Avantajele și dezavantajele sondelor jumbo de foraj pentru dezvoltarea subterană
Mașinile de foraj jumbo au devenit o alegere din ce în ce mai comună pentru dezvoltarea sondelor de perforare, dar au și limitări clare în mineritul subteran. Un rezumat practic este: în condiții de forare lungi, mari, dure și cu gradient ridicat, un foraj jumbo poate multiplica eficiența; în alte condiții, poate pur și simplu umfla costurile.
Avantaje atunci când condițiile sunt potrivite
Viteză de foraj: o foreză jumbo cu trei brațe poate atinge rate de avans într-un singur ciclu de 3-6 ori mai rapide decât o foreză pneumatică cu picior de ridicare; avansul lunar poate fi menținut stabil la aproximativ 130 m în condiții favorabile.
Calitatea găurilor: betonul jumbo produce abateri foarte mici ale poziției găurilor (de obicei sub ~2 cm în multe rapoarte), reduce suprasarcina cu aproximativ 10% și formează fețe de sablare mai uniforme. Acest lucru reduce nevoile de suport pentru betonul torcretat și costurile de procesare/transport în aval.
Siguranță îmbunătățită: operatorii lucrează din cabine, reducând numărul de personal la fața locului la aproximativ doi. Praful și zgomotul sunt reduse considerabil, îmbunătățind atât siguranța la fața locului, cât și protecția personalului.
Eficiență economică pentru serii lungi de producție: după amortizare, economiile de manoperă, energie, consumabile, detonatoare și explozibili pot ajunge la aproximativ 15% pe serii lungi de producție.
Dezavantaje atunci când condițiile sunt nefavorabile
Cost ridicat de capital: investiția inițială este mare. Prețurile unității pentru excavatoarele jumbo cu două brațe variază de obicei între 3 și 6 milioane RMB, iar stocul de piese de schimb reprezintă de obicei aproximativ 5% din valoarea activelor, ceea ce le face mai scumpe în comparație cu foratoarele cu picior de ridicare.
Cerințe privind secțiunea transversală: majoritatea navelor jumbo de uz general necesită o lățime netă a capului de 4,0 m și o înălțime de 3,8 m. Secțiunile mai mici, în special sub aproximativ 2,0 m, nu sunt potrivite pentru navele jumbo standard și necesită platforme mici specializate, ceea ce reduce universalitatea.
Sensibilitate geologică: forajele jumbo se comportă bine în rocă dură competentă, dar în teren moale, zone fracturate sau benzi acvifere sunt predispuse la blocarea frecventă a sapei și alte întreruperi; în astfel de condiții, productivitatea lor efectivă poate fi mai mică decât cea a forajelor cu picior de ridicare.
Cerințe de întreținere: camioanele jumbo sunt sisteme hidraulice-electrice integrate (sistem hidraulic, comenzi, lubrifiere) care necesită personal de întreținere calificat. Defecțiunile componentelor de bază (pompe, valve) costă adesea un întreg schimb de lucru pentru reparații în perioada de implementare timpurie, ceea ce poate descuraja operatorii.
Relocare lentă: trenurile de lucru jumbo sunt grele și adesea transportate pe secțiuni pentru coborârea puțului și reasamblarea; deplasarea între suprafețele de lucru sau în timpul avansării mai multor segmente poate consuma mult timp în spațiile subterane înguste.
Condiții tipice aplicabile și recomandări operaționale Forajele Jumbo sunt cele mai potrivite acolo unde secțiunea transversală a țevii depășește ~16 m², lungimile de avans ale unei singure foraje depășesc ~300 m, duritatea rocii este moderată sau mai mare (descrisă aici ca „duritate >6”) și sunt disponibile capitaluri plus o echipă de întreținere profesională. Atunci când aceste condiții nu sunt îndeplinite, se recomandă abordări mixte sau alternative:
Folosiți un flux de lucru hibrid „jumbo + jackleg” sau continuați cu operațiuni pure cu jackleg pentru a evita eficiența inversată (unde jumbo-ul este mai lent sau mai costisitor).
Sugestii de implementare în funcție de scenariu:
Capetele de transport mari sau tunelurile lungi: camioane jumbo hidraulice cu trei brațe.
Mine de dimensiuni medii cu direcții intermediare: excavatoare modulare ușoare cu braț simplu sau dublu (lungimea direcției ar trebui să fie totuși de 300 m pentru justificare).
Secțiuni mici (aproximativ 2,5 × 2,5 m și mai puțin): sunt preferabile foratoarele pneumatice cu cric; foratoarele jumbo nu pot obține avantaje în aceste secțiuni.
Foraje din rocă moale, foarte fracturate sau alternante: utilizați un burghiu jumbo pentru găurile primare și burghie cu picior de foraj pentru a suplimenta găurile problematice, comutând în timp real în funcție de condițiile de la fațadă pentru a reduce blocajele.
Perspectivă În general, utilajele de foraj jumbo rămân o tendință de dezvoltare. Se așteaptă ca prețurile să scadă treptat, în timp ce modelele devin mai compacte, electrificate, modulare și potrivite pentru producția de serie. Odată cu avansarea digitalizării și a sistemelor inteligente, telecomanda 5G și optimizarea adaptivă a parametrilor de foraj bazată pe inteligență artificială sunt direcții viitoare fezabile care vor extinde și mai mult aplicabilitatea utilajelor jumbo.
