Dieser Artikel erschien ursprünglich in GeoDrilling InternationalAusgabe vom Oktober 2018, Seiten 16-17.

Der MDR500 war das langfristige Kind von Geoff Moroney (Drilling Services Asia Pacific) und John Kirkwood (Drilling Services Asia Pacific Regional Director). Das Projekt erhielt den Startschuss für das dritte Quartal 2016, nachdem Marktuntersuchungen gezeigt hatten, dass in Teilen des australischen Markts der Wunsch nach einer unterirdischen Diamantbohranlage mit mittlerer Tiefe bestand, die größtenteils autark war und schnell von hier aus zurückweichen konnte Loch zu Loch. Das Konzeptdesign begann Anfang Dezember 2016, und Anfang Dezember 2017 wurde der erste fertiggestellte Rig aus der Werkstatt herausgefahren.

Die Grundlage der Idee war, die bestehenden MDR150 der australischen Flotte in MDR500 umzuwandeln. Der ursprüngliche MDR150 wurde fast zehn Jahre zuvor von Geoff Moroney und Nathan Kaesler (jetzt Global R & D Engineering Manager) entworfen und gebaut. Damals arbeitete Geoff mit Werkzeugen und Nathan war ein neuer, begeisterter neuer Ingenieur bei Boart Longyear. Der MDR150 besteht aus einem 75-kW-Kraftpaket und einem beweglichen Vorschubrahmen der Serie 400, der am Teleskopausleger eines sehr soliden Normet-Trägers montiert ist und mit 144 m Bordstangenlager ausgestattet ist. Es eignet sich hervorragend für kurze, kurze Bohrungen an Stellen, an denen das manuelle Handling von Stangen in den Bohrstrang erlaubt ist. Der MDR500 erfüllt die steigende Nachfrage auf dem Markt nach einem mobilen Bohrgerät für tiefere Bohrungen in Verbindung mit dem immer stärker werdenden Druck, die manuelle Handhabung zu reduzieren. Zusammen mit dem MDR150, das fast 10 Jahre alt ist, die meisten Umbauarbeiten erforderlich macht und mehrere Schlüsselsteuerungssystemkomponenten veraltet sind, war es sinnvoll, diese MDR150 in neue MDR500 umzuwandeln.

Da das Projekt mit den ersten Prototypentests der bevorstehenden unterirdischen LMi-Powerpack-Plattform zusammenfiel, fiel es der Designgruppe leicht, das neue 110-kW-LMi-Design zu wählen, um die Bohrmaschine, die aus einem Boart Longyear HQ-Hochgeschwindigkeitsbohrkopf besteht, anzutreiben und zu steuern montiert auf einem 700er Futterrahmen und unter Verwendung eines standardmäßigen unterirdischen Rod Handlers. Nach der Entscheidung für das Basiskonzept wurde das Projekt zu einer komplexen Verpackungsaufgabe für das Asia Pacific Drilling Services Engineering-Team. Suche nach Möglichkeiten, alle LMi-Komponenten zusammen mit den 500 m langen Stäben auf den Träger zu schieben und dann einen Arm zu konstruieren, der den viel schwereren Bohrer an der Vorderseite der Bohranlage halten kann, während er dennoch eine volle horizontale 360-Grad-Achse und plus 90 bis negative 90-Achse zulässt Grad der zu erreichenden Bohrwinkel war keine leichte Aufgabe.

Ein innovatives Konzept von Stewart Jones, bei dem der vordere Stangenbehälter während des Transports über der Vorderachse sitzt und dann während des Einsatzes auf beiden Seiten des Riggs vertikal geneigt werden kann, was ein ergonomisches Stangenhandling ermöglicht, war ein zusätzlicher Bonus auf dem Weg. Das Projekt war sicherlich nicht ohne Herausforderungen, mit einer gewissen Verstärkung des Normet-Chassis und einer größeren Vorderachse, die erforderlich ist, um die wesentlich höhere Last aufzunehmen, die jetzt von der Vorderseite der Maschine getragen wird.

