یون ابزار حفاری سنگ برای معادن زیرزمینی و تونل ها
تقاضا برای ابزارهای حفاری سنگ
زنجیره ابزار حفاری سنگ آخرین حلقه در کل سیستم حفاری سنگ است. کل سیستم ابزار حفاری شامل: دم ساق پا ، آستین اتصال ، میله مته و بیت.
کل سیستم ابزار حفاری به فناوری پردازش دقیق و تحمل ایده آل پردازش نیاز دارد تا کل سیستم بتواند از کیفیت بهتر و عملکرد حفاری سنگی برخوردار باشد. به همین ترتیب ، کل سیستم ، شامل دکل های حفاری ، مته های سنگی و سیستم های ابزار حفاری ، باید به طور مناسب با توجه به شرایط خاص و برنامه های حفاری سنگ تنظیم شود. کل سیستم ابزار حفاری سنگ نیازهای زیر را دارد:
1. ویژگی های حفاری با سرعت بالا.
مته های مدرن هیدرولیکی سنگ قدرت بی نظیری برای ابزارهای حفاری سنگ فراهم می کنند. در طی فرایند کار ، ابزارهای حفاری سنگ تحت تنش فشاری شدید ، تنش کششی ، سایش نخ ، گرم شدن اصطکاکی و فرسایش از سنگ قرار می گیرند.
2. مشخصات تقاضا از مواد ابزار حفاری.
در شرایط پیچیده فوق الذکر ، مواد ابزار حفاری سنگ دارای چهار ویژگی است. (1) مقاومت. برای دستیابی به حداقل اتلاف انرژی و عمودی بودن ایده آل حفاری ، مواد ابزار حفاری نیاز به مقاومت خوب و ابعاد مناسب ابزار حفاری دارند. (2) قدرت خستگی. در روند کار سیستم ابزار حفاری ، باید مته دارای مقاومت خستگی فوق العاده بالا باشد ، که تحت تنش فشاری بسیار بالا و تنش کششی با فرکانس بسیار بالا قرار دارد. (3) مقاومت بالا. کار در زیر مته های سنگی با قدرت بالا به مقاومت بسیار زیاد سیستم ابزار حفاری نیاز دارد تا احتمال شکستگی ابزار حفاری به حداقل برسد. (4) مقاومت در برابر سایش بالا. برای ابزارهای حفاری سنگ ، مقاومت در برابر سایش بالا می تواند عمر طولانی تر نخ را تضمین کند. الزامات مربوط به قسمت آلیاژی مته به ویژه بیشتر است. چهار ویژگی فوق در مورد ابزارهای حفاری سنگ رابطه مثبت یا حتی رابطه منفی نیست.
بنابراین ، با دستیابی به اقتصاد حفاری بالاتر ، کیفیت حفاری ، یون ماده ، طراحی محصول و فرآیندهای پیشرفته عملیات حرارتی ، چهار ویژگی فوق برای دستیابی به بهترین عملکرد بهینه می شوند.
3. مشخصات حفاری.
در روند حفاری زیرزمینی ، ویژگی های مهم حفاری عمدتا جنبه های زیر را شامل می شوند.
(1) قطر حفاری. یون دیافراگم نیاز به بررسی جامع اندازه راه ، مشخصات دکل حفاری ، قدرت حفاری سنگ ، عمق سوراخ ، روش انفجار و سختی سنگ دارد. به طور خلاصه ، انتخاب دیافراگم به طور عمده باید مورد توجه قرار گیرد: تعداد سوراخ های صورت کار ، تعداد انفجار مورد نیاز ، دقت سوراخکاری و اندازه ذرات سنگ شکن ، الزامات پشتیبانی از راه ، و تعداد شاتکریت
(2) عمق سوراخ. قبل از طراحی و تنظیم سوراخ ها ، لازم است عمق حفاری را به طور جامع در نظر بگیریم. برای دستیابی به تعادل ایده آل عمق حفاری و شیفت های حفاری سنگ نیز لازم است که به طور جامع شرایط سنگ ، برنامه های کاری و ترتیبات شیفت را در نظر بگیریم. در عملیات راهداری ، مهمترین هدف دستیابی به حداکثر فیلمهای تک گذرگاه است.
(3) عمودی سوراخ. به همین ترتیب ، عوامل زیادی وجود دارد که بر عمودی گمانه تأثیر می گذارد. برای دستیابی به بهره وری بالاتر ، دقت حفاری به اندازه سرعت حفاری مهم است. بنابراین ، کیفیت حفاری به اندازه تعداد سوراخ در ساعت مهم است. سوراخ های عمودی ایده آل می توانند به کارایی بهتر انفجار برسند. انحراف سوراخ به طور کلی به دلیل سوراخ غیر مستقیم ، دهانه ضعیف سوراخ و انحراف به دلیل شرایط سنگ است. ابزار حفاری صحیح می تواند انحراف را در طول روند حفاری به حداقل برساند.
4. سقوط.
