تطبیق چکش DTH و مته: چرا مشکلات حفاری سنگ سخت معمولاً ناشی از عدم تطابق تجهیزات است
اگر تا به حال کنار یک دکل حفاری DTH از جنس گرانیت سخت ایستاده باشید و نظارهگر توقف تدریجی نرخ نفوذ در حالی که کمپرسور با حداکثر توان خود فریاد میزند، بوده باشید، احتمالاً شنیدهاید که کسی این جمله را میگوید: دددد این سنگ خیلی سفته.دددد و گاهی اوقات این درست است. اما در بیشتر موارد، سنگ دقیقاً به همان سختی است که قرار است باشد - مشکل این است که ترکیب چکش و مته برای کار متفاوتی انتخاب شده است.
حفاری درون چاهی یک سیستم است. چکش، مته، فشار هوا و سنگ، همه باید با یکدیگر هماهنگ باشند. وقتی این هماهنگی وجود نداشته باشد، علائمی را مشاهده میکنید که همه زمین را مقصر میدانند: نفوذ آهسته، متههای گیر کرده، سایش بیش از حد، سوراخهایی که از مسیر خود منحرف میشوند. کبریت را درست کنید، و سنگ ناگهان همکاری بیشتری پیدا میکند.
استاندارد ۱۱۵ میلیمتری: وقتی یک چکش ۴ اینچی انتخاب هوشمندانهای است
برای سوراخهای انفجاری، چاههای آب و حفاریهای اکتشافی در محدوده قطر ۱۱۵ میلیمتر تا سازندهای متوسط تا سخت - سنگ آهک، زغال سنگ و بیشتر ذخایر طلا و مولیبدن - چکش DTH 4 اینچی همراه با مته ۱۱۵ میلیمتری ترکیبی است که سرعت، هزینه و قابلیت اطمینان را بهتر از هر چیز دیگری در کلاس خود متعادل میکند.
چرا ۴ اینچ برای ۱۱۵ میلیمتر؟ قطر پیستون در یک چکش ۴ اینچی، سطح تماس کافی برای ارائه انرژی ضربهای را فراهم میکند که با آنچه یک مته ۱۱۵ میلیمتری میتواند به طور مفید جذب کند، مطابقت دارد. اگر اندازه کوچکتری انتخاب کنید - مثلاً یک چکش ۳.۵ اینچی که یک مته ۱۱۵ میلیمتری را از طریق یک آداپتور میکوبد - انرژی ضربه در هر ضربه برای قطر مته بسیار کم است. سطح مته چگالی انرژی کافی برای ایجاد دهانههای مناسب در سنگ سخت را دریافت نمیکند و حتی با وجود اینکه کمپرسور به همان اندازه سخت کار میکند، نرخ نفوذ کاهش مییابد.
اگر مته بزرگتری انتخاب کنید - یک چکش ۵ اینچی روی مته ۱۱۵ میلیمتری - در این صورت انرژی بیشتری نسبت به آنچه بدنه مته و تیغههای کاربیدی برای تحمل آن طراحی شدهاند، به مته وارد میکنید. این انرژی اضافی به حفاری سریعتر منجر نمیشود، بلکه به بارگذاری ضربهای تبدیل میشود که تیغههای کاربیدی را میتراشد، ساقه مته را سوراخ میکند و ارتعاش را به رشته مته منتقل میکند که عمر هر چیزی بالاتر از چکش را کوتاه میکند.
جفت 4 اینچی/115 میلیمتری در نقطه بهینه قرار میگیرد. چرخههای چکش به اندازه کافی سریع هستند تا فرکانس ضربه بالا را حفظ کنند - که در سنگ سخت که به تعداد زیادی ضربه در دقیقه نیاز دارید، مهم است - اما هر ضربه به تنهایی انرژی کافی برای شکستن سنگ را دارد تا اینکه فقط از آن بازتاب شود. و از آنجا که سیستم بیش از حد تحت فشار نیست، مصرف هوا قابل کنترل باقی میماند. شما کمپرسور را در تمام شیفتها با حداکثر سرعت روشن نمیکنید تا فقط چرخه چکش را حفظ کنید.
از نظر عملی، این ترکیب به راحتی سنگ آهک و زغال سنگ را با فشار هوای متوسط اندازه گیری می کند. در سازندهای سخت تر - گرانیت، بازالت، کوارتزیت - باید فشار را افزایش دهید، اما چکش و مته برای تحمل آن طراحی شده اند. پروفیل دکمه کاربیدی روی یک مته DTH 115 میلی متری با مشخصات مناسب برای سنگ سخت، کروی یا بالستیک خواهد بود نه مخروطی، که به شما مقاومت در برابر ضربه را با هزینه مقداری سرعت نفوذ می دهد. این معامله زمانی ارزش دارد که جایگزین، دکمه های تراشیده شده و مته را از وسط سوراخ بکشید.
چالش ۱۴۰ میلیمتری: وقتی به همه چیز بزرگتر نیاز دارید
اگر سوراخهایی با قطر ۱۴۰ میلیمتر را در سازندهای با سختی بالا - سنگ آهن، پورفیری مس متراکم، بازالت بدون هوازدگی - ایجاد کنید، بازی کاملاً تغییر میکند. مساحت سطح مته در مقایسه با ۱۱۵ میلیمتر تقریباً ۵۰٪ افزایش مییابد، به این معنی که چکش باید به طور متناسب انرژی ضربه بیشتری را در هر ضربه وارد کند تا چگالی انرژی یکسانی را در سطح سنگ حفظ کند. یک چکش ۴ اینچی نمیتواند این کار را انجام دهد. شما به یک چکش ۵ اینچی نیاز دارید.
