Kaya Delme Aletlerinin Kullanımında Alınacak Önlemler
Sondaj ve patlatma işlemlerinde kullanılan matkap çelikleri, delik çapıyla sınırlı olduğundan kesit alanları nispeten küçüktür. Bu ince bileşenler, yüksek etkili kaya delici aletler tarafından iletilen şiddetli aşınmaya, aşındırıcı ortamlara ve yüksek frekanslı döngüsel yüklere (gerilme, sıkıştırma, eğilme ve burulma) dayanmak zorundadır. Yükleme koşullarına ve kaya özelliklerine bağlı olarak, kullanım ömrü birkaç düzine saatten yüz saatin biraz üzerine kadar değişebilir. Kaya delme aletleri, endüstrideki en ağır stres altında olan sarf malzemesi mühendislik aletleri arasındadır: kısa ömürlü, teknik olarak zorlu ve büyük miktarlarda vazgeçilmezdir.
Her alet kullanıcısı minimum maliyetle maksimum verim ister; bu da alet tüketimini azaltmak anlamına gelir. Bu nedenle, alet üreticileri ve kullanıcıları, ortak teknik optimizasyon yoluyla kullanım ömrünü iyileştirmek için yakın iş birliği içinde çalışmalıdır.
1. Kullanıcı Bakış Açısından: Kaya Tırmanma Aletleri Seçerken Nelere Dikkat Edilmeli?
(1) Yüksek ürün kalitesi
Yüksek kaliteli şaft adaptörlerinin daha uzun ömürlü olması, sökme ve değiştirme için gereken arıza süresini azaltır. Matkap çubukları ve uçları da aynı derecede kritiktir: eğer bir çubuk kırılırsa, hem çubuk hem de uç kaybolabilir ve açılan delik kullanılamaz hale gelebilir.
Modern hidrolik sondaj makinelerinde normal sondaj işlemleri oldukça otomatiktir ve fiziksel olarak daha az yorucudur; ancak şaft adaptörlerinin değiştirilmesi, kırık çubukların onarılması veya uçların yeniden bilenmesi iş gücü saatlerini boşa harcar, iş gücü yoğunluğunu ve işletme maliyetini artırır. Bu nedenle, kullanıcılar sadece fiyata değil, ürün kalitesine de daha çok önem verirler.
(2) Mümkün olan en iyi nüfuz oranı
Dev sondaj işlemlerinde, işçilik ve ekipman satın alma maliyetinin yanı sıra, zamana bağlı birçok maliyet de fiilen sabittir. Ekipman maliyeti sondaj maliyetinin büyük bir bölümünü oluşturduğundan, daha hızlı penetrasyon toplam inşaat maliyetini doğrudan düşürür. Bu nedenle kullanıcılar sondaj hızına büyük önem verirler.
(3) Minimum patlatma deliği sapması
Orta ve derin delik patlatmalarında, delik sapması patlayıcı yükleme ve delik aralığı verimliliğini azaltarak üretim çıktısını düşürür. Bu nedenle kullanıcılar, genellikle çok dar toleranslar dahilinde yüksek delik düzgünlüğü talep ederler.
Sapmanın başlıca nedenleri şunlardır:
Delik başlangıcında yakalama hatası,
Delik işaretleme/hizalama hatası,
Takım davranışından kaynaklanan delme işlemi sırasında oluşan doğrusallık hatası.
Tam hidrolik veya bilgisayar kontrollü sondaj makineleriyle, ilk iki hata büyük ölçüde azaltılabilir ve geriye kalan ana faktör alet yapısından kaynaklanan sapma olur. Sapma genellikle derinlikle artar ve sonunda hurdaya çıkan deliklere yol açabilir. Sapmayı azaltmanın veya ortadan kaldırmanın oldukça etkili bir yolu, kılavuzlu kaya sondaj aletleri kullanmaktır.
2. Kaya Aletlerinin Aşınması ve Arıza Nedenlerinin Analizi
(1) Matkap dizisinde hizalama hatası
Eğer şaft adaptörü, bağlantı manşonu ve matkap çubuğu eşmerkezli değilse, bükülme deformasyonu meydana gelir, bu da bağlantı noktalarında gerilime ve kötü uyuma yol açarak gevşemeye neden olur.
(2) Besleme basıncı
Çok düşük: penetrasyon verimliliği düşer; bağlantı gevşer; enerji transfer kayıpları artar; temas yüzeylerinde tekrarlanan mikro ayrılma/darbe yüksek gerilime neden olur. Tipik belirtiler: bağlantı yerlerinde aşırı ısınma ve tıklama/çatırdama sesleri. Aşırı ısınma, diş aşınmasını hızlandırır ve aşındırıcı çukurlara neden olabilir.
Çok yüksek: uç dönüş hızı azalır, sıkışma riski artar ve çubuk bükülme gerilimi yükselir.
(3) Darbe basıncı
Yanlış darbe basıncı ayarı, dönme davranışını, penetrasyon verimliliğini ve takım ömrünü doğrudan etkiler.
(4) Dönme hızı
Dönme hızı, matkap ucu çapı ve matkap darbe frekansıyla uyumlu olmalıdır. Daha büyük matkap uçları daha düşük devir sayısı gerektirir. Aşırı devir sayısı, çevresel kesme yapısına zarar verir.