سرعت کارآمد حفاری از اثر تخلیه م slaثر سرباره جدا نیست. برعکس ، عمر ابزار حفاری را کاهش می دهد ، سایش تجهیزات حفاری سنگ را تسریع می کند ، سرعت حفاری و دقت حفاری را کاهش می دهد. به طور خلاصه ، اگر سرباره م slaثر حاصل نشود ، اقتصاد کل عملیات تا حد زیادی کاهش می یابد.
5. reaming.
در روند حفاری و انفجار تونل ، معمولاً از یک سوراخ برش خورده به قطر 64-127 میلی متر در مرکز استفاده می شود. در عمل واقعی ، ابتدا یک سوراخ کوچک 35-45 میلی متر ایجاد می شود تا از صحت سوراخ بریده شده اطمینان حاصل شود و مصرف ابزار حفاری کاهش یابد. هدف اصلی بدست آوردن فضایی برای گسترش انفجار از قبل برای دستیابی به اثر انفجار بهتر و عمق موثر است.
انتخاب ابزارهای حفاری سنگ
در روند ساخت جاده ، شرکتها معمولاً تجهیزات مربوطه را با توجه به اندازه راه ، مقاومت فشاری سنگ ، فشردگی سنگ و یکپارچگی سنگ انتخاب می کنند. در حال حاضر ، مته های پشتیبانی کننده سنگ برای تجهیزات عمومی حفاری سنگ داخلی عمدتا شامل Sandvik's HLX5 و HL500 ، Epiroc's COP1238 ، COP1638 ، COP1838 ، RD18U ، Montabert's HC25 ، HC28 ، HC50 ، HC95 ، HC109 و YONDA's YDH210 هستند. این مته های پیشرفته و پرقدرت سنگ نیازهای فوق العاده بالایی برای عملکرد ابزارهای حفاری دارند. انتخاب صحیح ابزارهای حفاری تضمین اساسی و شرایط لازم برای حفاری کارآمد و با کیفیت را فراهم می کند.
انتخاب ساق پا: سنج نقش بسیار مهمی در زنجیره ابزار دریل دارد که عمدتا گشتاور ، فشار پیشرانه و فشار ضربه را انتقال می دهد. نه تنها باید در برابر انرژی ضربه مقاومت کند ، بلکه در برابر چرخش ناشی از سنگ اصطکاک هنگام حفر نیز مقاومت کند. گشتاور مبنای اساسی برای یون از مدل و مشخصات مته سنگ حاصل می شود و طول ساقه همراه با طول تیر رانش و لوله مته در نظر گرفته می شود. از آنجا که دم ساق از نزدیک با مته سنگ متصل است ، طراحی داخلی مته سنگ از قبل قطر دم ساق ، اندازه اسپلین چرخان و محل سوراخ زهکشی را مشخص کرده است. بنابراین ، یک عمر طولانی ، عملکرد بالا ،
در میان سکوهای حفاری عمومی فوق الذکر ، مته های سنگی HLX5 یا Cop1838ME / HE اغلب مجهز هستند. در بیشتر موارد ، یک اتصال رزوه ای 38 میلی متری ، یعنی T38 یا R38 ، اتخاذ می شود. انتخاب نخ T یا نخ R عمدتا بر اساس شرایط سنگ و نیازهای کاری است. ویژگی های اصلی آن به شرح زیر است:
نخ R ، که به آن نخ موج نیز گفته می شود ، می تواند با یک نیروی چرخش کوچک محکم متصل شود. به عبارت دیگر ، اتصال نخ موج شکل محکم تر است ، در نتیجه باعث کاهش اتلاف فرآیند انتقال انرژی و همچنین کاهش گرمای تولید شده توسط شل شدن می شود. از یک زاویه دیگر ، جدا کردن رشته موج آسان نیست. اگر تجهیزات بتوانند به اندازه کافی نیروی محرکه برای تأمین نیروی چرخش به اندازه کافی فراهم کنند ، نخ T انتخاب گزینه بهتری خواهد بود. نخ T که به آن نخ مستطیل نیز گفته می شود ، دارای گام بالاتر و سطح تماس بیشتر است. بنابراین ، دارای ویژگی های مقاومت در برابر سایش و جداسازی آسان است.
یون آستین اتصال: اگر انتهای اتصال ساق و میله مته هر دو رشته داخلی یا رزوه خارجی باشد یا مشخصات نخ متناقض است ، برای اتصال به آستین اتصال نیاز است. آستین اتصال عمدتا برای اتصال ساق و میله مته استفاده می شود و همزمان ، انتهای میله مته و ساق به طور موثر رو به رو متصل می شوند تا انرژی به طور م effectivelyثر انتقال یابد. در مته های سنگی مدرن با قدرت بالا ، T-thread اولین انتخاب است. در روند کار راه ، معمولاً از آستین اتصال T38 استفاده می شود. به منظور دستیابی به انتقال انرژی م moreثرتر و محکم تر کردن اتصال ، معمولاً از آستین اتصال به قطر 52 میلی متر (T38) به جای آستین اتصال مستقیم T38-55 میلی متر در عملیات بیرونی استفاده می شود.
