Hard-rock drilling nang walang jamming: tatlong pangunahing lihim ng pagsasaayos ng parameter
Ang mga matitigas na pormasyon (karaniwang mga halimbawa: granite, basalt) ay may mataas na tigas at tigas, na nagpapataw ng mahigpit na mga kinakailangan sa pagtutugma ng mga parameter ng pagbabarena. Ang wastong pagsasaayos ng rotational speed, drill thrust (bit pressure), at cuttings-removal (flushing) na mga parameter ay susi sa pagpapabuti ng penetration rate at pagbabawas ng tool wear. Nasa ibaba ang isang detalyadong praktikal na gabay sa pagsasaayos ng parameter sa tatlong pangunahing dimensyong ito.
Bilis ng pag-ikot: gumamit ng mababang bilis upang matiyak ang epektibong pagkabali. Ang mataas na tigas ng matigas na bato ay nangangailangan ng mababang-bilis na operasyon dahil ang mga pamutol ng pindutan (mga pagsingit ng uri ng pindutan) ay nangangailangan ng sapat na oras ng pakikipag-ugnay upang mabali ang bato. Ang siksik na istraktura at kakaunting natural na mga bali ay nangangahulugan na ang mga pamutol ay dapat kumalas sa bato sa pamamagitan ng matagal na presyon; kung ang pag-ikot ay masyadong mabilis, ang oras ng pakikipag-ugnay ay lubhang pinaikli at ang pamutol ay humihiwalay bago mangyari ang epektibong pagbasag. Na hindi lamang nabigo upang mapabuti ang kahusayan ngunit nagiging sanhi din ng "dry grinding" na nagpapabilis ng bit wear.
Sa pagsasagawa, ang bilis ng pag-ikot sa hard-rock drilling ay karaniwang kinokontrol sa 30–60 rpm. Halimbawa, sa granite, ang pagtaas ng bilis sa 100 rpm ay nagiging sanhi ng pag-skid ng mga button cutter sa ibabaw, na gumagawa lamang ng mababaw na mga gasgas nang hindi tumatagos sa loob ng bato. Ang pagbabawas ng bilis hanggang sa humigit-kumulang 40 rpm ay nagbibigay-daan sa mga cutter na manatiling nakikipag-ugnay, maglapat ng matagal na presyon, at mahati/hatiin ang bato sa pamamagitan ng kanilang katigasan at wedge geometry — pagpapabuti ng kahusayan sa pagbasag nang higit sa 30% at kapansin-pansing binabawasan ang pagkasira ng bit.
Drill pressure (bit thrust): ilapat ang mataas na presyon upang madaig ang rock resistance Mataas na compressive strength sa hard rock (madalas na >100 MPa) ay nangangailangan ng sapat na drill pressure upang malampasan ang formation resistance at pilitin ang mga cutter na tumagos. Ang hindi sapat na presyon ay nagiging sanhi ng pag-slide ng mga cutter sa ibabaw (slip) sa halip na i-embed; Ang naaangkop na mataas na presyon ay nagbibigay-daan sa mga cutter na malampasan ang mga stress sa ibabaw, pumasok sa mga panloob na bitak o mga hangganan ng kristal, at baliin ang bato sa pamamagitan ng pinagsamang pagkilos ng pagpisil-paggugupit.
Ang karaniwang presyon ng drill para sa mga hard-rock na operasyon ay nakatakda sa 3–5 MPa. Sa mga halimbawa ng hard-rock mining ito ay malinaw: sa drill pressure na 2 MPa lamang, ang mga cutter ay nagpupumilit na lumikha ng mga epektibong fracture point at ang penetration ay maaaring mas mababa sa 0.5 m/h. Ang pagtaas ng presyon sa 4 MPa ay nagbibigay-daan sa malalim na pakikipag-ugnayan ng cutter, pana-panahong mga siklo ng presyon upang palawakin ang mga bali, at itataas ang pagtagos sa humigit-kumulang 1.2–1.5 m/h; ang sirang bato ay may posibilidad din na mapanatili ang mas mahusay na integridad ng bloke para sa paghawak sa ibang pagkakataon.
Pag-alis ng mga pinagputulan (pag-flush): tiyakin ang sapat na pag-flush upang mapanatili ang isang malinis na gumaganang mukha Bagama't ang mga pinagputulan mula sa hard-rock drilling ay maayos, ang mabagal na pagtagos ay nagiging sanhi ng mga ito na maipon sa ilalim ng butas, na lumilikha ng isang mabisyo na cycle ng paulit-ulit na muling pagsira: ang mga naipon na pinagputulan ay humahadlang sa sariwang kontak sa pagitan ng mga cutter at buo na bato, na nagpapataas ng pagkasira at pag-aaksaya ng enerhiya. Ang pangunahing layunin ng pagsasaayos sa pag-alis ng mga pinagputulan ay samakatuwid upang matiyak ang sapat na daloy ng pag-flush upang maalis kaagad ang mga pinagputulan sa ilalim.
Para sa hard-rock drilling, ang flushing liquid flow ay dapat mapanatili sa humigit-kumulang 40–80 L/min. Halimbawa, sa isang underground na hard-rock tunnel na proyekto, ang isang paunang flushing flow na 30 L/min ay nagbigay-daan sa 5-8 cm ng mga pinagputulan na makatambak sa ilalim; kailangang palitan ang mga bit tuwing 2 oras at ang pang-araw-araw na advance ay wala pang 8 m. Pagkatapos ng pagtaas ng daloy sa 60 L/min, ang mga natitirang pinagputulan ay bumaba sa ilalim ng 1 cm, ang buhay ng kaunti ay lumampas sa 8 oras, ang pang-araw-araw na pag-usad ay tumaas sa 15-18 m, at ang mga gastos sa pagbili ng bit ay bumaba ng humigit-kumulang 40% dahil sa nabawasan na pagkasuot.
Koordinasyon ng parameter: ang lohika ng three-way na pakikipag-ugnayan Ang pagsasaayos ng parameter para sa hard-rock drilling ay hindi isang solong-factor na pag-optimize ngunit isang coordinated na pagtutugma ng tatlong parameter. Mga pangunahing punto ng koordinasyon:
Bilis at presyon ng drill: kapag tinataasan ang presyon ng drill, panatilihin ang mababang bilis ng pag-ikot upang maiwasan ang agarang labis na karga at pagkasira ng kaunti sa ilalim ng mga kondisyon ng high-speed/high-pressure.
Flushing at drill pressure: kapag pinapataas ang flushing flow, ayusin ang drill pressure nang naaayon upang maiwasan ang flushing impact na ma-destabilize ang hole wall.
Sa pamamagitan lamang ng pagtutugma ng bilis ng pag-ikot, presyon ng drill, at pag-flush/pagputol-pagtanggal sa isang katugmang hanay makakamit ng hard-rock drilling ang mataas na kahusayan sa mababang pagkonsumo.
