Sıkışmadan sert kaya delme: Üç temel parametre ayarlama sırrı
Sert formasyonlar (tipik örnekler: granit, bazalt) yüksek sertlik ve tokluğa sahiptir ve bu da eşleşen delme parametreleri için sıkı gereklilikler getirir. Dönme hızı, matkap itme kuvveti (uç basıncı) ve kesme temizleme (yıkama) parametrelerinin doğru şekilde ayarlanması, penetrasyon hızını iyileştirmek ve takım aşınmasını azaltmak için çok önemlidir. Aşağıda, bu üç temel boyutta parametre ayarlamasına ilişkin ayrıntılı ve pratik bir kılavuz bulunmaktadır.
Dönme hızı: Etkili kırılma sağlamak için düşük hız kullanın Sert kayanın yüksek sertliği, düğme kesicilerin (düğme tipi uçlar) kayayı kırmak için yeterli temas süresine ihtiyaç duyması nedeniyle düşük hızda çalışma gerektirir. Yoğun yapı ve az sayıda doğal çatlak, kesicilerin sürekli basınçla kayaya sıkışması gerektiği anlamına gelir; dönüş çok hızlıysa, temas süresi büyük ölçüde kısalır ve kesici etkili kırılma gerçekleşmeden önce ayrılır. Bu durum sadece verimliliği artırmamakla kalmaz, aynı zamanda uç aşınmasını hızlandıran kuru taşlamaya da neden olur.
Pratikte, sert kaya delme işlemlerinde dönme hızı genellikle 30-60 rpm arasında kontrol edilir. Örneğin, granitte hızı 100 rpm'ye çıkarmak, düğme kesicilerin yüzeyde kaymasına ve kayanın iç kısmına nüfuz etmeden yalnızca sığ çizikler oluşturmasına neden olur. Hızı yaklaşık 40 rpm'ye düşürmek, kesicilerin temas halinde kalmasına, sürekli basınç uygulamasına ve sertlikleri ve kama geometrileri sayesinde kayayı kamalayarak/yarmasına olanak tanır; bu da kırılma verimliliğini %30'un üzerinde artırır ve uç aşınmasını önemli ölçüde azaltır.
Matkap basıncı (uç itişi): Kaya direncini aşmak için yüksek basınç uygulayın Sert kayadaki yüksek basınç dayanımı (genellikle >100 MPa), oluşum direncini aşmak ve kesicileri delmeye zorlamak için yeterli matkap basıncı gerektirir. Yetersiz basınç, kesicilerin gömülmek yerine yüzeyde kaymasına (kaymasına) neden olur; uygun yüksek basınç, kesicilerin yüzey gerilimlerini aşmasını, iç çatlaklara veya kristal sınırlarına girmesini ve kayayı sıkıştırma-kesme hareketiyle birlikte parçalamasını sağlar.
Sert kaya operasyonları için tipik sondaj basıncı 3-5 MPa olarak ayarlanır. Sert kaya madenciliği örneklerinde bu açıktır: Sadece 2 MPa'lık bir sondaj basıncında, kesiciler etkili kırılma noktaları oluşturmakta zorlanır ve penetrasyon hızı 0,5 m/sa'in altında olabilir. Basıncın 4 MPa'ya yükseltilmesi, kesicinin derin kavramasına, çatlakları genişletmek için periyodik basınç döngülerine olanak tanır ve penetrasyonu yaklaşık 1,2-1,5 m/sa'e çıkarır; kırılan kaya ayrıca daha sonraki kullanım için daha iyi blok bütünlüğünü koruma eğilimindedir.
Kırıntıların çıkarılması (yıkama): Temiz bir çalışma yüzeyi sağlamak için yeterli yıkama sağlayın. Sert kaya delme işleminden çıkan kırpıntılar ince olsa da, yavaş penetrasyon, bunların delik tabanında birikmesine ve tekrar tekrar kırılma döngüsüne neden olur: biriken kırpıntılar, kesiciler ile sağlam kaya arasındaki yeni teması engelleyerek aşınmayı artırır ve enerji israfına yol açar. Bu nedenle, kırpıntı çıkarma ayarlamasının temel amacı, dip kırpıntılarını derhal çıkarmak için yeterli yıkama akışını garantilemektir.
Sert kaya delme işlemlerinde, yıkama sıvısı akışı yaklaşık 40-80 L/dak. seviyesinde tutulmalıdır. Örneğin, bir yeraltı sert kaya tüneli projesinde, başlangıçta 30 L/dak.'lık bir yıkama akışı, tabanda 5-8 cm'lik bir kesim birikmesine neden olmuş; matkapların her 2 saatte bir değiştirilmesi gerekmiş ve günlük ilerleme 8 metrenin altına inmiştir. Akış 60 L/dak.'ya çıkarıldıktan sonra, kalan kesimler 1 cm'nin altına düşmüş, matkap ömrü 8 saatin üzerine çıkmış, günlük ilerleme 15-18 metreye çıkmış ve aşınmanın azalması nedeniyle matkap tedarik maliyetleri yaklaşık %40 oranında düşmüştür.
Parametre koordinasyonu: Üç yönlü etkileşimin mantığı Sert kaya delme için parametre ayarlaması, tek faktörlü bir optimizasyon değil, üç parametrenin koordineli bir şekilde eşleştirilmesidir. Temel koordinasyon noktaları:
Hız ve matkap basıncı: Matkap basıncını artırırken, yüksek hız/yüksek basınç koşullarında ani aşırı yüklenmeyi ve matkap hasarını önlemek için düşük dönüş hızını koruyun.
Yıkama ve matkap basıncı: Yıkama akışını artırırken, yıkama darbesinin delik duvarını dengesizleştirmesini önlemek için matkap basıncını buna göre ayarlayın.
Yalnızca dönme hızı, matkap basıncı ve yıkama/kesme çıkarma işlemlerinin uyumlu bir sette bir araya getirilmesiyle sert kaya delme işleminde düşük tüketimle yüksek verimlilik elde edilebilir.
