میله‌های مته حفاری معدنی همیشه خراب می‌شوند؟ یک مقاله برای درک حالت‌های خرابی و راه‌حل‌ها
در عملیات معدن، میله‌های حفاری یک جزء حیاتی و ضروری هستند که عملکرد آنها مستقیماً بر کارایی و ایمنی تأثیر می‌گذارد. در مقایسه با میله‌های حفاری تونل‌سازی/پیشرو، میله‌های حفاری معدن، خرابی‌های غیرطبیعی کمتری را تجربه می‌کنند، اما هنگامی که مشکلی پیش می‌آید، هنوز هم می‌توانند مشکلات قابل توجهی در تولید ایجاد کنند. این مقاله به بررسی حالت‌های رایج خرابی میله‌های حفاری معدن، علل آنها و اقدامات متقابل برای کمک به شما در جلوگیری از "خطاهای" تولید می‌پردازد.
سایش رزوه‌های داخلی و خارجی: رایج‌ترین «عامل سایش» در میان انواع خرابی‌های میله‌های حفاری مورد استفاده در دکل‌های معدن، سایش رزوه‌های داخلی و خارجی رایج‌ترین است و سایش رزوه‌های داخلی غالب است. مانند پیچی است که هر روز از آن استفاده می‌کنید - رزوه‌های آن به مرور زمان ساییده می‌شوند، شل می‌شوند و سفت کردن آنها سخت می‌شود؛ رزوه‌های میله حفاری نیز به همین شکل رفتار می‌کنند.
چه چیزی مقاومت سایشی رزوه میله مته را تعیین می‌کند؟
فرآیند تولید به عنوان پایه: سختی عملیات حرارتی میله، عمق پوسته (کاربوره شده)، پرداخت سطح رزوه و دقت رزوه‌کاری، همگی از عوامل کلیدی مؤثر بر مقاومت در برابر سایش هستند. مانند ساخت یک ابزار بادوام، انتخاب مواد و کیفیت فرآیند مستقیماً عمر مفید را تعیین می‌کنند.
شرایط عملیاتی سخت: سختی سنگ و پیچیدگی زمین‌شناسی نقش غالب را ایفا می‌کنند. در شرایط دشوار، گرفتگی و انحراف سوراخ به راحتی رخ می‌دهد که مانند کاغذ سنباده عمل کرده و سایش رزوه را تسریع می‌کند.
عوامل اپراتوری مهم هستند: مهارت اپراتور و تنظیمات مورد استفاده (فشار تغذیه/پیشرو، فشار آب شستشو و غیره) می‌تواند بر میزان سایش رزوه تأثیر بگذارد. عملکرد نادرست مانند قرار دادن میله در معرض "شکنجه" است و باعث سایش غیرطبیعی می‌شود.
توجه به استفاده و نگهداری: عدم سنگ‌زنی مجدد مته‌ها به موقع نه تنها نفوذ را کاهش می‌دهد، بلکه منجر به انحراف سوراخ نیز می‌شود؛ ترکیب میله‌های فرسوده و نو یا استفاده از میله‌های سازندگان مختلف - به دلیل تفاوت در تلرانس رزوه و فاصله مناسب - باعث تسریع در ساییدگی رزوه می‌شود.
شکستگی ریشه رزوه خارجی: نتیجه استفاده بیش از حد شکستگی در ریشه رزوه‌های خارجی یکی دیگر از حالت‌های رایج خرابی است که اغلب زمانی اتفاق می‌افتد که یک میله به اندازه معمول خود رسیده است اما هنوز مورد استفاده قرار می‌گیرد. معمولاً رزوه‌های داخلی و خارجی قبل از شکستگی ریشه فرسوده می‌شوند. با این حال، برخی از محصولاتی که رزوه‌های آنها فرسوده نشده است، در صورت ادامه استفاده، همچنان می‌توانند دچار شکستگی ریشه شوند. علل اصلی عبارتند از:
فرآیند تولید بسیار مهم است: سطح عملیات حرارتی، استحکام خستگی میله را تعیین می‌کند. اینکه آیا ریزساختار عملیات حرارتی، چقرمگی و مقاومت خستگی کافی را فراهم می‌کند یا خیر، بسیار مهم است. ساختار ایده‌آل، یک سطح مارتنزیتی پرکربن با هسته بینیت پایین‌تر و یک منطقه مختلط انتقالی پهن و صاف بین آنها است. پرداخت سطح رزوه نیز بر عملکرد تأثیر می‌گذارد.