انتخاب میله مته: به عنوان مهمترین قسمت از کل زنجیره مته ، میله مته عمدتا برای انتقال انرژی در طول فرایند حفاری استفاده می شود. در لوله های حفاری سنگ در جاده های زیرزمینی ، در بیشتر موارد از شش کلی استفاده می شود. در مقایسه با لوله مته گرد ، لوله مته شش ضلعی دارای مواد بیشتر ، مقاومت خستگی بالاتر است و کل لوله مته از استحکام بیشتری برخوردار است. اگر قطر وجه انتهای پیستون ضربه ای به قطر وجه انتهای ساق نزدیک باشد ، انتقال انرژی مثرتر است. به همین ترتیب ، اگر قطر میله مته به قطر صورت انتهایی فوق الذکر نزدیکتر باشد ، می توان انتقال انرژی بیشتری به سوراخ مته را بدست آورد.
در عین حال ، برای دستیابی به انتقال انرژی م theثر ، کمترین قطر سوراخ ممکن مته به یک مته کوچکتر برای میله مته نیاز دارد. این مفهوم منجر به این واقعیت شده است که لوله مته معمولاً در عملیات راهداری به سه اندازه تقسیم می شود. لوله مته T38-Hex35-R32 را که معمولاً استفاده می شود ، به عنوان مثال در نظر بگیرید: انتهای ساق قطر (38 میلی متر) نزدیک به ساق پا ، یعنی T38 را می گیرد. میله مته Hex35 را تصویب می کند ، یعنی قطر دایره منقوش صورت انتهای میله مته 35 میلی متر است که کمی کوچکتر از 38 میلی متر است. دریل از یک نخ 32 میلی متری کوچکتر یعنی R32 استفاده می کند. این طرح میله مته را قادر می سازد در برابر فشار ضربه و گشتاور چرخشی بیشتر مقاومت کند و می تواند رشته هایی با قطر مته مناسب ایجاد کند ، که اقتصاد و کارایی حفاری را در طول عملیات تونل بسیار بهبود می بخشد.
در فرآیند یونی میله مته ، عوامل زیر به طور عمده در نظر گرفته می شوند: نخ انتهای اتصال میله مته ؛ طول پرتو پیشرانه برای تعیین طول میله مته. قطر صحیح میله مته اجازه می دهد تا میله مته آزادانه بچرخد و دارای یک معقول است ترخیص کالا از گمرک آنول اثر تخلیه م dischargeثر سرباره را به دست می آورد. ترخیص کالا از گمرک بسیار بزرگ یا خیلی کوچک به طور جدی بر اثر تخلیه سرباره تأثیر می گذارد. عوامل فوق برای تعیین نخ انتهای مته ترکیب می شوند.
انتخاب مته: به عنوان تماس نهایی با سنگ ، اینکه آیا مته می تواند به طور موثر از انرژی برای شکستن سنگ استفاده کند و تا آنجا که ممکن است نیروی واکنش را کاهش دهد (نیروی واکنش به زنجیره و تجهیزات مته آسیب جدی می رساند) ، یون بسیار مهم است.
در کل سیستم ابزار مته ، تعداد و مدل بیت های مته اغلب بیشتر از سایر ابزارهای مته است. مته مته ترکیبی از یک بدنه فلزی و یک کاربید سیمانی است و معمولاً دو نوع مته سوراخ دار و مته متقاطع وجود دارد. ذره دندان ستونی امروزه به دلیل بهره وری بالاتر از سوراخکاری ، مقاومت در برابر سایش بهتر و ویژگی های خوب جمع شدن ، به متداول ترین انتخاب تبدیل شده است.
با توجه به شرایط مختلف کاربرد (شرایط سنگ ، نیازهای حفاری) به ستون آلیاژی مناسب قطر دندان ، شکل ، ارتفاع برآمدگی و زاویه دندان جانبی. دو نوع اصلی از گزینه های شکل آلیاژ وجود دارد: بیت های دکمه و بیت های نوک تیز ، که به طور عمده الزامات سرعت حفاری ، دقت حفاری و عمر بیت را در نظر می گیرند. لازم به ذکر است که تکه دندان تیز در شرایط سخت سنگ نیز نتایج خوبی به دست خواهد آورد ، زیرا برای اطمینان از اتصال محکم زنجیر مته مقاومت چرخشی بیشتری به دست می آورد و همچنین باعث ایجاد عمودی سوراخ می شود.
به طور مشابه ، طراحی های مختلف قسمت بدنه فلزی مته مورد نیاز کاربردی متفاوت است. از طریق طرح متفاوت دهانه سرباره و سوراخ تخلیه ، طراحی متفاوت بدنه فلزی برای سختی سنگ و سایش سنگ مناسب خواهد بود.
