Cum să alegeți tijele de foraj pentru rocă: tipuri, principii de funcționare și sfaturi de întreținere

În forajul cu ciocan superior, tija de foraj este legătura esențială dintre foreză și sapa de foraj. Indiferent dacă lucrarea implică dezvoltare subterană, foraj în carieră sau împușcături la suprafață, tija trebuie să transfere eficient energia de impact, rotația și mediul de spălare.

O tijă de foraj selectată necorespunzător poate reduce rata de penetrare, poate crește uzura filetului, poate crea defecțiuni legate de stres și poate cauza timpi de nefuncționare inutili. Înțelegerea tipurilor de tije, a sistemelor de filetare, a calității materialelor și a practicilor de întreținere ajută echipele de foraj să îmbunătățească productivitatea și durata de viață a sculelor.

Ce este o tijă de foraj pentru rocă?

O tijă de foraj este o componentă din oțel aliat de înaltă rezistență care conectează forajul la sapa de foraj. Aceasta îndeplinește trei funcții importante:

• Transferă energia de impact pentru a sparge roca.

• Transmite cuplul de rotație pentru a menține burghiul în stare de tăiere.

• Transportă aer sau apă prin orificiul de spălare pentru a îndepărta deșeurile de rocă.

În termeni simpli, tija de foraj este puntea de transfer de energie a sistemului de foraj. Dacă conexiunea, alinierea sau calitatea materialului acesteia sunt compromise, întregul proces de foraj poate avea de suferit.

Principalele tipuri de tije de foraj pentru rocă

Tije de foraj integrale

Tijele de foraj integrale sunt fabricate dintr-o singură bară de oțel, tija și burghiul fiind conectate ca o singură piesă. Deoarece nu există o îmbinare filetată, acestea oferă o transmisie eficientă a energiei și o structură simplă și stabilă.

Acestea sunt utilizate în mod obișnuit cu burghie manuale pentru găuri puțin adânci, găuri mici de explozie, lucrări în carieră și foraj în rocă dură cu diametru mic.

Tije de foraj conice

Tijele conice utilizează o conexiune conică între tijă și un burghiu conic înlocuibil. Unghiurile conice comune includ 7°, 11° și 12°.

Acest design cu ajustare prin frecare nu utilizează filete și este, în general, potrivit pentru foraj superficial, adesea mai puțin de patru metri. Tijele de foraj conice sunt frecvent utilizate în cariere, exploatări secundare și lucrări de construcții ușoare.

Tije de foraj filetate

Tijele de foraj filetate pot fi îmbinate cu manșoane de cuplare, permițând conectarea mai multor tije pentru găuri mai adânci. Sunt utilizate pe scară largă în minerit, săpare de tuneluri, foraje la banc și foraje de producție.

Sistemele comune de fire includ:

• Seria R: R25, R28, R32 și R38, adesea utilizate pentru minerit subteran și săparea de tuneluri.

• Seria T: T38, T45 și T51, utilizate în mod obișnuit pentru găurire la suprafață și lucrări în găuri lungi.

• Tije de extensie MF: filetul mascul și cel femelă sunt prelucrate direct pe capetele opuse ale aceleiași tije, permițând conectarea tijelor fără un manșon de cuplare separat.

Cum funcționează tijele de foraj de rocă

În timpul forajului, tija transmite trei forțe simultan. Pistonul furnizează energie de impact de înaltă frecvență prin tijă către sapă. Forța de rotație rotește sapa continuu pentru a sprijini spargerea rocilor. Mediul de spălare transportă deșeurile din gaură.

Aceste acțiuni trebuie să funcționeze împreună. O potrivire deficitară între impact, rotație și spălare poate reduce eficiența forajului și poate scurta durata de viață atât a tijei, cât și a burghiului.

Cum să alegi tija de foraj potrivită

Începeți cu materialul și tratamentul termic. Oțelul aliat carburat de înaltă calitate, cum ar fi 23CrNi3Mo, oferă un miez rezistent, o suprafață dură și o rezistență puternică la oboseală.

Potrivirea filetului este la fel de importantă. Adaptorul de tijă, manșonul de cuplare, tija de foraj și burghiul trebuie să utilizeze specificații de filetare compatibile. Amestecarea sistemelor de filetare poate duce la pierderi de energie, deteriorarea filetului și riscuri de siguranță.

Condițiile de foraj contează și ele. Roca dură necesită oțel aliat cu rezistență mai mare, în timp ce formațiunile abrazive necesită o rezistență mai mare la uzură. Designul găurii de spălare trebuie să permită îndepărtarea fiabilă a deșeurilor; o spălare deficitară poate supraîncălzi sapa și reduce ratele de penetrare.

Întreținerea esențială a tijelor de foraj

Întreținerea regulată poate prelungi semnificativ durata de viață a prăjinilor de foraj.

Aplicați întotdeauna unsoare adecvată pentru filete înainte de biele pentru a preveni uzura prin frecare a filetului, cunoscută și sub denumirea de sudare la rece. Verificați rectilinietatea tijelor și scoateți din funcțiune tijele îndoite, deoarece utilizarea continuă poate provoca ruperea tijelor sau deteriorarea mașinii de găurit.

Inspectați filetele pentru uzură, dinți ciobiți și fisuri. În cele din urmă, adaptați presiunea de impact și viteza de rotație la condițiile tijei și rocii. Parametrii de funcționare incorecți cresc uzura filetului și cresc riscul de defecțiune.