Aufgrund des engen Zeitrahmens für das Projekt mussten Design und Bau gleichzeitig stattfinden, und das Team in der Werkstatt unter der Leitung des leitenden Installateurs Darren Watson leistete hervorragende Arbeit beim Bau und der Montage des ersten Riggs, obwohl er nur eine Hälfte hatte -fertige Entwürfe und Teilzeichnungen am Anfang. Das Design der Schläuche für das MDR500 war eine Mammutaufgabe, da der vordere Arm viel Bewegung erfordert, und das Werkstatt-Team war entscheidend für die Konstruktion und den Bau dieses Projekts. Ein Großteil davon wurde in der Werkstatt am Rigg entworfen.

Als sich das schwere Heben im Auftrag des mechanischen Teams kurz vor dem Abschluss befand, war der Konstruktionsstab bereits an die damaligen Produkte für elektrische und Steuersysteme von Bernie Chia und Glen Verrall übergeben worden, um dieses Rig mit aller Kontrolle zum Leben zu erwecken Sowohl die Setup-Funktionen als auch der Bohrer werden entweder über die Touchscreen-Benutzeroberfläche in der Kabine des Trägers oder über das elektronische Bedienfeld von LMi abgewickelt. Glen übte seine Magie, um die zusätzlichen MDR-Funktionen nahtlos in eine modifizierte Version der LMi-Software zu verweben.

Während des gesamten Projekts stand das Ingenieurteam in engem Kontakt mit den Endbenutzern vor Ort, hauptsächlich Matt Barnes, der das Betriebsteam der MMG Dugald River Mine in Queensland leitet, wo die ersten beiden MDR500-Einheiten eingesetzt wurden. Diese Zusammenarbeit fand in jeder Phase des Projekts statt, angefangen mit einer Betriebsbesichtigung durch das Engineering-Projektteam, um mit Matt und seinem Team die Anforderungen an das Rig zu ermitteln, um sicherzustellen, dass das Endergebnis genau das war, was erforderlich war. Das Engagement des Teams wurde durchgehend fortgesetzt, wobei Matt ein unschätzbarer Sachverständiger war und auch ein wesentlicher Teilnehmer an Designprüfungen und Risikobewertungen war. Das Projekt wurde Anfang Januar 2018 mit einem Engineering-Standortbesuch abgeschlossen und dann im März, gleichzeitig mit dem betriebsbereiten Einsatz jedes MDR500 an Dugald River. Der Hauptzweck dieser Besuche besteht darin, die Bediener über die Merkmale des neuen Bohrgerätes zu schulen und zur Verfügung zu stehen, um etwaige Probleme sofort zu beheben, wenn sie auftreten. Glücklicherweise gab es keine wesentlichen Probleme und Glen konnte die Fahrten als wertvolle Quelle für Rückmeldungen von Bohrern für die weitere Entwicklung von LMi-Software nutzen.

Das erste MDR500 kam vor Ort an und nach den routinemäßigen Inspektionen vor Ort wurde das erste Loch ohne Probleme gebohrt. Dies war nicht zuletzt auf die erheblichen Beiträge des Operationsteams während des gesamten Projekts und die schnelle Übernahme der neuen Bohranlage durch die Bohrmaschinen zurückzuführen. Die Bohrer am Dugald River haben das neue LMi-Steuersystem des MDR500 schnell gefunden und ihre Akzeptanz für die Schnittstelle war sehr erfreulich. Das Dugald River-Team übertraf schnell seine mit dem vorherigen MDR150 erreichten Meter-Rate und erreicht nun durchschnittlich 2 zusätzliche Meter pro Stunde.

Ein dritter MDR500 steht im Adelaide-Workshop kurz vor dem Abschluss und wird nach seiner Fertigstellung als Möhre verwendet, um neue Arbeiten an mehreren potenziellen Standorten anzuregen, die derzeit diskutiert werden. Wenn die Marktnachfrage nach wie vor stark ist, ist beabsichtigt, die alternde Flotte von 8 verbleibenden MDR150-Flotten in den nächsten Jahren kontinuierlich in MDR500-Flotte umzuwandeln, wobei die Möglichkeit besteht, weitere Carrier zu gewinnen, um bei Bedarf noch mehr zu machen.

