Reliability analysis of drilling operation in open pit mines

Considering the high investment and operation costs, reliability analysis of mining machineries is essential to achieve a lean operation and to prevent the unwanted stoppages. In open pit mining, drilling, as the initial stage of the exploitation operations, has a significant role in the other stages. Failure of drilling machines causes total delay in blasting operation. In this paper, the reliability of drilling operation has been analyzed using the Markov method. The failure and operation data of four heavy rotary drilling machines in Sarcheshme copper mine in Iran have been used as a case study. Failure rate and repair rate of all machines have been calculated using available data. Then, 16 possible operation states have been defined and the probability of being of drilling fleet in each of the states was calculated using Markov theory. The results showed that there was 77.2% probability that all machines in fleet were in operational condition. It means that, considering 360 working days per year, drilling operation will be in a reliable condition in 277.92 days.

Biorąc pod uwagę wysokość kosztów inwestycyjnych a także eksploatacyjnych, przeprowadzenie analizy niezawodności maszyn i urządzeń górniczych jest sprawą kluczową dla zapewnienia sprawnego działania i dla wyeliminowania niepożądanych przestojów. W kopalniach odkrywkowych prace wiertnicze prowadzone w początkowych etapach eksploatacji mają ogromne znaczenie również w późniejszych fazach działalności przedsięwzięcia. Awaria urządzeń wiertniczych powoduje opóźnienia przy pracach strzałowych. W pracy tej przeanalizowano niezawodność urządzeń wiertniczych w oparciu o metodę Markowa. Jako studium przypadku wykorzystano dane zebrane w trakcie eksploatacji i awarii czterech obrotowych urządzeń wiertniczych wykorzystywanych w kopalni rud miedzi Sarcheshme w Iranie. Awaryjność maszyn i zakres oraz częstość napraw obliczono na podstawie dostępnych danych. Zdefiniowano 16 możliwych stanów działania, a prawdopodobieństwa znalezienia się jednego z urządzeń wiertniczych w każdym z podanych stanów obliczono z wykorzystaniem teorii Markowa. Wyniki pokazują, że poziom prawdopodobieństwa tego, że wszystkie urządzenia wiertnicze znajdować się będą w stanie gwarantującym ich właściwe działanie wynosi 77.2%. Biorąc pod uwagę 360 dni roboczych w roku, oznacza to, że prace wiertnicze prowadzone być mogą w warunkach niezawodności przez 277.92 dni w roku.