Cum să utilizați ciocanele DTH și burghiile în mod științific pentru a realiza operațiuni eficiente de foraj?

1. Viteza ciocanului DTH în timpul forării

Viteza ciocanului DTH, în timpul procesului de foraj, funcția principală a rotației ciocanului DTH este de a face aliajul burghiului să se întoarcă la un anumit unghi pentru a impacta roca data viitoare. Există multe descrieri ale vitezei ciocanului DTH în unele materiale domestice. Dar, conform experienței noastre, atunci când impactați roca tare, este mai rezonabil ca ciocanul DTH să se rotească 1/3 ~ 1/2 pentru fiecare impact al ciocanului DTH. Un număr mare de teste au dovedit și influența vitezei ciocanului DTH asupra vitezei de forare a rocii. Prea rapid sau prea lent va afecta eficiența forajului.

Formula vitezei de forare cu ciocan DTH: n=fd/πD

n------- Viteza ciocanului DTH (r/min)

f-------- Frecvența impactului ciocanului DTH (ori/min)

d-------- diametrul aliajului dintelui lateral al burghiului (mm)

π----- pi (3,14)

D-------- diametrul găurii (mm)

Viteza ciocanului DTH nu este legată doar de frecvența ciocanului, diametrul găurii de foraj, diametrul aliajului dinților laterali burghiului, dar are și o relație excelentă cu proprietățile rocii.

Sugestiile de optimizare a vitezei pentru diferite tipuri de roci sunt următoarele:

Rocă moale (cum ar fi șisturi, noroi etc.): Acest tip de rocă are o duritate scăzută și viteza poate fi mărită în mod corespunzător. In general se recomanda sa fie 20-40r/min. O viteză mai mare poate accelera eficiența de zdrobire și poate evita extrudarea excesivă a burghiului în roca moale, rezultând burghiu lipicios.

Rocă de duritate medie (cum ar fi calcar, gresie etc.): Viteza convențională este mai potrivită la 10-30r/min, ceea ce poate asigura că burghiul poate afecta și zdrobi în mod eficient roca și nu va cauza uzura prematură a burghiului din cauza vitezei excesive.

Roca tare (cum ar fi granit, bazalt etc.): La impactul cu roca tare, viteza nu trebuie să fie prea mare. Se recomanda sa fie 5-15r/min. Viteza mai mică permite burghiului să utilizeze pe deplin energia de impact și să evite uzura excesivă sau chiar crăparea dinților din aliaj din cauza rotației de mare viteză.

În operațiunile de foraj, durata de viață și costul burghiului sunt de mare îngrijorare pentru fiecare utilizator, așa că trebuie să se exploreze modul de îmbunătățire a duratei de viață a burghiului. O selecție rezonabilă a vitezei nu numai că poate crește viteza de găurire, ci și poate crește durata de viață a instrumentului de găurit și poate reduce costul de utilizare. Deoarece viteza de găurire este legată de mulți factori, fie că este vorba de presiune, duritatea rocii, frecvența ciocanului în jos sau forma și dimensiunea dinților din aliaj de burghie, trebuie să facem corecții în funcție de condițiile reale atunci când forăm roci. Pentru construcția puțurilor de apă, viteza generală de 10 ~ 30 r/min este mai rezonabilă.

2. Presiunea axială în timpul forajului

Scopul principal al presiunii axiale (presiunea de foraj) a ciocanului de jos în gaură în timpul forajului este de a depăși forța de reacție în timpul impactului și de a face aliajul burghiului în contact strâns cu roca de la fundul găurii. Este legat de tipul de ciocan de jos, de duritatea rocii și de presiunea furnizată ciocanului de jos de către compresorul de aer. Fiecare ciocan de jos are propriul său interval de presiune axială. Pe măsură ce diametrul găurii crește, crește presiunea axială; pe măsură ce presiunea crește, presiunea axială crește; pe măsură ce duritatea rocii crește, crește presiunea axială. Dar, în general, vă recomandăm să aplicați 6Kg~14,6Kg de presiune axială pe milimetru de diametrul găurii.