Der MDR500 war und ist nach wie vor ein Erfolg auf diesem Gebiet und ein Schlüsselinteresse für das Asia Pacific Drilling Services-Team bei der Aushandlung von Untertagebohrverträgen. Der Erfolg des Projekts war offensichtlich das Ergebnis harter Arbeit, aber auch der hervorragenden Teamarbeit und des gemeinsamen Einsatzes der verschiedenen Funktionsgruppen von Boart Longyear, wobei viel mehr Menschen als hier erwähnt eine wichtige Rolle im Projekt spielten .

Bei der derzeitigen Prozedur musste das StopeMaster-Rig bei jeder Bewegung vor und hinter dem Gerät mit einer Schaufel begleitet werden. Die StopeMaster-Anlage ist für Produktionsbohrungen in der Mine unerlässlich, bewegt sich jedoch langsam und würde den Verkehr auf der Rampe aufhalten, wenn sie sich in der Mine bewegt. Dieser Prozess kostete die Zeit und die Ressourcen der Mine.

Um diese Herausforderung zu lösen, erstellte das Boilling Longyear-Entwicklungsteam Drilling Services einen mehrphasigen Plan, um die vorhandene StopeMaster-Ausrüstung um Funktionalität und Mobilität zu erweitern. Die erste Phase des Plans bestand darin, eine mobilere StopeMaster-Anlage zu entwerfen und zu bauen, dann mit dem Freihand-Ruten-Handling und schließlich mit dem halbautonomen Bohren.

With the combined dedication of many remarkable Boart Longyear employees around the world, the team started engineering a new Stopemaster MDR rig that would solve the issues the mining company was experiencing.

Ein paar Wochen vor der Auslieferung des MDR-Bohrgerätes begleiteten Vertreter des Drilling Services-Teams von Boart Longyear das Pre-Assessment-Team der Mine, um jeden Winkel des Prototyp-Bohrgeräts zu durchforsten, um die Konformität mit den Standards des Kunden proaktiv zu identifizieren und anzugehen.

Um einen erfolgreichen Einsatz des neuen mobilen StopeMaster MDR-Bohrgeräts sicherzustellen, verbrachte ein spezialisiertes Boart Longyear-Team 16 Tage vor Ort, um alle feinen Details auszuarbeiten und sicherzustellen, dass alles reibungslos funktionierte. Das Team bestand aus engagierten Schlagbohrern und einem leitenden Produktionsdesigner.

Am Nachmittag des 10. März 2018 fuhr die allererste Stopemaster-MDR-Anlage auf die Rampe, als sie in das Portal für ihren ersten Einsatz in einer Mine im nördlichen Ontario, Kanada, einfuhr. Kurz darauf wurde das erste Loch gebohrt.

From the moment the rig arrived at the mine, the Boart Longyear team worked diligently with the customer to rapidly address any new concerns identified by the onsite reviewers. Over the subsequent days, the drilling team quickly learned the new LMi interfaces - a couple of joysticks, a knob, and a touchscreen had replaced the recognizable matrix of gauges and controls native to the stalwart StopeMaster machine. 

(Von links nach rechts) Boart Longyear-Mitarbeiter: Willie Coderre, Tyler Allin, Zane Clark, Al Portugie, James Forest, Dan Kirkey

Nach Tagen der Feinabstimmung des Bohrgeräts und der Anpassung der Software zur Steuerung der Gestänge der Bohrstange konnten die Bohrer endlich bohren. Diese begeisterten Männer arbeiteten als Tag-Team zusammen, um das erste 17-Meter-Loch fertig zu stellen, das erwartungsgemäß einen bekannten Wasserschaden durchbrach, der 4 ° C heißes Wasser auf die Bohrer und Bohrer stürzte. 

