大径ハンマー新製品でコスト削減

2015/12/14

メキシコのノーチェ・ブエナ金鉱では、ハンマーやビットのコストを増加することなく、大径発破孔をさらに拡大する方法を発見しました。

明かり掘り業者のほとんどが指摘するとおり、発破孔が大きいほど発破費用を低減できますが、ハンマーとビットにかかる費用も高くなります。例えば生産性向上のため、鉱山では発破孔径152~171 mm(6~6 ¾インチ)から215~250 mm(8 ½~9インチ)に切り替えが進んでいます。しかし、大型のハンマーはさく孔速度が落ちるため、長期的には対費用効果が下がります。アトラスコプコは発破孔が拡大傾向にあることを見越して、新しいセコロックCOP 86ダウンザホール(DTH)ハンマーを開発しました。ハンマー出力を最大限に活用できるよう設計されたソリッドシャンクビットと併用した場合、COP 86は径215~250 mmの他のハンマーと比較して25~35%、場合によっては50%も高速であることが証明されました。アトラスコプコセコロック事業部、研究開発マネジャー、マイケル・ホワイトによると、ソリッドシャンクはビット強度を高めるだけではなく、ダウンザホールビットにありがちなフート弁の故障が排除されます。アトラスコプコセコロック事業部、DTH製品スペシャリストのピート・ヴァッサーは、COP 86ハンマーとビットの組み合わせには、各種アトラスコプコ高圧ブラストホールドリルリグ(DML、DM45、DM30およびPit Viper)のさく孔速度を改善する利点があることも挙げています。また、アトラスコプコT4W BHなどのトラック搭載型のトップヘッドリグでも使用できます。「つまり、ベンチ上の既存のリグをお使いいただけます」。2014年7月以来、COP 86はメキシコFresnillo社所有のノーチェ・ブエナ(「クリスマスイブ」の意味)金鉱で順調な業績を挙げています。この新しいハンマーはアトラスコプコのDMLドリルリグと併用することで、この鉱山で以前に使用していた工具と比較して約50%さく孔速度が一貫して改善されています。掘削メートル当たりのコストを削減すべく、ハンマー3機とビットを組み合わせて、DMLリグと併用しています。DMLリグのエアパッケージは定格24 barで41 m3/分に設定されています。この空気設定で稼働した場合、ほとんどのDTHセットアップで寿命が短縮され、さく孔速度が低下します。COP 86ハンマーを使ってもさく孔パターン完了までに16時間半かかりますが、リグ数は従来の4機から2機に減り、それぞれ8.25時間ずつ稼働しています。鉱山操業リーダーのギレルモ・ベルナル氏は、「生産性の向上と耐用期間の延長の2つのメリットが得られ、これこそ当社が求めていた成果です」と言います。COP 86ビットはハンマーと同様、良好に機能しており、ノーチェ・ブエナ鉱山ではCOP 86が長期にわたって経済的に掘削できるという信頼感が高まっています。ヴァッサーは、ノーチェ・ブエナの坑道での実際的な調査を目にする機会を得ました。DMLリグ2機を使って、サブドリル1 mで孔径215 mmの発破孔をシングルパスで8 m掘削していました。リグ1機には他メーカーのハンマーが、もう1機にはCOP 86 DTHハンマーとビットが装備されています。「直接1対1の比較ができました」とヴァッサーは振り返ります。「全く同じ条件とパターンで、当社のCOP 86が12~13個さく孔する間、競合社のハンマーは8個のさく孔にとどまりました」。

分単位の高速化

ヴァッサーは各リグが9 mさく孔するのにかかる時間を追跡調査しました。競合他社のハンマーは通常5分間でさく孔を完了しました。COP 86は3分程度で作業を完了し、4分以上かかることはありませんでした。COP 86が8番目の穴の掘削を完了した時点で、他メーカーのハンマーは5番目の穴を掘削中でした。訪問の終了時、ヴァッサーは調査結果の平均値を出しました。計算の結果、COP 86ハンマーは50%高速であることが明らかになりました。この結果は、ノーチェ・ブエナ鉱山の掘削操業を追跡調査しているエンジニアのマリエル・マルケス氏の集計結果と一致しています。比較調査はまだ途中ですが、ノーチェ・ブエナ鉱山では24時間年中無休ではドリルリグを稼働していません。300穴のさく孔パターン完了後、リグを休止します。生産は、現在鉱山が掲げる月当たりの鉄鋼石生産目標244,000トンに合わせて制限されました。ベルナル氏は次のようにコメントしています。「さく孔費用が高い場合、必要以上にさく孔するのは道理にかないません。全容量まで増産する前に、思い切った生産ペースが実現可能か、十分に確認する必要があります」。COP 86ビットとハンマーの組み合わせであれば、増産が実現可能であることが明示されています。例えば、以前はDMLドリルリグ4機に他社のハンマーを組み合わせて、深さ5.35 mの300穴のさく孔パターンを6.75 mの負荷と間隔でさく孔するのに16時間かかりました。この鉱山では、若干破砕がある、硬度の高い流紋岩を掘削します。さらにベルナル氏は、ノーチェ・ブエナ鉱山では、リグの生産パターンが完了した後、開発請負業者に回して、そのパターンをさく孔を実施していると明かします。なぜなら、請負業者がCOP 86を利用していないからです。