水石膏層でストールしてしまうが、HLX5Tは全長35メートルのリング全体にわたり一貫した貫入性能を維持する。

ポーランド産ドロマイト・無水石膏鉱床における打撃機構の信頼性

KGHM シエロシュォヴィツェ社のHLX5T掘削機は、各ボーリング孔の全工程において空打ち検知機能を有効化して運用されています。この自動停止機能は、打撃荷重が解除された状態を検出してから200 ms以内に打撃動作を停止し、高速穿孔が可能なドロマイト地層において、HLX5Tの高打撃モードが岩盤に接触せずに稼働することによって生じるハウジングへの応力集中を防止します。この保護機能がなければ、機械の定格打撃クラスには過剰なほど軟らかい地層において、高打撃機構のハウジングに著しい疲労が蓄積します。HOVOO社は、ポーランド国内における生産掘削向けに、HLX5T用打撃機構シールキットおよびバルブ部品を供給しています。参考情報は hovooseal.com にてご確認ください。