Компания Cementation Americas совместно с Komatsu готовит полномасштабные испытания проходческого комплекса MC51 на подземном руднике Niobec в провинции Квебек, Канада. Машина предназначена для непрерывного механического разрушения крепких пород и позволяет вести проходку без традиционного буровзрывного цикла.

MC51 разрабатывается компанией Komatsu более десяти лет. В основе машины лежит технология DynaCut — механическое разрушение массива методом динамического подрезания. Дисковые инструменты воздействуют на породу таким образом, чтобы использовать ее относительно низкую прочность на растяжение.

В отличие от традиционной схемы, при которой необходимо пробурить шпуры, зарядить их взрывчатым веществом, произвести взрыв, проветрить выработку и убрать отбитую горную массу, MC51 выполняет разрушение породы и ее уборку в непрерывном технологическом процессе.

После разрушения порода поступает в центральную часть машины и далее конвейером передается на погрузочно-доставочные машины, автосамосвалы либо внешний конвейер.

MC51 представляет собой сравнительно компактную для подземных условий машину. Ее длина составляет 13,2 м, ширина — 4,2 м, высота — 3,8 м. Комплекс способен разворачиваться практически вокруг собственной оси в пределах примерно 6 м, что позволяет использовать его в системе подземных выработок с ограниченным пространством.

Машина может формировать выработки сечением до 5,2×5,2 м. Komatsu указывает возможность работы с породами прочностью на одноосное сжатие до 250 МПа.

Рабочий орган установлен на пятиосевой роботизированной стреле. Это позволяет формировать не только круглую, как у классического тоннелепроходческого комплекса, но и практически произвольную форму выработки в пределах заданного сечения.

Заявленная точность формирования профиля составляет до 50 мм относительно проектного контура.

Для горного предприятия это может иметь существенное значение. При буровзрывной проходке часть массива нередко разрушается за проектным контуром выработки. Возникает так называемый перебор породы, увеличиваются объемы ее погрузки и транспортировки, а в некоторых случаях возрастают затраты на крепление.

Механическое разрушение позволяет точнее выдерживать проектный контур и потенциально уменьшить объем лишней горной массы.

MC51 имеет электрический привод мощностью около 320 кВт. Дизельный двигатель отсутствует, поэтому непосредственно от машины нет выхлопных газов.

Для глубоких подземных рудников это имеет дополнительное значение: дизельная техника увеличивает требования к производительности вентиляции и, соответственно, энергозатраты на проветривание.

Комплекс рассчитан на дистанционное управление. Оператору не требуется постоянно находиться непосредственно возле рабочего органа машины. Для позиционирования используются датчики и камеры.

По данным Komatsu, переход от циклической буровзрывной технологии к непрерывной механической проходке потенциально позволяет сократить количество необходимого оборудования до 50%. Однако фактический экономический эффект будет зависеть прежде всего от свойств пород, скорости износа режущего инструмента и достигнутой производительности.

Новый этап испытаний пройдет на действующем подземном руднике Niobec в Квебеке.

Предприятие работает с 1976 года и является одним из немногих производителей ниобия в мире. Добыча ведется подземным способом. При традиционной технологии рудные блоки разбуриваются, заряжаются взрывчаткой, после взрыва руда выпускается на нижележащие горизонты, откуда доставляется к дробилке и затем поднимается на поверхность.

Cementation Americas рассчитывает в ходе полномасштабных промышленных испытаний MC51 достичь или превысить показатели проходки, получаемые при традиционной буровзрывной технологии.

Одной из задач станет проверка эффективности машины именно в реальных производственных условиях — с учетом неоднородности массива, износа рабочего инструмента, технического обслуживания и необходимости вписать непрерывную проходку в существующую технологическую схему рудника.

Niobec — не первое горное предприятие, где испытывается MC51. Отдельные функции и возможности комплекса ранее проверялись на нескольких подземных объектах, в том числе на медно-золотом руднике Cadia в Новом Южном Уэльсе, Австралия, который принадлежит компании Newmont.

Испытания проводились также на медном проекте Kanmantoo компании Hillgrove Resources в Южной Австралии и на руднике Garson в канадском горнопромышленном районе Садбери.

Таким образом, речь идет уже не о лабораторной разработке, а о технологии, которая постепенно проходит проверку на действующих подземных предприятиях.

Буровзрывная технология остается основным способом разрушения крепких руд и пород. Она хорошо освоена, универсальна и позволяет работать с породами очень высокой прочности.

Однако у нее есть существенная особенность — цикличность процесса. После бурения необходимо зарядить шпуры, удалить людей и оборудование из опасной зоны, произвести взрыв, дождаться проветривания и только после этого приступать к погрузке отбитой массы.

Механические комплексы потенциально позволяют превратить этот процесс в непрерывный: машина разрушает породу, одновременно собирает ее и передает на транспорт.

Кроме того, отсутствие взрывов уменьшает воздействие на окружающий массив и позволяет точнее выдерживать контур выработки.

Главный вопрос — экономика. Для механического разрушения крепких пород необходим мощный и износостойкий рабочий инструмент. Поэтому промышленное будущее таких комплексов будет определяться не только достигнутой скоростью проходки, но и стоимостью режущего инструмента, его ресурсом, затратами на обслуживание и коэффициентом технической готовности оборудования. По материалам: https://im-mining.com/