เครื่องเจาะหินไฮดรอลิกของ Epiroc: มีประสิทธิภาพสูงและมีความเสถียรสำหรับการเจาะหินแข็ง แบรนด์ชั้นนำระดับโลกด้านการขุดแร่

เมื่อทีมจัดซื้อเปรียบเทียบเครื่องเจาะหินไฮดรอลิก พวกเขามักจะเรียงลำดับค่าพลังงานกระแทกแล้วผ่านไปเลย Epiroc ซีรีส์ COP ของบริษัทฯ ยังคงครองตำแหน่งในเหมืองทองลึก โครงการขุดแร่ทองแดงในชิลี และโครงการเจาะอุโมงค์ในสแกนดิเนเวีย ไม่ได้เกิดจากตัวเลขเพียงตัวเดียว แต่เกิดจากวิธีที่ระบบการตี ระบบลดแรงสั่นสะเทือน และระบบหมุนทำงานร่วมกันภายใต้สภาวะที่ทำให้ชิ้นส่วนระดับต่ำกว่าเสียหายภายในเวลาเพียงไม่กี่ร้อยชั่วโมง

บทความนี้วิเคราะห์ความแตกต่างเชิงเทคนิคของผลิตภัณฑ์ซีรีส์ COP ของ Epiroc ว่าซีรีส์นี้ให้สมรรถนะดีที่สุดในสถานการณ์ใด และการบำรุงรักษาซีลจริงๆ แล้วเป็นอย่างไร เมื่อสว่านเหล่านี้ทำงานเต็มกำลังในสภาพพื้นดินที่รุนแรง

ซีรีส์ COP: ออกแบบมาโดยมุ่งเน้นแก้ปัญหาการลดแรงสั่นสะเทือน (damping)

เครื่องเจาะไฮดรอลิกทุกเครื่องต้องเผชิญกับปัญหาทางฟิสิกส์เดียวกัน: ลูกสูบกระทบกับส่วนก้าน (shank) คลื่นความเครียดจะเดินทางเข้าไปในแท่งเจาะ (drill rod) และคลื่นที่สะท้อนกลับมาจะวิ่งย้อนกลับคืนมา หากโครงสร้างตัวเครื่องเจาะไม่ได้รับการออกแบบให้ดูดซับพลังงานที่สะท้อนกลับนี้ จะทำให้เกิดการสึกหรออย่างรวดเร็วของเปลือกหุ้ม (housing) และทำให้พฤติกรรมการตีจังหวะ (percussion behavior) ที่ปลายหน้าตัด (face) มีความไม่สม่ำเสมอ

ผลิตภัณฑ์ซีโอพี (COP) ของบริษัท Epiroc แก้ไขปัญหานี้ด้วยระบบลดแรงกระแทกแบบไฮดรอลิกสองขั้นตอน (hydraulic dual-damping system) ที่มีอะแดปเตอร์ลอยตัว (floating adapter) ซึ่งคำว่า 'อะแดปเตอร์ลอยตัว' ไม่ใช่เพียงคำโฆษณาเท่านั้น แต่หมายถึงส่วนประกอบที่แยกโมดูลการตีจังหวะ (percussion module) ออกจากโครงสร้างตัวเครื่องเจาะจริง ๆ ระหว่างระยะที่คลื่นสะท้อนกลับมา จึงช่วยลดแรงที่ถ่ายโอนเข้าสู่เปลือกหุ้มเครื่องเจาะ ทั้งรุ่น COP 1838+ และ COP 2238+ ต่างใช้สถาปัตยกรรมนี้ และนี่คือเหตุผลสำคัญที่ทำให้ประสิทธิภาพการใช้แท่งเจาะ (drill steel economy) ของเครื่องทั้งสองรุ่นนี้ดีกว่าการออกแบบรุ่นก่อนหน้าอย่างมีนัยสำคัญในการเจาะชั้นหินที่มีความแข็งสูง

COP 3060MUX ยกระดับประสิทธิภาพไปอีกขั้น: ประสิทธิภาพของกลไกการตีกระทบสูงถึง 70% ผ่านเทคโนโลยีการหล่อที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ ซึ่งเป็นตัวเลขที่มีความหมายอย่างยิ่งเมื่อคุณใช้งานระบบแรงดันสูงกว่า 300 บาร์ในงานเจาะรูลึกแบบต่อเนื่องใต้ดิน

