DTH Darbeli Matkap Ucu ve Matkap Ucu Eşleştirme: Sert Kaya Delme Problemlerinin Genellikle Ekipman Uyumsuzluğundan Kaynaklanması

Eğer sert granitte bir DTH sondaj makinesinin yanında durup, kompresör tam güçte çalışırken penetrasyon hızının durma noktasına geldiğini izlediyseniz, muhtemelen birinin şunu söylediğini duymuşsunuzdur: "Bu kaya çok sert." Ve bazen bu doğrudur. Ancak çok daha sık olarak, kaya tam olması gerektiği kadar serttir; sorun, matkap ucu ve çekiç kombinasyonunun farklı bir iş için seçilmiş olmasıdır.

Sondaj bir sistemdir. Çekiç, matkap ucu, hava basıncı ve kayaç birbirleriyle uyumlu olmalıdır. Uyumlu olmadıklarında, herkesin zemine bağladığı belirtiler ortaya çıkar: yavaş penetrasyon, sıkışmış matkap uçları, aşırı aşınma, rotasından sapan delikler. Uyum sağlandığında, kayaç birdenbire çok daha işbirlikçi hale gelir.

115 Milimetre Standardı: 4 İnçlik Çekiç Akıllıca Bir Seçim Olduğunda

Orta ila sert oluşumlarda (kireç taşı, kömür tabakaları ve çoğu altın ve molibden yatağı) 115 milimetre çap aralığında patlatma delikleri, su kuyuları ve arama sondajları için, 115 mm'lik matkap ucuyla eşleştirilmiş 4 inçlik DTH darbeli matkap, kendi sınıfındaki diğer tüm ürünlerden daha iyi bir şekilde hız, maliyet ve güvenilirlik dengesini sağlar.

Neden 115 mm için 4 inç? 4 inçlik bir darbeli matkapta piston çapı, 115 mm'lik bir matkap ucunun faydalı bir şekilde emebileceği darbe enerjisine eşdeğer bir darbe enerjisi sağlamak için yeterli darbe yüzeyi alanı sunar. Daha küçük bir matkap ucu kullanırsanız - örneğin, bir adaptörden 115 mm'lik bir matkap ucunu geçiren 3,5 inçlik bir darbeli matkap kullanırsanız - darbe başına darbe enerjisi matkap ucu çapı için çok düşük olur. Matkap ucu yüzeyi, sert kayada uygun kraterler oluşturmak için yeterli enerji yoğunluğuna ulaşamaz ve kompresör aynı derecede çalışmasına rağmen penetrasyon hızı düşer.

Daha büyük bir darbeli matkap ucu kullanırsanız (örneğin 115 mm'lik bir uca 5 inçlik bir darbeli matkap ucu takarsanız), matkap ucunun gövdesi ve karbür uçlarının kaldırabileceğinden daha fazla enerji uygularsınız. Bu fazla enerji daha hızlı delme anlamına gelmez; bunun yerine karbür uçları kıran, matkap ucunun gövdesini ezen ve darbeli matkap dizisine titreşim göndererek darbeli matkap ucunun üzerindeki her şeyin ömrünü kısaltan şok yüklemesine dönüşür.

4 inç/115 mm'lik eşleşme tam ideal noktada yer alıyor. Çekiç, yüksek darbe frekansını koruyacak kadar hızlı çalışıyor (bu, dakikada çok sayıda darbe olayına ihtiyaç duyulan sert kayalarda önemlidir), ancak her bir darbe, kayadan sadece sekmek yerine onu kıracak kadar enerji taşıyor. Ve sistem aşırı basınçlı olmadığı için hava tüketimi yönetilebilir seviyede kalıyor. Çekiç döngüsünü sürdürmek için kompresörü tüm vardiya boyunca son devirde çalıştırmak zorunda kalmıyorsunuz.

Pratik açıdan bakıldığında, bu kombinasyon orta hava basıncında kireç taşı ve kömür tabakası kayaçlarını rahatlıkla işler. Daha sert oluşumlarda – granit, bazalt, kuvarsit – basıncı artırmanız gerekecek, ancak çekiç ve uç buna dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Sert kaya için uygun özelliklere sahip 115 mm DTH uçtaki karbür düğme profili, konik yerine küresel veya balistik olacaktır; bu da size bir miktar penetrasyon hızı pahasına darbe direnci sağlar. Alternatif olarak kırık düğmeler ve delik ortasında uç çekilmesi söz konusu olduğunda, bu ödünleşme yapmaya değer.

140 Milimetre Meydan Okuması: Her Şeyin Daha Büyüğüne İhtiyaç Duyduğunuzda

Demir cevheri, yoğun bakır porfiri, aşınmamış bazalt gibi yüksek sertlikteki oluşumlarda 140 mm çaplı deliklere geçince durum tamamen değişiyor. Matkap ucu yüzey alanı 115 mm'ye kıyasla neredeyse %50 artıyor; bu da çekiçin, kaya yüzeyindeki aynı enerji yoğunluğunu korumak için darbe başına orantılı olarak daha fazla darbe enerjisi vermesi gerektiği anlamına geliyor. 4 inçlik bir çekiç bunu yapamaz. 5 inçlik bir çekiçe ihtiyacınız var.