De exemplu, atunci când utilizați un ciocan SPM360 cu un burghiu SPM360-152 pentru a găuri o gaură cu diametrul de 152 mm la o presiune mai mică de 1,7 Mpa, presiunea axială necesară este de 6Kg×152 = 912Kg. Dar când roca este mai dură, trebuie să creștem în mod corespunzător presiunea axială, ceea ce poate fi determinat prin observarea utilizării la fața locului a instrumentului de foraj.

Sugestii de optimizare pentru presiunea axială sub diferite tipuri de roci:

Rocă moale: presiunea axială nu trebuie să fie prea mare. Se recomanda aplicarea unei presiuni axiale de 4-8Kg pe milimetru de diametru de gaurire. Presiunea axială excesivă poate cauza cu ușurință ca burghiul să se scufunde în roca moale și să provoace blocaj de foraj.

Rocă de duritate medie: Conform recomandărilor convenționale, se aplică o presiune axială de 6-12Kg per milimetru de diametru de foraj pentru a zdrobi eficient roca.

Rocă dură: presiunea axială trebuie crescută în mod corespunzător. Se aplică o presiune axială de 8-14,6 kg pe milimetru de diametru de foraj pentru a se asigura că burghiul poate afecta eficient roca tare.

Dar atunci când efectuăm construcția de găuri adânci, trebuie să luăm în considerare greutatea instrumentului de găurit, astfel încât presiunea axială reală pe care o obținem ar trebui să fie:

Presiunea axială reală = presiunea axială teoretică - greutatea maximă a tijei de foraj - greutatea maximă a ciocanului în adâncime - greutatea maximă a burghiului

Experimentele au arătat că presiunea axială rezonabilă poate îmbunătăți eficiența forajului. Creșterea oarbă a presiunii axiale nu numai că nu va îmbunătăți eficiența impactului, dar va agrava și uzura burghiului. Prin urmare, selecția rezonabilă a presiunii axiale trebuie să ia în considerare următorii factori: tipul de ciocan DTH și diametrul găurii; proprietățile fizice și mecanice ale rocii, în principal duritatea rocii; presiunea și volumul de gaz furnizate de compresorul de aer ciocanului DTH.

3. Cuplu în timpul găuririi

Cuplul necesar ciocanului DTH pentru a găuri este furnizat în principal de instalația de foraj, care este în principal pentru a permite ciocanului DTH să realizeze rotația necesară în timpul construcției. În general, cuplul de rotație necesar pentru fiecare milimetru al diametrului găurii este de 1,06 N·M, ceea ce este mai rezonabil, dar luând în considerare alți factori ai găurii, vă recomandăm ca cuplul pentru fiecare milimetru (mm) al diametrului găurii să fie de aproximativ 2,7N·M. În același timp, pe măsură ce adâncimea găurii crește, și cuplul trebuie să crească; duritatea rocii devine mai dură, iar cuplul trebuie crescut. Prin urmare, la găurire, trebuie să luăm în considerare: diametrul găurii; adâncimea găurii; formațiunea de stâncă.

▷ Sugestii de optimizare a cuplului pentru diferite tipuri de roci:

Rocă moale: Cererea de cuplu este relativ mică, aproximativ 1,5-2,2 N・M pe milimetru de diametrul găurii. Un cuplu mai mic poate satisface nevoile de forare a rocii moi și poate evita prăbușirea găurii din cauza cuplului excesiv.

Rocă de duritate medie: cuplul recomandat pe milimetru de diametru de foraj este de 2 - 2,5 N・M pentru a se asigura că ciocanul se rotește stabil în roca de duritate medie.

Rocă tare: Cuplul pe milimetru de diametru de foraj poate fi crescut la 2,5 - 3N·M pentru a îmbunătăți capacitatea de zdrobire a rocii dure.

Analiza de mai sus a concluzionat că " trei elemente d" ale ciocanului de jos și burghiului în timpul forajului, și anume viteza, presiunea axială și cuplul. Selectarea rezonabilă a celor trei elemente ale forării în timpul forării poate îmbunătăți eficient eficiența forării și poate reduce costurile de utilizare.