Aplicarea tehnologiei de biți PDC cu răcire cu aer și descărcare de deșeuri
În prezent, în forajul de drenaj al gazelor pentru minele de cărbune, răcirea sapei se realizează de obicei prin injecție de apă sau injecție de aer, în funcție de condițiile geologice și cerințele procesului. Scopul este de a preveni acumularea excesivă de căldură cauzată de frecarea de rotație la viteză mare, evitând astfel uzura, ciobirea sau pierderea frezelor PDC.
În timpul forajului cu injecție de apă, fluctuațiile volumului injectat și diferențele de moliciune a formațiunii duc adesea la blocarea găurilor, pe măsură ce roca sensibilă la apă se extinde. În plus, forajul pe bază de apă prezintă, de obicei, o revenire slabă a detritusului în găurile cu unghi negativ și verticale, ceea ce poate declanșa cu ușurință incidente de blocare. Dacă forajul este întrerupt, detritusul amestecat cu apă se poate consolida și bloca garnitura de foraj. Din aceste motive, forajul cu injecție de apă nu este potrivit pentru operațiunile cu sapa PDC în multe scenarii.
În cazul forajului pneumatic convențional, aerul sub presiune este transmis prin alezajul tijei de foraj către burghiul PDC. Cu toate acestea, din cauza limitărilor de etanșare și a distanței lungi de transmisie, apar adesea pierderi de aer, reducând performanța de răcire sub așteptări. În același timp, pasajele mari de ventilație pot cauza o distribuție inegală a fluxului de aer, îngreunând transportul eficient al deșeurilor.
Pe baza unei colaborări îndelungate pe teren cu utilizatorii din prima linie ai minelor de cărbune, compania noastră a dezvoltat o sapă PDC pentru îndepărtarea deșeurilor cu acționare pneumatică. Caracteristica sa principală este o ieșire de aer poziționată sub freză, cu un diametru de ieșire de maximum 2 mm și o relație unghiulară specifică între ieșire și freză. În timpul funcționării, aerul de înaltă presiune formează un jet de mare viteză prin duza de 2 mm și este direcționat către unghiul muchiei tăietoare a frezei, permițând o răcire rapidă.
Această sapă PDC cu răcire cu aer și descărcare a deșeurilor este alcătuită în principal dintr-un corp cu structură de coroană, un ansamblu de duze cu jet de aer și freze PDC. Partea superioară a coroanei utilizează un design cu aripioare segmentate cu mai multe lame, cu freze aranjate în poziții optimizate ale lamelor. Aerul de înaltă presiune iese de sub freze pentru a asigura răcirea directă cu aer, prevenind eficient arderea sapei și uzura excesivă cauzată de fluxul de aer sau viteza insuficientă a aerului. În plus, răcirea cu aer de înaltă presiune poate reduce semnificativ problemele de blocare în timpul forajului în zone de falie, iar eficiența sa operațională este de obicei de 4-5 ori mai mare decât cea a metodelor de răcire cu apă.
În concluzie, acest burghiu PDC cu răcire cu aer și descărcare a deșeurilor abordează eficient deteriorarea deșeurilor indusă termic în timpul forajului. Prin combinarea unei presiuni puternice a aerului cu o îndepărtare îmbunătățită a deșeurilor, acesta crește și eficiența forajului, susținând în același timp obiectivele de economisire a energiei și de reducere a consumului.