چکش DTH 5 اینچی پیستون بزرگتری با کورس طولانیتر دارد و ضربات عمیقتر و سنگینتری را که یک مته 140 میلیمتری برای شکستن کارآمد سنگ سخت نیاز دارد، وارد میکند. فرکانس ضربه کمتر از یک چکش 4 اینچی است - این به دلیل انرژی بیشتر در هر ضربه است - اما در سنگ سخت با قطر بزرگ، انرژی ضربه بیشتر از فرکانس ضربه اهمیت دارد. صد ضربه سنگین که واقعاً سنگ را میشکند، سوراخ را سریعتر از دویست ضربه سبک که فقط سطح را تراش میدهند، پیش میبرد.
طراحی مته نیز تغییر میکند. یک مته DTH با قطر ۱۴۰ میلیمتر برای سنگ سخت به بدنه محکمتر با شیارهای عمیقتر برای دفع حجم بیشتر سنگهای خرد شده در هر متر نیاز دارد. سوراخهای شستشو بزرگتر هستند و طوری قرار گرفتهاند که هوا را دقیقاً به جایی که ردیف گیج نیاز به خنک شدن دارد هدایت کنند - دکمههای بیرونی در هر چرخش کار بیشتری نسبت به دکمههای مرکزی انجام میدهند زیرا مسافت بیشتری را طی میکنند، بنابراین به خنک شدن فعالتری نیاز دارند. اگر شستشو در گیج درست نباشد، دکمههای بیرونی بیش از حد گرم میشوند و زودتر از موعد فرسوده میشوند و قطر سوراخ در بیست متر اول شروع به کوچک شدن میکند.
حفاری چاه عمیق ۱۴۰ میلیمتری پیچیدگی دیگری را نیز ایجاد میکند: تخلیه قلمهها در فواصل طولانی. در عمق ۵۰ متر و بیشتر، سرعت هوا در حلقه میتواند به اندازهای کاهش یابد که تراشههای سنگینتر به جای خروج، شروع به تهنشین شدن کنند. مصرف هوای بالاتر چکش ۵ اینچی - که در چاههای کمعمق یک عامل هزینهبر است - در چاههای عمیق به یک مزیت تبدیل میشود زیرا حجم هوای بالاتر، سرعت حلقوی بهتری را حفظ کرده و چاه را تمیزتر نگه میدارد.
چگونه قبل از اینکه هزینه جابجایی شما را بالا ببرد، عدم تطابق را تشخیص دهید
اگر بدانید دنبال چه چیزی بگردید، نشانههای یک تطابق نامناسب بین چکش و قطعه به سرعت خود را نشان میدهند:
نرخ نفوذ از صخرهای در سنگ سخت پایین میآید اما کمپرسور به خوبی کار میکند.چکش برای قطر مته کوچک است. شما در هر ضربه انرژی ضربه کافی برای شکستن سنگ دریافت نمیکنید، بنابراین مته اساساً در جای خود میکوبد.
دکمههای کاربیدی در همان چند سوراخ اول، لبپریده یا خرد میشوند.چکش برای مته بزرگ است. انرژی ضربه خیلی زیاد است و تیغههای کاربیدی - که برای محدوده انرژی خاصی طراحی شدهاند - بارهای ضربهای فراتر از محدوده طراحی خود را تحمل میکنند. راه حل یا استفاده از چکش کوچکتر یا مته با دکمههای کاربیدی سنگینتر برای ضربه بیشتر است.
گودال، به خصوص در عمق، در حال حرکت است.این میتواند مشکل چکش (عدم ضربه درست پیستون) یا مشکل مته (ساییدگی ناهموار ردیف گیج) باشد، اما اغلب یک مشکل تطبیق است که در آن انرژی ضربه چکش بر توزیع جرم مته متمرکز نیست. مطمئن شوید که طول ساقه مته و سه نظام چکش با هم سازگار هستند - متهای که برای چکش خیلی کوتاه یا خیلی بلند باشد، ضربه خارج از محور را دریافت میکند.
مصرف بیش از حد هوا بدون بهبود نفوذ متناسب.شما فشار بیشتری نسبت به نیاز سیستم اعمال میکنید، معمولاً به این دلیل که کسی سعی دارد با افزایش سرعت کمپرسور به جای اصلاح جفت شدن چکش و مته، عدم تطابق را جبران کند. هوای بیشتر، اندازه چکش اساساً اشتباه را اصلاح نمیکند.
نکتهی آخر
در حفاری DTH، چکش و مته یک جفت همسان هستند. آنها به عنوان یک سیستم طراحی شدهاند، به عنوان یک سیستم آزمایش شدهاند و به عنوان یک سیستم عمل میکنند. ترکیب برندها یا اندازهها به دلیل اینکه dddhhit متناسب است" یا dddhhit چیزی بود که ما روی کامیون داشتیمddhhhh، روشی است که شما یک برنامه حفاری روتین را به یک تمرین عیبیابی تبدیل میکنید. چکش را برای اندازه سوراخ، مته را برای سنگ انتخاب کنید و مطمئن شوید که آنها برای کار با هم طراحی شدهاند. این کار را انجام دهید، و سنگ سخت دیگر مشکل نیست - فقط به خود کار تبدیل میشود.