شرایط عملیاتی مشکل را افزایش می‌دهند: شرایط پیچیده با گرفتگی مکرر یا انحراف سوراخ منجر به شکستگی‌های خستگی غیرطبیعی در ریشه رزوه می‌شود.
خطرات پنهان استفاده و نگهداری: عدم سنگ‌زنی مجدد مته به موقع می‌تواند باعث انحراف سوراخ و در نتیجه شکستگی‌های غیرطبیعی ریشه رزوه‌های میله شود.
شکستگی در برجستگی رزوه داخلی (برش خالی) - یک نقطه ضعف ساختاری شکستگی در برجستگی رزوه داخلی (ناحیه زیربرش/"برش خالی") نوع دیگری از خرابی است که معمولاً توسط دو عامل ایجاد می‌شود. اول، در حین حفاری، رزوه خارجی می‌تواند نیروهایی را به ناحیه برجستگی رزوه داخلی اعمال کند که از نظر ساختاری ضعیف‌تر است و بنابراین مستعد شکستگی است. دوم، سایش شدید در قسمت بیرونی رزوه داخلی، استحکام ناحیه برجستگی را بیشتر کاهش داده و خطر شکستگی را افزایش می‌دهد. یک اقدام متقابل عملی، انتخاب میله‌هایی با طراحی رزوه داخلی کشیده است: درگیری طولانی‌تر به توزیع بارها و کاهش تمرکز تنش در نقطه ضعف کمک می‌کند و به طور مؤثر ناحیه آسیب‌پذیر را تقویت می‌کند.
شکستگی بدنه میله: یک خطای کنترل کیفیت شکستگی بدنه میله رایج نیست و معمولاً مربوط به مشکلات خود فولاد یا فرآیندهای نامناسب نورد/آهنگری است که معمولاً به صورت جداگانه رخ می‌دهد. با این حال، اگر شکستگی بدنه میله به صورت دسته‌ای رخ دهد، احتمالاً نشان دهنده یک مشکل قابل توجه در عملیات حرارتی یا کنترل فرآیند است. در این صورت، بازرسی دقیق فرآیند عملیات حرارتی و کنترل کیفیت برای شناسایی و اصلاح نقص‌ها مورد نیاز است.
خم شدن میله: عامل پنهان در عملیات سریالی میله‌های حفاری معدنی اغلب در رشته‌های سریالی استفاده می‌شوند، معمولاً 10 تا 20 میله که به هم متصل شده‌اند. هنگامی که یک میله خم می‌شود، نه تنها خود آن غیرقابل استفاده می‌شود، بلکه می‌تواند باعث خرابی‌های غیرطبیعی در میله‌های دیگر شود. بنابراین، صافی و هم‌مرکزی بودن معیارهای کیفی حیاتی برای میله‌های معدن هستند. اطمینان از این تلرانس‌های هندسی، قابلیت اطمینان و دوام را در طول عملیات مداوم به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد.
برای جلوگیری از خم شدن میله، عملیات صاف کردن متعددی در طول تولید مورد نیاز است. مواد خام میله ورودی ممکن است تاب داشته باشند و باید قبل از پردازش بیشتر صاف شوند. میله‌ها می‌توانند در طول عملیات حرارتی تغییر شکل دهند و پس از آن برای رعایت استانداردهای دقیق صافی، نیاز به صاف کردن دقیق دارند. علاوه بر این، حمل و نقل و انبارداری باید به گونه‌ای مدیریت شود که صافی حفظ شده و از خم شدن جلوگیری شود.