การเปรียบเทียบโมเดลหลัก: ซีรีส์ COP แบบสรุปย่อ

ระบบสกัดเอาออกในตัวบนรุ่น MUX นั้นน่าสนใจเป็นพิเศษ เมื่อชุดแท่งเจาะติดขัดที่ความลึกมากกว่า 30 เมตรในชั้นหินที่แตกร้าว ระบบสกัดเอาออกจะทำให้ลูกสูบสามารถตีขณะดึงกลับ—ส่งคลื่นแรงกระแทกไปยังแท่งเจาะเพื่อปลดปล่อยให้หลุดออกมาได้ ถ้าไม่มีระบบนี้ การที่แท่งเจาะติดขัดจะหมายถึงการดำเนินการกู้คืนด้วยมือ ซึ่งอาจใช้เวลาครึ่งกะร่วมหรือแย่กว่านั้น

การออกแบบมอเตอร์หมุน: เหตุใดการควบคุมแบบไม่มีขั้นตอนจึงมีความสำคัญในสภาพพื้นดินที่เปลี่ยนแปลงได้

หน้าตัดการขุดแร่ไม่สม่ำเสมอ รอบการผลิตหนึ่งรอบอาจเปลี่ยนจากหินแกรนิตที่แข็งแรง (ความแข็งแรง 200 MPa) ไปเป็นโซนหินแตกร้าวที่เต็มไปด้วยดินเหนียวภายในระยะเพียง 1 เมตร มอเตอร์หมุนที่มีความเร็วคงที่บังคับให้ผู้ปฏิบัติงานต้องหยุดและปรับค่าพารามิเตอร์ด้วยตนเอง หรือยอมรับผลเสียจากการที่แท่งเจาะติดขัดหรือเกลียวหลุด

มอเตอร์หมุนแบบไม่มีขั้นตอนและสามารถหมุนย้อนกลับได้บนเครื่องเจาะ COP 1838+ และ 2238+ ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานหรือระบบควบคุมอัตโนมัติของแท่นเจาะปรับค่าแรงบิดและการหมุนได้อย่างต่อเนื่องตามสภาพพื้นดินที่เปลี่ยนแปลงไป ในแท่นเจาะอัตโนมัติ ความสามารถนี้กลายเป็นปัจจัยหลักในการลดเวลาหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนไว้ระหว่างการบำรุงรักษาตามรอบ 500 ชั่วโมงที่ Epiroc กำหนดเป้าหมายไว้สำหรับแพลตฟอร์ม MD20 ของพวกเขา

COP MD20 ซึ่งออกแบบให้เหมาะสมโดยเฉพาะสำหรับการขุดแนวระดับในเหมือง ยกระดับความสามารถนี้ไปอีกขั้น: ความต้านทานต่อการตีแบบไม่มีการสัมผัสหิน (percussion without rock contact) ดีขึ้น หมายความว่าจะเกิดความล้มเหลวของตัวเรือนน้อยลงระหว่างการเคลื่อนย้ายเพื่อตั้งค่าเครื่องเจาะ เมื่อปลายสว่านยังไม่สัมผัสกับหิน ซึ่งเพียงอย่างเดียวนี้ก็ช่วยลดความถี่ของการเสียหายลงได้ตั้งแต่ต้นแต่ละรอบการเจาะ

ความเป็นจริงของการบำรุงรักษาซีลภายใต้แรงดันใช้งานมากกว่า 200 บาร์

เอพิรอกแนะนำให้ใช้ ชุดซีล ตามข้อกำหนดของผู้ผลิตต้นฉบับสำหรับรุ่นทั้งหมดในซีรีส์ COP และเหตุผลนั้นเป็นเชิงกลศาสตร์ ไม่ใช่เชิงพาณิชย์ วงจรน้ำล้างของ COP 1638+ สามารถรองรับแรงดันน้ำได้สูงสุด 25 บาร์ ขณะทำงานพร้อมกับวงจรการตีที่มีแรงดัน 160–220 บาร์ หากซีลหนึ่งตัวสามารถรักษาแรงดันไว้ได้ในวงจรหนึ่ง แต่รั่วไหลเข้าสู่อีกวงจรหนึ่ง จะทำให้ระบบล้างปนเปื้อน และเปลี่ยนแรงดันการตีที่ใช้งานจริง—ทั้งสองกรณีนี้ไม่สามารถสังเกตเห็นได้จนกว่าประสิทธิภาพจะเสื่อมลงแล้ว

