Verimli delme işlemleri elde etmek için DTH çekiçleri ve matkap uçları bilimsel olarak nasıl kullanılır?

1. Delme sırasında DTH çekicinin hızı

DTH çekicinin hızı, delme işlemi sırasında, DTH çekicinin dönüşünün ana işlevi, matkap ucu alaşımının bir sonraki sefer kayaya çarpması için belirli bir açıyla dönmesini sağlamaktır. Bazı yerel malzemelerde DTH çekicinin hızı hakkında birçok açıklama vardır. Ancak deneyimlerimize göre, sert kayaya çarparken, DTH çekicinin her bir darbesi için DTH çekicinin 1/3~1/2 dönmesi daha makuldür. Çok sayıda test de DTH çekicinin hızının kaya delme hızı üzerindeki etkisini kanıtlamıştır. Çok hızlı veya çok yavaş olması delme verimliliğini etkileyecektir.

DTH çekiç delme hızı formülü: n=fd/πD

n------- DTH çekiç hızı (r/dak)

f-------- DTH çekiç darbe frekansı (defa/dakika)

d-------- matkap ucu yan diş alaşım çapı (mm)

π----- pi (3.14)

D-------- matkap deliği çapı (mm)

DTH çekicinin hızı sadece çekicin frekansı, sondaj deliği çapı, sondaj ucu yan diş alaşım çapı ile ilişkili olmayıp aynı zamanda kayaç özellikleri ile de büyük bir ilişkiye sahiptir.

Farklı kaya tipleri için hız optimizasyon önerileri şu şekildedir:

Yumuşak kaya (şeyl, çamur taşı vb.): Bu kaya türü düşük sertliğe sahiptir ve hız uygun şekilde artırılabilir. Genellikle 20-40r/dak olması önerilir. Daha yüksek bir hız, kırma verimliliğini artırabilir ve matkabın yumuşak kayada aşırı ekstrüzyonunu önleyerek yapışkan matkaba neden olabilir.

Orta sertlikte kaya (kireç taşı, kum taşı vb.): Geleneksel hız 10-30r/dakikada daha uygundur, bu da matkabın kayayı etkili bir şekilde çarpmasını ve ezmesini sağlar ve aşırı hız nedeniyle matkap ucunun erken aşınmasına neden olmaz.

Sert kaya (granit, bazalt vb.): Sert kayaya vururken, hız çok hızlı olmamalıdır. 5-15r/dak olması önerilir. Daha düşük hız, matkabın darbe enerjisini tam olarak kullanmasını ve yüksek hızlı dönüş nedeniyle alaşım dişlerinin aşırı aşınmasını veya hatta çatlamasını önlemesini sağlar.

Delme işlemlerinde, matkap ucunun ömrü ve maliyeti her kullanıcı için büyük bir endişe kaynağıdır, bu nedenle matkap ucunun hizmet ömrünün nasıl iyileştirileceği araştırılmalıdır. Makul bir hız seçimi yalnızca delme hızını artırmakla kalmaz, aynı zamanda matkap takımının hizmet ömrünü de artırabilir ve kullanım maliyetini azaltabilir. Delme hızı, basınç, kaya sertliği, sondaj deliği çekiç frekansı veya matkap ucu alaşım dişlerinin şekli ve boyutu gibi birçok faktöre bağlı olduğundan, kayaları delerken gerçek koşullara göre düzeltmeler yapmak zorundayız. Su kuyusu inşaatı için 10~30 r/dk'lık genel hız daha makuldür.

2. Delme sırasında eksenel basınç

Delme sırasında sondaj çekicinin eksenel basıncının (delme basıncı) temel amacı, darbe sırasında reaksiyon kuvvetini yenmek ve matkap ucunun deliğin dibindeki kaya ile yakın temas halinde alaşımlanmasını sağlamaktır. Bu, sondaj çekicinin türü, kayanın sertliği ve hava kompresörü tarafından sondaj çekicine sağlanan basınçla ilgilidir. Her sondaj çekicinin kendi eksenel basınç aralığı vardır. Deliğin çapı arttıkça eksenel basınç artar; basınç arttıkça eksenel basınç artar; kayanın sertliği arttıkça eksenel basınç artar. Ancak genel olarak, delik çapının milimetresi başına 6Kg~14,6Kg eksenel basınç uygulanmasını öneriyoruz.

