Epiroc kontra Sandvik – który wiertnik skalny jest lepszy do górnictwa?

Porozmawiaj z menedżerem konserwacji kopalni, który obsługiwał zarówno sprzęt Epiroc, jak i Sandvik na tym samym obiekcie – rozmowa rzadko długo utrzymuje się na poziomie porównania danych technicznych. Szybko przechodzi na temat logistyki materiałów eksploatacyjnych, zachowania się interwałów serwisowych oraz tego, co dzieje się, gdy dana część ulega awarii o 2:00 w niedzielę. To właśnie te czynniki decydują o kosztach całej floty w pięcioletnim okresie eksploatacji – a dokładnie tych aspektów dane techniczne nie obejmują.

Obie firmy to szwedzkie grupy inżynieryjne z ponadstuletnim doświadczeniem w dziedzinie rozwoju technologii wiercenia udarowego. Obserwują się wzajemnie z dużą uwagą i – z dobrych powodów – doszły do podobnych architektur produktów; fizyka wiercenia skał metodą udarową nie oferuje bowiem zupełnie odmiennych rozwiązań. To, w czym się różnią, to filozofia systemu tłumienia drgań, architektura systemów automatyzacji oraz model zużywalnych części i usług serwisowych. Te trzy różnice decydują o tym, który z marek lepiej sprawdzi się w danej operacji.

Rzeczywiste różnice w działaniu systemów udarowych

Seria COP firmy Epiroc wykorzystuje hydrauliczny dwustopniowy system tłumienia z pływającym adapterem. W praktyce oznacza to, że po uderzeniu tłoka w trzpień fala naprężenia odbita od powierzchni skały jest pochłaniana przez mechanizm tłumienia, a nie przekazywana do obudowy udarownicy. Pływający adapter fizycznie umożliwia lekkie przesunięcie modułu udarowego w cyklu zwrotnym, rozłączając go w momencie maksymalnego naprężenia fali zwrotnej od struktury obudowy. Dokładnie w tym miejscu kryje się poprawa ekonomii używania drążników — liczba zdarzeń wysokiego naprężenia działających na obudowę w ciągu jednej godziny pracy udarowej jest mniejsza.

Sandvik koncentruje swój projekt na stabilizatorze — hydraulicznie sterowanym siłowniku, który utrzymuje uchwyt trzpienia w optymalnej geometrii względem tłoka przez cały cykl wiercenia. Podejście Sandvik zapewnia wysoką jakość kontaktu tuż przed każdym uderzeniem, a nie zarządza energią powrotną po uderzeniu. Stabilizator pochłania energię odrzutu i zapewnia stały kontakt między wiertłem a skałą pomiędzy uderzeniami. W przypadku wiertnic powierzchniowych do głębokich otworów, gdzie prostoliniowość otworu decyduje o skuteczności odpalenia ładunków wybuchowych, taka stała geometria kontaktu przekłada się na mierzalną przewagę pod względem szybkości przebijania oraz trwałości narzędzi wiertniczych.

Żadne z tych podejść nie jest obiektywnie lepsze. Odpowiadają one różnym schematom wiercenia. Zaleta uchwytu ruchomego jest najbardziej widoczna w zastosowaniach podziemnych, gdzie czas ciągłej pracy w trybie uderzeniowym jest długi. Zaleta stabilizatora jest najbardziej wyraźna przy wierceniu powierzchniowym głębokich otworów, gdzie ważniejsza niż samo pochłanianie uderzeń jest geometria otworu oraz stałość kontaktu między wiertłem a skałą.

Porównanie kluczowych produktów: obszary, w których każdy z nich odnosi największe sukcesy

Roboty podziemne rozwojowe i tunelowe: najmocniejsza podstawa Epiroc

Epiroc budowała swoją rdzenową tożsamość wokół podziemnego wiercenia od czasów Atlas Copco, a seria COP odzwierciedla to skupienie. COP MD20 został zaprojektowany specjalnie do robót górniczych w kierunku poziomym – jego poprawiona odporność na uderzenia bez kontaktu z górotworem (uderzenia podczas przemieszczania urządzenia bez kontaktu z skałą) zmniejsza awarie obudowy pomiędzy otworami, jakie występowały w konstrukcjach poprzedniej generacji w warunkach intensywnego rozwoju tuneli. COP 1838AW+ jest przeznaczony wyraźnie do agresywnych środowisk podziemnych: radzi sobie z zanieczyszczoną wodą chłodzącą, podwyższonymi temperaturami pracy oraz ciągłymi cyklami o wysokim natężeniu uderzeń bez utraty wydajności.

