Гидравлические отбойные молотки для горнодобывающей промышленности и карьеров: адаптация к тяжёлым условиям работы

Чем горнодобывающая промышленность и карьерные работы отличаются от всех остальных сфер применения отбойных молотков?

Определяющей характеристикой работ в горнодобывающей промышленности и карьерах является не твёрдость породы, а цикл работы. Строительный отбойный молоток работает прерывисто: 30 секунд дробления, извлечение, поворот, переустановка — и так далее. Время простоя между ударами позволяет гидравлическому маслу снизить температуру, уплотнениям частично расслабиться, а зубилу остыть. Отбойный молоток на карьере, выполняющий вторичное дробление рядом с щековой дробилкой, работает непрерывно в течение двухчасовых циклов с минимальным временем переустановки. Температура масла повышается и остаётся высокой. Уплотнения функционируют вблизи предельной рабочей температуры без периодов восстановления. Наконечники зубил проходят циклы нагрева и охлаждения быстрее, чем в строительных применениях, поскольку порода более твёрдая, а время контакта в каждой позиции дольше.

Последствием является то, что отбойный молоток, параметры которого определены исключительно по массе ударной части и твёрдости породы — без учёта цикла нагрузки — достигнет пределов своего срока службы значительно раньше, чем это указано в паспортных интервалах. Уплотнения строительного класса, рассчитанные на 1800–2200 часов нормальной эксплуатации, в непрерывной карьерной работе могут проработать лишь 900–1100 часов. Срок службы долота сокращается пропорционально. Давление азота в аккумуляторе быстрее отклоняется от заданного значения из-за термических циклов. Оператор, проводящий осмотр оборудования по графику, принятому для строительных работ, но эксплуатирующий его в карьере, обнаружит неисправности уже к середине каждого интервала и будет удивляться причине.

Твёрдость породы определяет необходимый класс энергии; коэффициент цикла нагрузки определяет, как этот класс энергии должен быть указан и поддерживаться. Оба параметра являются обязательными. Наиболее распространённой ошибкой при закупке оборудования для карьеров является правильный выбор класса энергии на основе требований к твёрдости породы, а затем приобретение строительного (а не горнодобывающего) оборудования того же класса из-за его более низкой стоимости по сравнению с горнодобывающим оборудованием с аналогичным номинальным энергетическим рейтингом. У этих двух типов оборудования совпадают цифровые значения в технических характеристиках. Однако они отличаются материалами уплотнений, конструкцией аккумулятора и толщиной стенок корпуса. Через шесть месяцев непрерывной эксплуатации в карьере разница становится очевидной в журналах технического обслуживания.

Четыре типа пород — спецификация отбойного молотка, инструмент, способ удара, примечание из практики

В таблице породы расположены от самой мягкой до самой твёрдой; для каждого типа породы указан соответствующий класс отбойного молотка и способ удара, который операторы со строительных объектов чаще всего выбирают неправильно.

Вторичное дробление вблизи дробилок: применение, быстро выводящее оборудование из строя

Вторичное дробление — уменьшение размеров чрезмерно крупных валунов, которые не могут попасть во входное отверстие щековой дробилки, — это операция, которая приводит к износу дробильного инструмента быстрее, чем почти любая другая задача на карьере. Причины носят совокупный характер. Дробильный инструмент работает в режиме высокой нагрузки, поскольку крупные фракции поступают непрерывно, а дробилка не может продолжить работу до тех пор, пока затор не будет устранён. Оператор действует в условиях временного давления, что вынуждает его идти на упрощения: слишком долго удерживать инструмент в одном положении на поверхности, которая не поддаётся раскалыванию, увеличивать осевое давление сверх номинальной рабочей силы или отклонять зубило от вертикального положения, чтобы достать неудобно расположенный валун. Каждое такое упрощение создаёт повышенные нагрузки в зоне фиксации и на переднем втулочном узле, ускоряя износ в два–три раза по сравнению с дисциплинированным режимом эксплуатации.

Адаптация, продлевающая срок службы гидромолота при вторичном дроблении, заключается в правильном позиционировании: никогда не подходите к валуну сверху от его самой высокой точки, если валун подвижен. Свободный крупногабаритный валун, смещающийся при первом ударе, передаёт боковую нагрузку на хвостовик зубила. Одно значительное воздействие боковой нагрузки вызывает больший износ фиксирующего пальца, чем целый день аккуратной вертикальной работы. Правильная последовательность действий — сначала стабилизировать валун ковшом, а затем включать гидромолот: две секунды на его клиновое закрепление, после чего приступать к дроблению. Операторы, освоившие этот приём на раннем этапе, увеличивают интервалы замены зубила и фиксирующего пальца на 40–50 % по сравнению с операторами, которые подходят к каждому крупногабаритному валуну так, будто он неподвижно зафиксирован.

Для карьеров, где осуществляется непрерывное вторичное дробление при высоком объёме производства, наиболее эффективным долгосрочным решением является система рок-брейкера на стационарной опоре, установленная над загрузочным отверстием дробилки, а не рок-брейкер, смонтированный на экскаваторе и требующий постоянного переустановки. Система на стационарной опоре по своему конструктивному исполнению работает в номинальном режиме цикла нагружения, её гидравлическая система рассчитана на непрерывную эксплуатацию, а стрела точно позиционирует рок-брейкер относительно каждого валуна без необходимости перемещения несущего оборудования. Рок-брейкер, устанавливаемый на экскаваторе и используемый для вторичного дробления, представляет собой временное решение, хорошо подходящее при низкой и средней частоте появления крупногабаритных кусков породы, однако при высокой частоте таких включений он превращается в «узкое место» и ускоритель износа оборудования.