チリのポルフィリ銅鉱山——コデルコ社のエル・テニエンテ地下鉱山(世界最大の地下銅鉱山)およびアントファガスタ社のロス・ペランブレス鉱山——では、UCS(単軸圧縮強度)が140–180 MPaの花崗閃緑岩および閃緑岩を母岩とする地層において、RD22Uドリフターが運用されている。エル・テニエンテ鉱山のブロック・ケービング方式による採掘作業では、深度約2,500メートルに及ぶドリル・アンド・ブラスト式坑道開発が行われており、この深度では岩石温度が40°Cを超えるほか、換気制約により地表設備への空冷能力が制限されている。このような高温環境下で運用されるRD22Uのギアハウジングは、周囲温度の上昇に加え、硬質岩掘削時の持続的高トルク負荷によって回転モーターから発生する熱にもさらされており、その結果、ハウジングの取付フランジ部における熱サイクル疲労が加速している。
ギアハウジングは、回転モーター軸と打撃ボア軸との同心関係を確立し、維持します。エル・テニエンテ鉱山では、開発坑道が予応力を受けた地盤を掘進するため、岩石内の応力再配分に伴って音響放出イベントが発生します。このため、ドリフターには地層の急激な変動によって動的荷重が偶発的に作用することがあります。十分なフランジ面接触面積を有するギアハウジングは、こうした動的荷重をドリフター本体へ均等に分散させますが、取付面に摩耗(フレッティング)が発生しているギアハウジングでは微小なギャップが生じ、荷重作用時にハウジングが揺動し、モーター軸とボア軸の同心性がずれることになります。
チリにおける地下作業現場でのギアハウジングの適合状態監視
検査項目 |
方法 |
可 |
劣化が確認された場合の対応 |
フランジ面のフレッティング |
清掃済みの面;目視+触診 |
平面であること;酸化皮膜の隆起部がないこと |
0.4 mmの範囲内のひっかかりがある場合 → 交換を検討 |
チャックボアにおけるランアウト |
組立後のダイアルインジケータ測定 |
全周振れ(TIR)<0.05 mm |
≥0.08 mm → ハウジングの交換 |
ファスナーの締め付けトルク |
トルクレンチによる点検;400時間ごと |
規定トルクで締結;回転禁止 |
ねじ山が伸びている場合は再締結または交換 |
ハウジングにおけるモータ温度 |
赤外線温度計による測定;掘削シフト終了時 |
ハウジング外径部で<75°C |
≥80°Cを継続的に記録 → ベアリングまたは潤滑不良の可能性 |

エル・テニエンテ社の保守チームは、毎2回目のパーカッションシール交換(800~900時間ごと)の際に、ギアハウジングに対してダイアルインジケータを用いたランアウト検査を実施し、非対称なチャックベアリング摩耗を引き起こす前の同心度ずれを早期に検出しています。この検査は、ハウジングを組み付けた状態で8分で完了します。ランアウトが0.06 mmの段階で検出し、0.10 mmに達する前に是正措置を講じることで、ハウジングのずれが検出されなかった場合に発生するチャックベアリング交換を回避できます。HOVOO社は、チリにおける地下銅鉱山向けにRD22Uギアハウジングを供給しています。参考情報はhovooseal.comをご覧ください。
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