Betrieb von Gesteinsbohrwerkzeugen: Praktiken zur Verlängerung der Lebensdauer von Bohrmeißel und Gestänge

Die Standzeit von Gesteinsbohrwerkzeugen hängt von mehr als nur der Materialqualität ab. Selbst ein hochwertiger Schaftadapter, eine Kupplung, ein Bohrgestänge und ein Meißel können vorzeitig ausfallen, wenn der Bohrprozess schlecht gesteuert wird. Korrekte Betriebspraktiken schützen das gesamte Bohrgestänge, verbessern die Bohrleistung und senken die Kosten für Bohren und Sprengen.

Bei schweren Führungsschienenbohranlagen, hydraulischen Jumbo-Bohranlagen und anderen Hochleistungs-Gesteinsbohranlagen muss das Bohrgestänge Aufprallenergie, Rotations- und Vorschubkraft übertragen und gleichzeitig Biegung, Gewindeverschleiß, Vibrationen und plötzlicher Überlastung widerstehen. Die folgenden Maßnahmen tragen dazu bei, die Lebensdauer der Bohrwerkzeuge zu verlängern und eine stabile Produktion zu gewährleisten.

Beginnen Sie das Loch schrittweise

Das Ansetzen des Bohrgestänges ist einer der wichtigsten Schritte beim Bohren. Zu Beginn des Bohrlochs wird der Bohrmeißel noch nicht vom Gestein geführt. Zu hoher Vorschub oder zu hohe Aufprallenergie können dazu führen, dass der Bohrmeißel abrutscht, abprallt oder ungleichmäßig auf die Gesteinswand trifft.

Ein kontrolliertes Anbohrverfahren trägt zur Herstellung eines geraden Bohrlochs bei und schützt den Bohrmeißel. Beginnen Sie mit ausreichendem Spülen und mäßigem Vorschub. Sobald der Bohrmeißel vollständig sitzt und das Bohrloch ordnungsgemäß angelegt ist, können die Bohrparameter auf das normale Betriebsniveau erhöht werden.

Aggressives Anbohren kann hohe lokale Spannungen im Bohrmeißel, den Hartmetallplatten, dem Schaft und den Stangenverbindungen verursachen. Bei unzureichender Spülung kann es außerdem zu Hitzeentwicklung kommen. Die Folge können abgebrochene Hartmetallplatten, gerissene Einsätze, beschädigte Gewinde oder vorzeitiger Stangenbruch sein.

Halten Sie den Bohrstrang ausgerichtet

Fehlausrichtung ist eine Hauptursache für unnötige Schäden am Bohrwerkzeug. Schaftadapter, Kupplung und Bohrgestänge müssen vor Bohrbeginn konzentrisch ausgerichtet sein. Falls sich der Vorschubbalken, der Ausleger oder der Bohrschlitten während des Betriebs verschiebt, muss die Ausrichtung vor dem Anschließen eines weiteren Bohrgestänges überprüft werden.

Wird eine Stange in eine falsch ausgerichtete Kupplung gepresst, kann dies das Gewinde beschädigen oder Biegespannungen an der Verbindung verursachen. Das Gewinde greift möglicherweise nur teilweise, und der darauf folgende Aufprall und die Drehung können die Kupplung, den Schaft oder die Stange in der Nähe des Gewindegrundes brechen.

Vor dem Einsetzen einer Stange prüfen Sie den Zustand des Gewindes, die Position der Kupplung und die Ausrichtung der Verbindung. Lässt sich die Verbindung nicht leichtgängig einrasten, ermitteln Sie die Ursache, anstatt sie mit Gewalt einzusetzen. Die korrekte Ausrichtung ist im Vergleich zur Reparatur eines gebrochenen Bohrgestänges sehr zeitaufwendig.

Festsitzenden Bohrer vorsichtig handhaben

Festklemmendes Bohrgestänge kann in brüchigem Gestein, Hohlräumen, lockerem Material oder bei unzureichender Spülung auftreten. Es handelt sich um ein häufiges Problem beim Bohren, doch improvisierte, gewaltsame Bergungsmethoden können ein eigentlich überschaubares Problem zu einem erheblichen Werkzeugverlust führen.

Schlagen Sie nicht mit einer anderen Stange auf das Bohrgestänge und üben Sie keine unkontrollierte Zugkraft aus. Solche Aktionen können Kupplungen beschädigen, Gewinde beschädigen oder den Schaft und die Stange brechen. Verwenden Sie stattdessen das vom Hersteller empfohlene Bergungsverfahren für das jeweilige Bohrmodell und die Baustellenbedingungen.

Im Allgemeinen sollte die Bergung darauf abzielen, Blockierungen zu vermeiden, eine ausreichende Spülung zu gewährleisten und die Rotation und den Vorschub kontrolliert anzupassen. Lässt sich das Bohrgestänge nicht sicher bergen, ist das vor Ort festgelegte Verfahren für festsitzende Werkzeuge zu befolgen. Die korrekte Vorgehensweise schützt die Bediener, die Ausrüstung und das Bohrloch.