Dann war es Zeit für einen Crewwechsel und eine neue Gruppe von Bohrern begann mit dem Projekt. Das nächste Loch musste mit einer Kaskade aus erfrischendem kanadischem Grundwasser endlos auf den Bohrer gebohrt werden. Ohne viel Murren zog der zugewiesene Bohrer seine Öler an und trotzte pflichtbewusst den feuchten, kalten Bedingungen, Stab für Stab. Der Bohrer hatte Mühe, mit den letzten Stangen zu graben, also zog der engagierte Bohrer sie alle heraus, um den Bohrer zu überprüfen, und schickte dann den Bohrstrang direkt nach oben. Erst später wurde das Problem der Durchdringung auf ein defektes Ventil zurückgeführt, aber der Bohrer stapfte durch. Einen halben Meter vor dem Ziel war die Schicht vorbei und es war Zeit, den Tag aufzugeben.

Aufgrund logistischer Herausforderungen waren einige Mitglieder der Bohrmannschaft aus irgendeinem Grund vorübergehend nicht erreichbar. Ein anderes Teammitglied akzeptierte die Herausforderung des Trainings an der neuen Bohrmaschine.

Willie Coderre bringt den MDR in sein erstes Stope.

Er kämpfte fleißig durch die immer noch nicht diagnostizierte Armaturenklasse, um den letzten halben Meter des vorherigen Lochs zu vollenden, und folgte dieser Leistung mit einem 17 Meter langen eigenen Loch. Da sich der Bohrer zu diesem Zeitpunkt für gut eine Woche vor Ort befand, erhielt der jüngste Bohrer jetzt den Titel „Most Meters Drilled“ für das neue StopeMaster MDR-Bohrgerät. 

Nachdem er sich über die extrem langsame Durchdringungsrate gequält hatte, schnappte der Schlagbalken des Drifter mit nur noch drei Metern im Loch. Die Besatzung ersetzte die Schlagstange und vervollständigte das hartnäckige Loch. 

Bei der Neupositionierung des Bohrers für das nächste Bohrloch konnte der Bohrer schnell eine Schwachstelle in einem der Stellglieder feststellen, die die Stützen des Bohrers ausfahren. Der Bohrer wurde wieder heruntergefahren und gesichert, bevor das Team wieder an die Oberfläche ging, um einen Plan zu erarbeiten, der den Ausleger verstärkt. Mit einem Plan in der Hand benötigte das Team einen weiteren Wartungstag, um die Korrektur durchzuführen.

Nachdem die Auslegerprobleme behoben waren, wurde der Bohrer erfolgreich umpositioniert und begann ein weiteres Loch. Dieses Mal konzentrierte sich das Team auf die detaillierten Mikroverhaltenswerte während des gesamten Bohrvorgangs. Das Bohrteam konnte das defekte Ventil identifizieren und diagnostizieren, und der neue Bohrer erhielt in kürzester Zeit ein Ersatzteil. Ein paar Schläuche hier, ein paar Schrauben dort, und die Zufuhrdrucksteuerung wurde aus dem Programmable Logic Controller (PLC) gerissen und vorübergehend einem erfahrenen Langlochbohrer übergeben.

Nachdem mehrere Probleme gelöst wurden, schloss sich das Team zusammen, um zu versuchen, einige Meter ohne Probleme zu bohren. Da sich der Bohrer viel besser verhalten hat, wurden an diesem Tag fünf Bohrlöcher mit einer Gesamtlänge von 83 Metern problemlos gebohrt.

Obwohl anfangs Herausforderungen an den Prototyp gestellt wurden, bedeutete das Boart Longyear-Team vor Ort, dass sie sich schnell anpassen, korrigieren und korrigieren konnten. Aufgrund ihrer engagierten Teamarbeit konnte die Crew auf Kundenwunsch den StopeMaster zu einem mobilen Bohrgerät mit Stangenhandling und semi-autonomem Bohren aufrüsten.