Örneğin, 1.7Mpa'dan daha düşük bir basınçta 152mm çapında bir delik açmak için SPM360-152 matkap ucuyla bir SPM360 sondaj çekici kullanıldığında, gereken eksenel basınç 6Kg×152 = 912Kg'dır. Ancak kaya daha sert olduğunda, sondaj aletinin yerinde kullanımını gözlemleyerek belirlenebilen eksenel basıncı uygun şekilde artırmamız gerekir.

Farklı kaya tipleri altında eksenel basınca yönelik optimizasyon önerileri:

Yumuşak kaya: Eksenel basınç çok büyük olmamalıdır. Delme çapının milimetresi başına 4-8 kg eksenel basınç uygulanması önerilir. Aşırı eksenel basınç, matkap ucunun yumuşak kayaya batmasına ve matkap sıkışmasına neden olabilir.

Orta sertlikte kaya: Geleneksel önerilere göre, kayayı etkili bir şekilde kırmak için delme çapının her milimetresine 6-12 kg eksenel basınç uygulanır.

Sert kaya: Eksenel basıncın uygun şekilde artırılması gerekir. Matkap ucunun sert kayaya etkili bir şekilde etki edebilmesini sağlamak için delme çapının her milimetresine 8-14,6 kg eksenel basınç uygulanır.

Ancak derin delik delme işlemi yaptığımızda delme aletinin ağırlığını hesaba katmalıyız, dolayısıyla elde edeceğimiz gerçek eksenel basınç şu olmalıdır:

Gerçek eksenel basınç = teorik eksenel basınç - matkap çubuğu ölü ağırlığı - kuyu dibi çekici ölü ağırlığı - matkap ucu ölü ağırlığı

Deneyler, makul eksenel basıncın delme verimliliğini artırabileceğini göstermiştir. Körü körüne artan eksenel basınç, sadece darbe verimliliğini artırmada başarısız olmakla kalmayacak, aynı zamanda matkap ucu aşınmasını da artıracaktır. Bu nedenle, eksenel basıncın makul seçimi aşağıdaki faktörleri dikkate almalıdır: DTH çekicinin türü ve deliğin çapı; kayanın fiziksel ve mekanik özellikleri, özellikle kayanın sertliği; hava kompresörünün DTH çekicine sağladığı basınç ve gaz hacmi.

3. Delme sırasında tork

DTH çekicinin delikleri delmesi için gereken tork, esas olarak DTH çekicinin inşaat sırasında gereken dönüşü elde etmesini sağlamak için kullanılan sondaj kulesi tarafından sağlanır. Genellikle, delik çapının her milimetresi için gereken dönüş torku 1,06 N・M'dir, bu daha makuldür, ancak delikteki diğer faktörleri göz önünde bulundurarak, delik çapının her milimetresi (mm) için torkun yaklaşık 2,7 N・M olmasını öneririz. Aynı zamanda, deliğin derinliği arttıkça, torkun da artması gerekir; kaya sertliği daha da zorlaşır ve torkun da artırılması gerekir. Bu nedenle, delme sırasında şunları dikkate almalıyız: deliğin çapı; deliğin derinliği; kaya oluşumu.

▷ Farklı kaya tipleri için tork optimizasyon önerileri:

Yumuşak kaya: Tork talebi nispeten küçüktür, delik çapının milimetresi başına yaklaşık 1,5-2,2N・M. Daha küçük bir tork, yumuşak kayanın delme ihtiyaçlarını karşılayabilir ve aşırı tork nedeniyle deliğin çökmesini önleyebilir.

Orta sertlikte kaya: Çekicin orta sertlikte kayada stabil bir şekilde dönmesini sağlamak için delme çapının milimetresi başına önerilen tork 2 - 2,5 N・M'dir.

Sert kaya: Sert kayanın kırma kabiliyetini artırmak için delme çapının milimetre başına tork 2,5 - 3N・M'ye kadar artırılabilir.

Yukarıdaki analiz, delme sırasında deliğe giren çekiç ve matkap ucunun üç öğesinin, yani hız, eksenel basınç ve torkun olduğunu ortaya koymuştur. Delme sırasında delmenin üç öğesinin makul bir şekilde seçilmesi, delme verimliliğini etkili bir şekilde artırabilir ve kullanım maliyetlerini azaltabilir.