Darbeli sondaj matkabının darbe frekansı ve basıncı kaya sertliğine göre nasıl ayarlanır?
Kaya sertliği sınıflandırması ve özellikleri:
Yumuşak kaya (şeyl, çamur taşı gibi): Yumuşak kayanın sertliği düşüktür ve basınç dayanımı genellikle 10 ila 50 MPa arasındadır. Bu tür kayanın kırılması daha kolaydır ve parçacıkları arasındaki bağ kuvveti zayıftır.
Orta sertlikte kaya (kireç taşı, kum taşı gibi): Orta sertlikte kaya, orta sertliğe ve yaklaşık 50 ila 150 MPa aralığında bir basınç dayanımına sahiptir. Yapısı nispeten yoğundur, parçacıklar arasındaki bağ kuvveti güçlüdür ve etkili bir şekilde parçalamak için belirli bir darbe kuvveti gerekir.
Sert kaya (granit, kuvarsit gibi): Sert kaya yüksek sertliğe ve genellikle 150 MPa'yı aşan bir basınç dayanımına sahiptir. Sıkı bir kristal yapıya ve yüksek sertliğe sahiptirler ve kırılmaları daha zordur.
Darbe frekansı ayarı
Yumuşak kaya: Yumuşak kayada, kaya kolayca kırılabildiğinden, deliğe doğru darbe uygulayan matkabın darbe frekansı nispeten düşük olabilir. Genel olarak, darbe frekansı dakikada 30 ila 50 kez olarak ayarlanabilir. Bu tür bir frekans, matkap ucunun kayayı kırması için yeterlidir ve aşırı darbe nedeniyle matkap ucunun ve delik duvarının gereksiz yere aşınmasını önler. Örneğin, şist oluşumlarında, daha düşük bir darbe frekansı, matkap ucunun şistleri kademeli olarak kırmasına izin verebilir ve aşırı delmenin delik duvarında dengesizliğe neden olmasını önlemek için delme hızını etkili bir şekilde kontrol edebilir.
Orta sertlikte kaya: Orta sertlikte kaya için, darbe frekansının uygun şekilde artırılması gerekir. Darbe frekansı genellikle dakikada 50-80 kez ayarlanabilir. Daha yüksek bir frekans, matkabın kayadaki mineral parçacıkları arasındaki bağı hızla koparmasını ve böylece etkili bir şekilde delmeyi sağlayacak kadar darbe kuvveti üretebilir. Kireç taşını örnek olarak ele alırsak, darbe frekansını uygun şekilde artırmak, matkap ucunun kireç taşının orta sertliği ve nispeten yoğun yapısıyla daha iyi başa çıkmasını sağlayabilir.
Sert kaya: Sert kaya ortamında, sert kayaları kırabilmek için darbe frekansının daha yüksek olması gerekir. Genellikle, darbe frekansı dakikada yaklaşık 80-120 kez olarak ayarlanabilir. Örneğin, granit oluşumlarında, yüksek frekanslı darbeler kuvveti granitin sert kristal yapısını kırmak için yoğunlaştırabilir ve matkap ucunun kayaya kademeli olarak nüfuz etmesini sağlayabilir. Ancak, çok yüksek bir darbe frekansı matkap ucunun aşırı ısınmasına ve aşırı aşınmasına neden olabilir ve dengelemek için diğer faktörlerin kapsamlı bir şekilde dikkate alınması gerekir.
Basınç ayarı
Yumuşak kaya: Yumuşak kaya, düşük basınç dayanımı nedeniyle daha az delme basıncı gerektirir. Genellikle delme basıncı 1000 - 3000N arasında kontrol edilebilir. Daha düşük basınç, matkap ucunun yumuşak kayaya dengeli bir şekilde çarpmasını ve ezilmesini sağlarken, matkap ucunun aşınmasını azaltır. Örneğin, çamur taşında, daha düşük basınç, matkap ucunun kayayı düzgün bir şekilde kesmesini ve iyi bir delme durumunu korumasını sağlayabilir.
Orta sertlikte kaya: Orta sertlikte kaya, etkili darbeli kırmayı sağlamak için daha fazla basınç gerektirir. Basınç aralığı 3000 - 8000N'a ayarlanabilir. Yeterli basınç, matkap ucunun darbe enerjisini kayaya tam olarak aktarabilir, kayanın basınç dayanımını yenebilir ve delmeyi başarabilir. Kumtaşı oluşumlarında, uygun basınç, matkap ucunun kumtaşındaki kuvars parçacıkları gibi sert bileşenleri ezmesine yardımcı olabilir.
Sert kaya: Sert kaya için daha fazla basınç uygulanması gerekir. Basınç genellikle 8000 - 15000N veya daha yüksektir. Sert kayanın yüksek sertliği ve yüksek basınç dayanımı nedeniyle, yalnızca yeterli basınç, matkap ucunun kayayı ezmek için yeterli darbe kuvveti üretmesini sağlayabilir. Örnek olarak kuartize ele alındığında, daha yüksek basınç matkap ucunun darbesini daha etkili hale getirebilir, ancak ekipmana zarar vermemek için basıncın matkap ucunun ve sondaj kulesinin taşıma kapasitesini aşmaması gerektiği unutulmamalıdır.
Gerçek inşaatta, darbe frekansı ve basıncının ayarlanmasında matkap ucunun özellikleri, delme teçhizatının performansı, deliğin derinliği ve çapı gibi faktörler de dikkate alınmalı ve en iyi delme etkisini elde etmek için delme işlemi sırasında gerçek duruma (cüruf boşalması, matkap ucu aşınması vb.) göre dinamik olarak ayarlanmalıdır.