33-99Nr. Mufu E Rd. Dystrykt Gulou, Nanjing, Chiny [email protected] | [email protected]

SKONTAKTUJ SIĘ Z NAMI

Dlaczego uszczelki wiertła górniczego ulegają szybszej awarii w kopalniach położonych na dużych wysokościach?

2026-05-01 19:06:23
Dlaczego uszczelki wiertła górniczego ulegają szybszej awarii w kopalniach położonych na dużych wysokościach?

Na wysokości 4200 m n.p.m. — czyli na poziomie, na którym pracują niektóre miedziowe i złote kopalnie w Andach w Peru i Chile — ciśnienie atmosferyczne wynosi 61% wartości na poziomie morza. To obniżenie wpływa na hydrauliczny wiertnik skalny w trzech aspektach, których skumulowany efekt przyspiesza uszkodzenie uszczelek: zmniejsza wydajność chłodzenia wody płuczącej, zwiększa ryzyko powietrzenia oleju hydraulicznego oraz pogarsza odprowadzanie ciepła z powierzchni wszystkich elementów obwodu narażonych na działanie otoczenia. Żadne z tych zjawisk nie jest samo w sobie istotne. Razem jednak podnoszą temperaturę wiercenia uderzeniowego o 12–18°C powyżej temperatury osiąganej przez ten sam wiertnik na wysokości 1000 m n.p.m., co wystarcza, aby materiał poliuretanowy o twardości Shore 90 przeszedł w zakres przyspieszonego starzenia, który rozpoczyna się powyżej jego optymalnej temperatury zwrotna wynoszącej 78°C.

Kopalnia Antamina w regionie Ancash w Peru (na wysokości 4300 m n.p.m.) działa Atlas Copco w złożach miedziowo-cynkowych typu skarn przy wytrzymałości na ściskanie (UCS) wynoszącej 140–180 MPa. Inżynierowie ds. konserwacji stwierdzili tam, że żywotność uszczelek udarowych była o 18–22% krótsza niż u tych samych modeli maszyn w norweskich kopalniach podziemnych na poziomie morza — przy uwzględnieniu twardości skały i ciśnienia roboczego. Głównym zidentyfikowanym mechanizmem było obniżenie się gęstości powietrza na tej wysokości, co spowodowało spadek wydajności chłodzenia obwodu hydraulicznego przez wymuszony przepływ powietrza o 35–40%; system kontroli temperatury maszyny nie kompensował tego wystarczająco. Rozwiązaniem okazała się ponowna kalibracja zaworu obejściowego chłodnicy oleju na niższą wartość zadawaną temperatury — co obniżyło temperaturę powracającego oleju z 86°C do 78°C — przywracając tym samym żywotność uszczelek na poziom o 8% niższy niż w warunkach na poziomie morza.

Dostosowania zarządzania uszczelkami w warunkach wysokiej wysokości

Pasmo wysokości

Ciśnienie Atmosferyczne

Wpływ temperatury na obwód

Wymagane dostosowanie zarządzania uszczelkami

0–1500 m — poziom morza i niskie wysokości

101–85 kPa — standardowe warunki projektowe

Standardowa wydajność cieplna — nie wymagana korekta wysokości nad poziomem morza

Standardowy interwał 400 godzin przy normalnym monitorowaniu oleju

1500–2500 m — umiarkowana wysokość

85–75 kPa — redukcja wydajności chłodzenia o 10–15%

Temperatura powrotna o 4–7 °C wyższa niż w odpowiedniku na poziomie morza

Skrócić interwał do 360–380 godzin; ścisłe monitorowanie temperatury powrotnej

2500–3500 m — duża wysokość (średni zakres Andów)

75–66 kPa — redukcja wydajności chłodzenia o 25–30%

Temperatura powrotna o 8–12 °C wyższa — zbliża się do progu starzenia się poliuretanu

Skrócić interwał do 320–350 godzin; ponowna kalibracja punktu nastawy obejścia chłodnicy

3500–4500 m — bardzo duża wysokość (kopalnie peruwiańskie/ chilijskie)

66–57 kPa — redukcja wydajności chłodzenia o 35–40%

Temperatura powrotna o 12–18 °C wyższa niż odpowiednik na poziomie morza bez korekty

Interwał 280–320 godzin; ponowna kalibracja obejścia chłodnicy obowiązkowa; pobranie próbki oleju po 200 godzinach

Powyżej 4500 m — ekstremalna wysokość (rzadkie zastosowania w górnictwie)

Poniżej 57 kPa — poważny niedobór chłodzenia

Możliwość utrzymywania się temperatur powrotnych powyżej 88–92 °C

Obowiązkowe zastosowanie twardej gumi HNBR w pozycjach statycznych; maksymalny interwał 250 godzin

Korekta punktu nastawy obejścia chłodnicy dla wysokości nad poziomem morza nie wiąże się z żadnymi kosztami poza czasem inżyniera ds. konserwacji potrzebnym na dostosowanie termostatu. Pominięcie tej korekty skraca żywotność uszczelek o 18–22% przy każdej wymianie przez cały okres eksploatacji maszyny. HOVOO udostępnia czynniki korekcyjne dla wysokości nad poziomem morza stosowane w zarządzaniu cieplnym układów hydraulicznych oraz korekty interwału wymiany uszczelek w operacjach górniczych w Ameryce Południowej. Pełne odniesienia dostępne pod adresem hovooseal.com.