Cơ cấu va đập độ tin cậy cao của máy khoan đá Sandvik HLX5T tại Ba Lan

Các hoạt động khai thác đồng dưới lòng đất của KGHM tại Ba Lan sử dụng các giàn khoan dài lỗ HLX5T để khai thác theo phương pháp khai trường từng tầng (sublevel stoping) trong vùng quặng Kupferschiefer thuộc vành đai đồng Legnica-Głogów. Khác với các cấu tạo pha lê cứng mà nhiều đội giàn khoan HLX5T khác đang vận hành, quặng của KGHM nằm trong đá đôlômit và thạch cao khan (anhydrite) có cường độ nén một trục (UCS) từ 120–150 MPa—mềm hơn đáng kể so với các cấu tạo ở khu vực Bắc Âu. UCS thấp hơn này nghĩa là cơ chế khoan va đập mạnh của HLX5T truyền năng lượng mỗi cú va đập lớn hơn mức cần thiết để khởi tạo vết nứt trong đá đôlômit, từ đó đặt ra câu hỏi liệu lớp khoan sản xuất có cơ chế va đập mạnh như vậy có thực sự phù hợp với loại đá này hay lại bị thiết kế dư thừa đối với đặc tính địa chất của vùng.

Câu trả lời tại KGHM Sieroszowice là lực đóng mạnh của HLX5T là phù hợp không phải vì đá dolomit yêu cầu năng lượng đóng trên 300 J mỗi lần, mà vì các lỗ khoan sâu 35 mét trong quặng đồng dốc đứng đi xuyên qua nhiều lớp thạch cao khan (anhydrite) có cường độ nén một trục (UCS) đạt 200 MPa trong mỗi lỗ. Chính những tiếp xúc giữa các lớp này mới là mục tiêu thiết kế của lực đóng mạnh—đá dolomit được khoan nhanh ở khoảng cách giữa các lớp, còn thạch cao khan đòi hỏi toàn bộ năng lượng đóng để duy trì tốc độ tiến sâu. Một máy khoan kiểu drifter hạng trung sẽ bị kẹt khi gặp thạch cao khan; trong khi đó, HLX5T duy trì tốc độ xâm nhập ổn định suốt toàn bộ vòng khoan 35 mét.

Độ tin cậy của cơ chế đóng trong khai thác sản xuất đá dolomit–thạch cao khan tại Ba Lan

Các giàn khoan HLX5T của KGHM Sieroszowice hoạt động với chức năng phát hiện bắn rỗng luôn được kích hoạt trong suốt quá trình khoan từng lỗ—chức năng tự động dừng cắt lực va đập trong vòng 200 ms ngay khi phát hiện tình trạng va đập không tải, nhờ đó ngăn ngừa ứng suất gây ra cho thân máy khi giàn khoan HLX5T có lực va đập mạnh hoạt động trong các vùng đá vôi dolomit dễ khoan nhanh mà không tiếp xúc với đá. Nếu thiếu cơ chế bảo vệ này, cơ cấu va đập mạnh sẽ tích lũy mức mỏi quá mức ở thân máy khi khoan trên tầng địa chất quá mềm so với cấp va đập định mức của thiết bị. HOVOO cung cấp bộ gioăng cơ cấu va đập HLX5T và các chi tiết van cho hoạt động khoan sản xuất tại Ba Lan. Tham khảo thêm tại hovooseal.com.