Stangen entfernen, ohne das Gewinde zu beschädigen

Gewindeverbindungen können sich nach dem Bohren durch Stöße, Hitze, Staub und hohen Anpressdruck festfressen. Bevor Sie eine Verbindung lösen, lassen Sie das Bohrgestänge gemäß der Betriebsmethode der Maschine lockern. Eine kontrollierte Rotation oder Vibrationssequenz kann helfen, das Gewinde zu lösen.

Wird eine festsitzende Verbindung in umgekehrter Richtung erzwungen, kann der Schaftadapter, die Kupplung oder die Stange beschädigt werden. Beschädigungen des Gewindes verringern die Energieübertragung und führen zu Spannungskonzentrationen, die die Lebensdauer verkürzen.

Halten Sie Gewindeverbindungen sauber. Gesteinsstaub, Bohrspäne und Korrosion können den Verschleiß beschleunigen und die Demontage erschweren. Verwenden Sie das vom Gerätehersteller vorgeschriebene Gewindeschmiermittel und tauschen Sie Kupplungen oder Stangen aus, sobald die Gewinde verschlissen sind.

Effektive Spülung gewährleisten

Das Spülen erfüllt mehrere Funktionen: Es kühlt den Bohrmeißel, entfernt Bohrklein aus dem Bohrloch und verhindert, dass zerkleinertes Gestein erneut zerkleinert wird. In weichen, nachgiebigen oder stark zerklüfteten Gesteinsformationen können sich Feinanteile mit Wasser vermischen und eine pastenartige Masse um das Bohrgestänge bilden. Dies kann das Herausziehen des Werkzeugs erschweren und das Risiko des Festklemmens erhöhen.

Ausreichender Wasser- oder Luftstrom unterstützt den Abtransport des Bohrkleins aus dem Bohrloch. Die erforderlichen Einstellungen hängen vom Bohrverfahren, der Gesteinsbeschaffenheit, der Bohrlochtiefe und der Meißelkonstruktion ab. Falls das Bohrklein nicht effektiv abtransportiert wird, sollten die Bediener das Spülsystem überprüfen, anstatt den Bohrvorgang mit Gewalt fortzusetzen.

Unzureichende Spülung kann zu übermäßigem Bohrerverschleiß, verringerter Bohrgeschwindigkeit, instabilem Bohren und zusätzlicher Belastung des gesamten Bohrgestänges führen.

Schleifen Sie die Bohrer, bevor der Verschleiß zu stark wird.

Die Wartung von Bohrmeißeln ist ein wesentlicher Bestandteil der Werkzeugwartung. Hartmetallknöpfe und -einsätze sollten nachgeschliffen werden, bevor sie zu flach, rissig oder ungenau abgenutzt sind. Durch rechtzeitiges Nachschleifen wird das Schneidprofil wiederhergestellt, die Bohrtiefe verbessert und die Belastung im Gestänge und im Kupplungssystem reduziert.

Ein scharfer Bohrmeißel bricht Gestein effizienter. Ein stumpfer Bohrmeißel erhöht den Gesteinswiderstand, was die Bohrgeschwindigkeit verringern und Vibrationen verstärken kann. Diese zusätzliche Belastung wirkt sich nicht nur auf den Bohrmeißel selbst, sondern auf alle Komponenten des Bohrsystems aus.

Die Bediener sollten die Bohrer regelmäßig auf Folgendes überprüfen:

• Abgeflachte Knöpfe oder abgenutzte Schneidekanten.

• Messverlust.

• Risse, „schlangenhautartige“ Muster oder Karbidbeschädigungen.

• Kaputte Knöpfe.

• Übermäßiger Verschleiß des Stahlkörpers um das Hartmetall herum.

• Verstopfte oder beschädigte Spülöffnungen.

Die Schleifintervalle sollten sich nach der Abrasivität des Gesteins, dem Bohrmeißeltyp, der Bohrleistung und den Inspektionsergebnissen richten. Eine planmäßige Wartung ist wirtschaftlicher als das Abwarten bei größeren Schäden am Bohrmeißel.

Behandeln Sie das Bohrsystem als eine Einheit.

Die besten Bohrergebnisse werden durch die Abstimmung von Ausrüstung, Werkzeugauswahl und Betriebspraxis erzielt. Bohrmeißeltyp, Gestängedurchmesser, Gewindesystem, Bohrleistung, Vorschubkraft, Drehzahl und Spülung müssen auf die Gesteinsverhältnisse und die jeweilige Bohraufgabe abgestimmt sein.

Gute Arbeitsgewohnheiten reduzieren vermeidbare Ausfälle. Langsames Ansetzen des Bohrgestänges, präzise Ausrichtung, kontrolliertes Herauslösen von festsitzendem Bohrgut, sorgfältige Gewindehandhabung, effektives Spülen und rechtzeitiges Nachschleifen tragen alle zu einer längeren Standzeit des Bohrwerkzeugs bei.

Für Bergbau- und Bauteams verbessern diese Verfahren mehr als nur die Standzeit der Verbrauchsmaterialien. Sie tragen dazu bei, die Bohrgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, Ausfallzeiten zu reduzieren, teure Bohrgeräte zu schützen und die Gesamtkosten pro gebohrtem Meter zu senken.