Absorpcja fali odbitej przez pływający adapter wydłuża bezpośrednio żywotność stali wiertniczej oraz połączeń ramy na wysokowydajnych maszynach podziemnych typu jumbo. Mniejsza ilość energii uderzeniowej przekazywanej do konstrukcji ramy oznacza niższy współczynnik zużycia sworzni obrotowych. W przypadku floty trzech lub czterech maszyn jumbo pracujących pod ziemią w dwóch zmianach przedłużenie interwału konserwacji przekłada się na rzeczywistą ilość odzyskanego czasu produkcyjnego rocznie.

Produkcja powierzchniowa i głęboka: Najmocniejsze podłoże Sandvik

System stabilizacyjny Sandvik zapewnia największą przewagę przy wierceniu długich otworów powierzchniowych — dokładnie w tej aplikacji zostały zaprojektowane maszyny RD1840C i RD930. W 36-metrowym otworze produkcyjnym drgania wiertła spowodowane niestabilnym stykiem prowadzą do marnowania energii uderzeniowej oraz nierównomiernego zużycia karbidu. Stabilizator eliminuje tę niestabilność, utrzymując trzpień w geometrii, dla której kalibrowany był tłoczek. Długo-otworowa wiertnica produkcyjna Sandvik DL422i z uderzaczem HF1560ST i zautomatyzowaną kontrolą wiercenia osiąga nawet o 10% więcej wywierconych metrów na zmianę, ponieważ stabilizator i system automatyzacji współpracują ze sobą, eliminując opóźnienia związane z ręcznym dostosowywaniem parametrów, które zakłócają ciągłą produkcję.

Trzy dostępne wersje silnika obrotowego w modelu HL710 zapewniają operacjom powierzchniowym praktyczną przewagę: moment obrotowy i prędkość obrotowa mogą być dopasowane do średnicy otworu i rodzaju utworzenia geologicznego bez konieczności wymiany korpusu udarownicy. Pręty T51 stosowane są w twardej granicie, a pręty HL38 – w miększym wapieniu; ten sam uchwyt obsługuje oba typy prętów bez konieczności modyfikacji. Taką elastyczność można wykorzystać do uproszczenia struktury zapasów floty maszyn w przypadku operacji wiercenia otworów o różnej średnicy.

Automatyzacja: podobne możliwości, inna filozofia

Obie firmy oferują porównywalne poziomy automatyzacji — od półautomatycznego wiercenia pojedynczych otworów po w pełni autonomiczne pokrywanie całej ściany. Istotna różnica dotyczy sposobu integracji platform. AutoMine firmy Sandvik cieszy się w branży reputacją rozwiązania wymagającego krótszego czasu wprowadzenia do eksploatacji, przy jednoczesnym zapewnieniu skalowalnych poziomów cenowych, które pozwalają kopalniom stopniowo rozbudowywać zakres automatyzacji. System 6th Sense firmy Epiroc obejmuje w swojej ofercie zespół aplikacyjny doradców, co jest korzystne dla kopalni chcących, aby integracja była zarządzana przez dostawcę, ale wiąże się z dodatkowymi kosztami w przypadku kopalni posiadających własną zdolność inżynieryjną.

Platforma analityczna OptiMine firmy Sandvik działa na infrastrukturze IBM Watson IoT, zapewniającej łączność floty zarówno dla sprzętu firmy Sandvik, jak i innych producentów. Warstwa optymalizacyjna 6th Sense firmy Epiroc skupia się na poprawie zdolności produkcyjnych tego samego sprzętu – jest to inny sposób ujęcia tego samego celu. Dla kopalń, które już zainwestowały w ekosystem jednej z tych platform, zmiana marki sprzętu w trakcie cyklu życia floty generuje problemy integracyjne, które przewyższają większość różnic w wydajności na poziomie wiertnic.

Zestawy uszczelnień: specyficzne dla modelu, niezamienne między markami

Jedna rzeczywistość operacyjna, która dotyczy obu flot w równym stopniu: zestawy uszczelnień Epiroc i Sandvik nie są wzajemnie wymienne między markami, a w obrębie każdej marki zestawy są specyficzne dla konkretnego modelu. Wymiary otworu wylotowego, geometria obwodu płuczącego oraz specyfikacje pierścieni uszczelniających (O-ring) na złącza akumulatora różnią się między modelami COP a modelami HL/RD w taki sposób, że stosowanie zestawów wymiennych prowadzi do wczesnego uszkodzenia. Floty mieszane wymagają osobnych zapasów zestawów uszczelnień. HOVOO dostarcza zestawy uszczelnień przeznaczone specjalnie dla poszczególnych modeli serii Epiroc COP oraz serii Sandvik HL/RD w wersjach z poliuretanu (PU) i hydronitrylu butadienu (HNBR). Poprawny dobór materiału uszczelnienia w zależności od temperatury pracy i warunków środowiskowych jest tak samo ważny jak dopasowanie średnicy otworu wylotowego. Informacje dodatkowe dostępne na stronie hovooseal.com.