Das neu in Betrieb genommene MDR-Rig StopeMaster löste die Probleme des Umsetzens des StopeMasters, beschleunigte den Umstieg von Stein auf Stein und machte weniger Zeit und Ressourcen aus der Mine. Die StopeMaster MDR-Ausrüstung ist außerdem mit Rutenhandhabungsfähigkeiten und halbautonomem Bohren mit einem neuen LMi-Bedienfeld sicherer, das sowohl den Rutenhandler als auch die StopeMaster MDR-Anlage steuert.

In der Nähe der Küsten von Nordost-Neufundland liegt die von Rambler Metals and Mining betriebene Mine Ming. Rambler benötigte eine wichtige Belüftung, um 400.000 cfm-Abluftventilatoren für ihr Belüftungssystem an der Oberfläche zu installieren. 

Rambler startete das Projekt zunächst mit zwei verschiedenen Oberflächenbohrern, war jedoch nicht erfolgreich. Dann dachten sie über einen Alimak Raise-Kletterer nach oder bauten eine konventionelle Raise mit Stopper-Bohrern ab.

Beide Alternativen waren jedoch aufgrund ihres Zeit- und Kostenaufwands unattraktiv.

Rambler besprach die Situation dann mit Brian Winsor, Boart Longyear Langlochbohrer, der vorschlug, einen Boart Longyear Stopemaster einzusetzen, um die komplizierte Dropraise abzuschließen.

Brian bohrte sein erstes Loch, brach aber nicht durch. Unbeirrt schätzte Brian die Position dieses Lochs anhand der Abweichungsdistanz und versetzte sein zweites Bohrloch, das letztendlich durchbrach. Brian bohrte die restlichen Löcher nach einem Muster, das auf dem anfänglichen Durchbruch basiert. Die Bohrungen verliefen reibungslos und gemäß dem von Brian erstellten Plan, basierend auf dem ersten Durchbruchloch.

Brian sprengte den Raise, hob das Gesicht und brachte den Schnitt zum Durchbruch an die Oberfläche. Die verbleibenden Bohrungen strahlte er bis zur vollen Gestaltung der Belüftungserhöhung.

Bei keiner der Hochspannungsleitungen und Oberflächeninstallationen, die sich in unmittelbarer Nähe der Lage des Oberflächenkragens befanden, kam es zu Beschädigungen. Die Sprengarbeiten wurden ohne Verzögerungen für den Untertagebau abgeschlossen.

Brian konnte dieses Projekt zu Ramblers Zufriedenheit mit Bohrintuition, kritischem Denken und harter Arbeit abschließen. Als Dan Kirkey, Abteilungsleiter für Bohrdienstleistungen und Produktionsbohrdienste, kommentierte er: "Bohren Sie das Erhöhen nach" Gefühl "anstatt durch technische Zeichnungen, was dies besonders wirkungsvoll macht und seine Fähigkeiten als Bohrer zeigt." ! Auszeichnung und Anerkennung des Kunden für seinen Erfolg. Herzliche Glückwünsche!

Erfahren Sie mehr über Boart Longyears Produktionsbohrdienstleistungen

Boart Longyear hat im Rahmen einer langfristigen Vereinbarung mit BHP Billiton bei Olympic Dam gearbeitet. Da der Betrieb weiter wächst, sind für die Erschließung neu definierter Erzzonen verbesserte Produktivität und Sicherheit erforderlich. Boart Longyear hat diesen Bedarf mit der Entwicklung von Bohrtechnologien und -methoden für verbesserte Diamantkernbohrungen erfüllt.

Die bisherige Einführung von Rutenhandhabern durch Boart Longyear reduzierte die Belastung von Bohrunternehmen durch die manuelle Handhabung von Ruten und führte zu begrenzten Handverletzungen. Boart Longyear beteiligte sich auch an einer Studie, die Rig-Moves umfasste, was zu einer Verbesserung der Standortbewegungszeit um 11 Prozent führte. Jetzt hat Boart Longyear das entwickelt und implementiert Bohrsteuerungsschnittstelle (DCi) to increase the efficiency, productivity and safety of the LM series of underground diamond core drill rigs.