5 inçlik DTH çekiç, daha uzun stroklu daha büyük bir piston sunarak, 140 mm'lik matkap ucunun sert kayayı verimli bir şekilde kırması için gereken daha derin ve daha güçlü darbeleri sağlar. Darbe sıklığı 4 inçlik bir çekiçten daha düşüktür - bu, darbe başına daha yüksek enerji için yapılan bir ödünleşmedir - ancak büyük çaplı sert kayada, darbe enerjisi darbe sıklığından daha önemlidir. Kayayı gerçekten kıran yüz güçlü darbe, sadece yüzeyi yontan iki yüz hafif darbeden daha hızlı bir şekilde deliği ilerletecektir.

Uç tasarımı da değişiyor. Sert kaya için kullanılan 140 mm'lik DTH uç, metre başına üretilen daha yüksek miktardaki talaşı işlemek için daha derin atık yuvalarına sahip daha sağlam bir gövdeye ihtiyaç duyar. Yıkama delikleri daha büyüktür ve hava akışını tam olarak gösterge sırasının soğutulması gereken yere yönlendirecek şekilde konumlandırılmıştır; dıştaki düğmeler, daha fazla yol kat ettikleri için ortadaki düğmelere göre dönüş başına daha fazla iş yaparlar, bu nedenle daha fazla aktif soğutmaya ihtiyaç duyarlar. Yıkama işlemi göstergede doğru yapılmazsa, dıştaki düğmeler aşırı ısınır ve erken aşınır ve delik çapı ilk yirmi metre içinde küçülmeye başlar.

140 mm derinliğindeki delme işlemi, uzun mesafeler boyunca talaş tahliyesini de beraberinde getirir. 50 metre ve ötesinde, halka boşluğundaki hava hızı, daha ağır talaşların dışarı akmak yerine çökelmeye başlamasına yetecek kadar düşebilir. 5 inçlik darbeli matkapın daha yüksek hava tüketimi (sığ deliklerde maliyet faktörü olsa da), derin deliklerde bir avantaja dönüşür çünkü daha yüksek hava hacmi daha iyi halka hızı sağlar ve deliği daha temiz tutar.

Bir vardiyayı kaybetmeden önce uyumsuzluğu nasıl tespit edersiniz?

Kötü bir çekiç-diken eşleşmesinin belirtileri, neye dikkat edeceğinizi biliyorsanız, hızla ortaya çıkar:

Sert kayada penetrasyon hızı aniden düşüyor ancak kompresör sorunsuz çalışıyor.Çekiç, matkap ucunun çapına göre çok küçük. Kayayı kırmak için yeterli darbe enerjisi alamıyorsunuz, bu yüzden matkap ucu esasen yerinde çekiç gibi dönüyor.

Karbür düğmeler ilk birkaç delikte kırılıyor veya parçalanıyor.Çekiç, uç için çok büyük. Darbe enerjisi çok yüksek ve belirli bir enerji aralığı için tasarlanmış karbür uçlar, tasarım sınırlarının ötesinde darbe yüklerine maruz kalıyor. Çözüm ya daha küçük bir çekiç ya da daha yüksek darbe dayanımına sahip, daha ağır hizmet tipi karbür düğmeli bir uç kullanmaktır.

Çukur özellikle derinlerde yer değiştiriyor.Bu, çekiçle ilgili bir sorun (pistonun düzgün vurmaması) veya uçla ilgili bir sorun (ölçü sırasının düzensiz aşınması) olabilir, ancak genellikle çekiç darbesinin enerjisinin ucun kütle dağılımına merkezlenmemesiyle ilgili bir uyum sorunudur. Uç şaft uzunluğunun ve çekiç mandreninin uyumlu olduğundan emin olun; çekiç için çok kısa veya çok uzun bir uç, eksen dışı darbe alacaktır.

Aşırı hava tüketimi ve buna karşılık gelen penetrasyon iyileşmesinin olmaması.Sistemin ihtiyacından daha yüksek basınç uyguluyorsunuz, bunun nedeni genellikle birinin çekiç ve matkap ucu eşleşmesindeki uyumsuzluğu düzeltmek yerine kompresörü daha fazla açarak telafi etmeye çalışmasıdır. Daha fazla hava, temelde yanlış olan çekiç boyutunu düzeltmez.

Özetle

DTH sondajında, darbeli matkap ve uç birbirine uyumlu bir çifttir. Bir sistem olarak tasarlanmış, bir sistem olarak test edilmiş ve bir sistem olarak performans gösterirler. "Uygun" veya "Kamyonda bu vardı" diye farklı markaları veya boyutları karıştırmak, rutin bir sondaj programını sorun giderme egzersizine dönüştürmenin yoludur. Delik boyutuna uygun darbeli matkap, kayaya uygun uç seçin ve birlikte çalışacak şekilde tasarlandıklarından emin olun. Bunu yaparsanız, sert kaya sorun olmaktan çıkar; sadece işin bir parçası haline gelir.