HOVOO ผลิตชุดซีลสำหรับสว่านเจาะหินที่มีขนาดตามข้อกำหนดของผู้ผลิตต้นฉบับ (OEM) สำหรับรุ่น Epiroc COP โดยใช้วัสดุ PU และ HNBR ซึ่งผ่านการตรวจสอบความทนทานภายใต้การทดสอบโหลดแบบเป็นรอบแล้ว ทั้งนี้ ชุดซีล รายการอ้างอิงทั้งหมดสำหรับรุ่น Epiroc/Atlas Copco อยู่ที่ hovooseal.com เมื่อเปลี่ยนซีลบนหน่วย COP ให้ตรวจสอบซีลของกล่องล้างแยกต่างหากจากชุดซีลห้องกระทบ เนื่องจากทั้งสองส่วนสึกกร่อนในอัตราที่ต่างกัน ขึ้นอยู่กับคุณภาพของน้ำและระดับความหยาบของชั้นหิน

สถานการณ์ที่เครื่องเจาะของเอปิรอกเหมาะสมที่สุด — และสถานการณ์ที่ไม่เหมาะสม

ซีรีส์ COP ของบริษัท Epiroc ถูกออกแบบมาเพื่อการใช้งานใต้ดิน โดยเหมาะสำหรับเครื่องเจาะอุโมงค์ (tunneling jumbos), เครื่องเจาะแบบ longhole สำหรับการผลิต, และการติดตั้งสลักยึด (bolting) ในการขุดแนวพัฒนา (development headings) ระบบกันสะเทือนแบบคู่ (dual-damping system) และโครงสร้างตัวยึดแบบลอยตัว (floating adapter architecture) ได้รับการปรับแต่งให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมที่มีพื้นที่จำกัดและมีรอบการทำงานสูงที่หน้าตัดงานใต้ดิน ซึ่งเครื่องเจาะจะทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาหลายชั่วโมงต่อกะ

อุปกรณ์ของบริษัท Epiroc สามารถใช้งานในงานเจาะบนผิวดินแบบ bench drilling ได้ แต่ซีรีส์ RD (RD8, RD14U, RD18U) นั้นเหมาะสมกว่าสำหรับการใช้งานดังกล่าว—ด้วยการออกแบบที่เรียบง่ายกว่า ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาต่ำกว่า และเหมาะสมกับการระบายความร้อนในอากาศเปิดและการเข้าถึงโดยผู้ปฏิบัติงานที่กว้างขึ้นซึ่งพบได้ในการดำเนินงานบนผิวดิน การเลือกใช้ COP 4050MUX สำหรับงานเหมืองหินแบบเปิด (surface quarry application) ที่สามารถใช้อุปกรณ์ที่เรียบง่ายกว่านี้ได้ จะเพิ่มต้นทุนโดยไม่เพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน

สำหรับผู้ซื้อที่กำลังจัดหาชุดซีลสำรองหรือชิ้นส่วนที่สึกหรอสำหรับกองยานพาหนะที่ติดตั้งอุปกรณ์ของ Epiroc อยู่แล้ว การจับคู่ตามรหัสแบบ (Model Designation) คือวิธีเดียวที่เชื่อถือได้ ชุดซีลทั่วไปที่กำหนดขนาดเพียงจากเส้นผ่านศูนย์กลางของรู (Bore Diameter) มักไม่สอดคล้องกับรูปทรงของกล่องล้าง (Flushing Box Geometry) หรือความแข็งเฉพาะของโอ-ริง (O-ring Durometer) ที่จำเป็นสำหรับของเหลวในการเจาะแบบกระทบ (Percussion Fluid)