Steigern Sie die Produktivität unterirdischer Diamantkernbohrungen

Boart Longyear bietet Diamantbohrungen auf dem Gelände des Olympic Dam-Bergwerks an. Diamantbohrungen werden zur Gewinnung von Gesteinsproben (Kern) zur Analyse der Geometrie des Olympic Dam-Erzkörpers und zum Sammeln geochemischer Informationen verwendet, die zur Erstellung von Blockmodellen zur Planung und Gewinnung zukünftiger Ressourcen verwendet werden.

Boart Longyear konnte die DCi nicht nur die Produktivität zu steigern, sondern auch die Sicherheit für die Bohrunternehmer zu erhöhen.

DCi erhöht die Anzahl der Bohrungen

In einem Zeitraum von sechs Monaten (Mai - Oktober 2013) verwendete Boart Longyear eine LM75 Bohrgerät mit dem DCi zum Bohren von insgesamt 5.726,3 Metern mit einem Diamantbohrer der Größe BQTK. Dies war eine Steigerung um 907,7 ​​Bohrlöcher im Vergleich zum vorherigen Sechsmonatsdurchschnitt, was zu einer Verbesserung der Stückkosten um durchschnittlich 2,90 USD pro Meter und einer monatlichen Produktivitätssteigerung von 13,5 Prozent führte.

Mit der tiefsten Bohrungstiefe von 700 Metern vor Ort wurde der DCi erlaubte es Boart Longyear, in Krippenpausen und Schichtwechsel weiter zu bohren. Dies ist möglich, da der DCi ein programmierbares Steuerungssystem (SPS) enthält, in dem ein Supervisor Parameter für das Bohren vorgeben kann. Diese Parameter bilden ein halbautonome Bohrsystem, das es dem LM75 erlaubt, einen drei Meter langen Lauf ohne Bohrmaschine zu erreichen.

Das DCi-SPS-System führt zu weniger Schläuchen, weniger Leckagen und Unordnung um den Bohrer. Ein Supervisor kann Bohrparameter für unerfahrene Bediener festlegen, und ein automatisches Herunterfahren erfolgt, wenn ein Bohrlauf endet oder programmierte Parameter überschritten werden. Auch eine Laserannäherung wird das Bohrgerät bei einem Bruch abschalten, so dass sich die Bohrmaschinen immer in sicherem Abstand befinden.

Eine voll elektronische Benutzeroberfläche bedeutet das DCi Verfügt über einen leichteren und tragbareren Schaltschrank im Vergleich zu hydraulischen Steuerungen. Die Gewichtsdifferenz von 50 Kilogramm und die begrenzte Anzahl von Bauteilen ermöglichen es Bohrern, die Einheit einfacher und schneller zu bewegen. Es gibt nur drei Stecker, die vom DCi getrennt werden können, und keine Hydraulikschläuche.

Die SPS ermöglicht einen Knopfdruck für unbeaufsichtigtes Bohren. Durch Bohren innerhalb der voreingestellten Parameter, die von einem Supervisor festgelegt wurden, wird der LM75 kann von unerfahrenen Bohrern eine längere Lebensdauer der Ausrüstung und höhere Produktivität erreichen. Ein Auto-Rod-Feed-and-Pull-System führt auch zu weniger manueller Handhabung und einem kabellosen Freihandabstieg.

Das DCi bietet Echtzeit-Leistungsdaten, die zur schnellen Analyse aufgezeichnet, gespeichert und heruntergeladen werden. Diese aktuellen Informationen ermöglichen es einem Bohrer, Anpassungen an der Bohranlage vorzunehmen, um die Produktivität unterwegs zu steigern. Da der DCi wichtige Instrumentierungsdaten liefert, kann eine Systemdiagnose ausgeführt werden, um die Rig-Leistung und die Bedienerleistung zu ermitteln und frühzeitige Geräteausfälle zu erkennen.