(5) Dönme basıncı/tork ayarı
Doğru dönüş basıncı çok önemlidir. Yapışmayı önlemeye yardımcı olur ve istikrarlı dönüş için gereklidir. Kademeli dönüş basıncı, tel gerginliğini korumak için de önemlidir. Yetersiz gerginlik genellikle sıcak bağlantılara, tel dökülmesine, erken tel aşınmasına ve hatta kırılmaya neden olur.
(6) Uygunsuz işletme uygulaması
Çok kullanılmış takım parçalarını yenileriyle karıştırmak, genel kullanım ömrünü kısaltabilir. Diğer zararlı uygulamalar arasında, çubukları birleştirirken yanlış hizalama, dişlerde kir/kum bulunması ve yağlayıcı kullanılmadan diş açılması yer alır.
"Boş atış" (uçucu matkap ucu ile kaya arasında etkili temas olmadan çekiçleme) özellikle yıkıcıdır ve kaçınılmalıdır.
3. Sondaj Parametreleri ve Sondaj Performansı Arasındaki İlişki
Darbe basıncı
Daha yüksek darbe basıncı, piston hızını ve darbe enerjisini artırır. Matkap ucu sağlam sert kaya ile iyi temas halindeyken, şok dalgası enerjisi en etkili şekilde kullanılır. Matkap ucu ile kaya arasındaki temas zayıfsa, enerji kayaya girmek yerine gerilme dalgaları olarak matkap dizisine geri yansır.
Darbe başına maksimum etki enerjisi ancak yeterince sert kayalarda tam olarak kullanılabilir. Daha yumuşak kayalarda, zararlı yansımayı sınırlamak için darbe basıncı/enerjisi azaltılmalıdır.
Belirli bir darbe ayarı için, daha yüksek basınç, matkap çeliğinin kesitinde daha yüksek gerilme anlamına gelir. Çubukların ve şaft adaptörlerinin hizmet ömrünü en üst düzeye çıkarmak için, çalışma basıncı her zaman takım dizisinin kapasitesiyle eşleşmelidir.
Besleme basıncı
Besleme kuvveti, matkap ucunun kaya ile sıkı temasını sağlarken dönmesine de olanak tanır. Besleme kuvveti, darbe basıncıyla doğru şekilde eşleştirilmelidir.
Doğru ilerleme kuvveti en ekonomik delme işlemini sağlar.
Çok düşük ilerleme kuvveti, delme hızını düşürür ve dişli bağlantıları gevşetir. Aşırı ısınmış kaplinler ve tıkırtı sesi, ilerleme ayarının çok düşük olduğunu gösterir. Gevşek bağlantılarla delme işlemine devam edilirse, enerji kaybı ve sıcaklık artışı artar, bu da dişlerin yanmasına ve kırılmasına yol açar.
Çok yüksek besleme kuvveti, devir sayısını ve penetrasyonu azaltır, sıkışma riskini artırır ve telin bükülme eğilimi nedeniyle delik sapmasını artırabilir.
Dönme hızı
Dönme hareketi, bir sonraki darbe için ucu yeni bir konuma getirir. Düğme uçlarında, darbeler arasındaki çevresel indeksleme genellikle yaklaşık 10 mm'dir. Bu nedenle, devir sayısı (RPM) darbe sıklığına ve uç çapına göre ayarlanmalıdır. Daha büyük çaplar daha düşük devir sayısı gerektirir. Aşırı devir sayısı, ölçüm düğmelerinin/kenar yapısının aşınmasını hızlandırır.
4. Pratik İşletme Önlemleri
Çubukları eklemeden önce, gerçek jeolojik yapıya göre uygun darbe basıncını, besleme basıncını, dönüş hızını ve sönümleme/tampon basıncını ayarlayın. Parametrelerin kaya sertliği ve oluşum tipiyle uyumlu olduğundan emin olun.
Delme işlemi sırasında, şaft adaptörünün, çubuğun ve matkap ucunun bükülme deformasyonunu önlemek için alet tertibatını merkezde tutun.
Boş atıştan kaçının. Boş atış meydana gelirse, ciddi alet hasarını önlemek için delme işlemini derhal durdurun.
Her bir çubuk çıkarıldıktan sonra, çubuk dişli ucuna ve hızlı bağlantı arayüzüne soğutma yağı uygulayın.
Patlatma deliği açıldıktan sonra, dişli bağlantılar sıcak olur ve kaya parçaları ile maden suyu içerebilir. Soğutucu yağlayıcı, yağlama, sıcaklık düşürme, korozyon koruması ve dişli aşınma direncini artırma sağlar.Matkap çubuğunu çıkarırken, çubuk için en zararlı etkilerden biri olan tekrarlayan titreşim/sarsıntılardan kaçının.
Dişli bağlantıyı gevşetmek zorsa, önce dişli bölgeye yağlayıcı enjekte edin, ardından gevşetme veya kontrollü titreşim yöntemine geçin. Bu, dişlilere doğrudan zarar gelmesini en aza indirir.
Çubuk titreşimi sırasında, kaya delici yaklaşık 200 bar'lık darbe basıncı iletebilir. Sürekli yüksek frekanslı darbeler gerilim yoğunlaşmasına neden olur; tekrarlanan titreşim ve ısı, diş uçlarında yapışkan aşınma/soğuk kaynak yanık noktaları ve aşındırıcı çukurlar, şiddetli durumlarda ise yerel erime çukurları oluşturabilir. Bu kusurlar yorulma kaynakları haline gelir ve çubuğun erken arızalanmasına neden olabilir.
