A kotróra szerelt kőzetfúró és -hasító két olyan feladatot lát el, amelyekhez korábban két külön gép kellett: pontos furatot fúr a kőzetbe, majd ugyanezt a furatot használja egy hidraulikus ék behelyezéséhez, és a kőzetet szabályozott vonal mentén hasítja. Mivel mindkét funkció ugyanarra a kotrókarra van szerelve, egy kezelő a teljes fúrási és hasítási ciklust lefuttathatja anélkül, hogy tartozékot cserélne vagy gépek között ingázna. A folyamat végigkövetése megkönnyíti annak eldöntését, hogy ez a módszer illik-e az Ön kőzettípusához, projektütemezéséhez és a helyszín adottságaihoz.
A négylépéses működési sorrend
A folyamat egy ismételhető cikluson halad végig. Először a kezelő a kotrókarral a fúrófejet a kőzetfalfelülethez illeszti, és elindítja a hidraulikus fúrót, hogy a megadott mélységig fúrjon egy furatot. A fedélzeti kompresszor sűrített levegője kifújja a fúróport a furatból, és közvetlenül a keletkezés helyén csökkenti a port. Másodszor, amint a furat eléri a célmélységet, a fúró visszahúzódik, és a főkeret elfordul, hogy a hasítófejet a fúrt furat vonalába hozza. Harmadszor, a hasítóék behatol a furatba, és a hidraulikus nyomás előrefelé hajtja, az ellenékeket a furat falainak feszítve, hasítóerőt kifejtve. Negyedszer, a kőzet a furat helyzete és az ékszög által meghatározott sík mentén elreped, és a kezelő eltávolítja a letört anyagot, mielőtt elkezdi a következő ciklust.
A teljes művelet általában kevesebb mint egy percet vesz igénybe furatonként tömör kőzetben – a fúrási idő a kőzet keménységétől és a furatmélységtől függ, míg maga a hasítás általában nyolc-tíz másodperc alatt befejeződik. Mivel mindkét lépés ugyanazon a gépen történik, a fúrás és a hasítás közötti egyetlen késleltetés az a néhány másodperc, amíg a főkeret elfordul, nem pedig a külön fúró- és hasítógépek közötti mozgatással elveszített utazási idő.
Fúrási fázis
A fúrás során egy hidraulikus forgómotor hajtja a keményfém betétes fúrórudat a kőzetbe. Az előtoló rendszer egyenletes nyomást fejt ki, miközben a forgó egység forgatja a rudat, és a sűrített levegő a fúrórúd közepén átáramolva kifújja a fúróport a furatból. Ez a levegő egyben az elsődleges porkezelést is ellátja, a port a keletkezés helyén fogva fel, külső vízpermetezés helyett. A furat átmérőjét és mélységét a hasítóékhez méretezik, hogy az ék pontosan illeszkedjen, és az ellenékek teljesen kifeszülhessenek a furat falainak nekifeszülve.
A fúrás sebessége a kőzet keménységétől, a furat átmérőjétől és az előtolási nyomástól függ. Közepesen kemény kőzetben, például mészkőben vagy homokkőben egy 115–155 mm-es furat általában körülbelül 0,8 méter percenkénti sebességgel halad. Keményebb gránitban vagy bazaltban valószínűleg lassabban fúr, és a kezelőnek esetleg módosítania kell az előtolási nyomást a fúróbetét károsodásának vagy a furat eltérésének elkerülése érdekében. A fúrási mélység általában 1,4 és 2,0 méter között van, a modelltől és attól függően, hogy milyen mélyen kell a repedésnek futnia.
Hasítási fázis
A furat kifúrása után a hasítófej pozícióba fordul, és az ékegység becsúszik a furatba. Az ék egy kúpos központi rúd, amelyet két ellenék – gyakran tollaknak nevezett – fog közre, amelyek a furat falainak nekifeszülnek. Amikor a hidraulikus nyomás lefelé hajtja az éket, a kúpos felület kifelé feszíti az ellenékeket a kőzetnek, szabályozott irányban hatalmas oldalirányú nyomást kifejtve. Mivel a kőzet húzásra gyengébb, mint nyomásra, ez az oldalirányú nyomás az ék irányára merőleges sík mentén repedést indít el.
A hasítóerő fokozatosan és szabályozottan fejtődik ki – semmihez sem hasonlítható egy hidraulikus bontókalapács ütéséhez. Ez azt jelenti, hogy a repedés iránya kiszámítható, és az ék irányításával vezethető, ami nagy jelentőséggel bír a méretkő bányászatban, ahol a tömb alakja számít, és az alagútépítésben, ahol a repedésvonalnak követnie kell az alagút profilját. Egy automatikus elmozdulás-kompenzáló szelep az ék teljes löketén át egyenletesen tartja a hasítási nyomást, még akkor is, amikor a kőzet elreped és az ellenállás csökken. A tipikus hasítás nyolc-tíz másodpercet vesz igénybe, ezután az ék visszahúzódik, és az egység továbbhalad a következő furathoz.
A folyamat működését biztosító kulcsfontosságú alkatrészek
Néhány kulcsfontosságú alkatrész együtt teszi lehetővé az integrált fúrási és hasítási folyamat zökkenőmentes működését. A hidraulikus fúrómotor és az előtoló rendszer biztosítja a fúráshoz szükséges forgási teljesítményt és nyomást, míg a fedélzeti teljesen hidraulikus légsűrítő szolgáltatja a sűrített levegőt a fúrópor eltávolításához és a porkezeléshez. A hasítóék és ellenék-egység alakítja át a hidraulikus erőt szabályozott oldalirányú hasítási nyomássá. A kettős 360 fokos forgatási rendszer – mind a főkereten, mind a hasítófejen – lehetővé teszi a kezelő számára, hogy függőleges falakon, mennyezeti felületeken és ferde felületeken fúrjon és hasítson anélkül, hogy a kotrót újra kellene pozicionálni. A terhelésérzékelő elektro-hidraulikus vezérlőrendszer automatikusan kezeli a fúrási előtolást, a forgási sebességet és a hasítóerőt, a vezeték nélküli távirányító pedig lehetővé teszi a kezelő számára, hogy távol álljon a kőzetfalfelülettől, miközben minden funkciót működtet.
A módszert mérlegelő vállalkozók számára a legfontosabb tanulság, hogy egy gép és egy kezelő lát el egy olyan folyamatot, amely hagyományosan külön fúrógépet és hasítóegységet igényelt, mindazzal a többletmunkával, szállítással és koordinációval együtt, amivel ez jár. A szabályozott repedésirány miatt kiválóan alkalmas olyan munkákhoz is, ahol a robbantás vagy a hidraulikus bontás túl sok rezgést, kőzetszóródást vagy ellenőrizetlen repedést okozna. A hidraulikus bontással való oldalról oldalra összehasonlításhoz lásd: Kőzetfúró és -hasító vs. hidraulikus bontókalapács: melyik módszer illik a munkához?. A megfelelő konfiguráció kiválasztásához nézze meg: Hogyan válasszunk kotróra szerelt kőzetfúrót és -hasítót kemény kőzet kitermeléséhez.
