Vooruitgang in hidrouliese en wateraangedrewe DTH-boortegnologie.

1. Voordele van hidrouliese rotsbore

① Hoë Hidrouliese Druk: Tipies wissel van 10 tot 25 MPa, met 'n neiging na hoër limiete. Dit is etlike tot dosyne kere hoër as pneumatiese druk.

② Hoë uitsetkrag: Oor die algemeen tussen 5 tot 20 kW. Sommige modelle, soos die COP4050 van ATLAS en die HL2000 van TAMROCK, bereik 40 kW, terwyl die HL4000 tot 70 kW behaal.

③ Vinnige boorspoed: bereik gewoonlik 'n boortempo van 1–3 m/min.

④ Hoë doeltreffendheid: Die doeltreffendheid van hidrouliese rotsbore self kan 50% bereik, en hidrouliese pompe is meer doeltreffend as lugkompressors. Gevolglik is die algehele energiebenutting aansienlik hoër as dié van pneumatiese rotsboorstelsels.

2. Nadele van hidrouliese rotsbore

① Energie-oordragverlies: Aangesien die rotsboor aan die bokant van die boorstaaf geleë is, neem energie-oordragverliese toe met groter gatdiepte, wat lei tot verlaagde boorspoed.

② Hoë boorstangslytasie: Soos die krag van hidrouliese rotsbore toeneem, neem die spanning op die boorstaaf ook toe, wat lei tot hoër skadesyfers. Alhoewel tegnologieë soos Atlas Copco se omhulselboor help om stres te verminder, verhoog dit koste en slaag dit nie daarin om die probleem heeltemal op te los nie, waardeur die boor se uitsetkrag beperk word. Byvoorbeeld, terwyl die COP4050 se krag op 40 kW aangewys word, word slegs 30 kW vir diepgatboor gebruik om spanning op die toerusting te verminder.

③ Boorgatafwyking: Boorstawe verduur beide impakkragte en wringkrag, wat lei tot buiging en vervorming, wat boorgatakkuraatheid verminder.

3. Voordele vanOnder in die gat (DTH)Bore

① Geen energie-oordragverlies nie: Die hamer het 'n direkte impak op dieboorpunt, wat die behoefte aan impakenergie-oordrag via die boorstaaf uitskakel, wat konsekwente boorspoed verseker ongeag die diepte.

② Reguit boorgate: Die boorstaaf het hoë styfheid, word nie aan impakkragte onderwerp nie en dra slegs wringkrag met minimale aksiale druk oor. Dit voorkom buiging en vervorming, wat reguit en gladde boorgate verseker. DTH-bore presteer beter in gebreekte formasies, skuins strata of veranderlike rotshardheid.

③ Doeltreffende puinverwydering: Die kragmedium verdubbel as 'n spoelmedium, maak die boorgat deeglik skoon en vermy oorboor.

④ Lae geraas: Aangesien impak by die boorgatbodem voorkom, is geraas aansienlik laer asbo-hamer bore.

⑤ Breë toepaslikheid: Behalwe vir baie sagte formasies, werk DTH-bore optimaal in alle rotstipes, en oortref tophamer-rotsbore in haalbare boorgatdeursnee en -diepte.

Gegewe hierdie voordele, word DTH-boor wyd as die beste keuse beskou, met 90% van die Britse steengroewe wat hierdie metode gebruik.

4. Nadele van pneumatiese DTH-bore

① Lae druk en krag: Die primêre nadeel van pneumatiese DTH-bore is hul lae lugdruk en uitsetkrag, wat lei tot stadiger boorspoed. Terwyl vooruitgang lugdruk tot 2,5 MPa verhoog het, is dit steeds ver onder die hidrouliese druk van rotsbore. Boonop is hoëdruklugkompressors duur, vereis hoëkragaandrywings, produseer meer geraas en verloor hulle doeltreffendheid aansienlik in hoë hoogte gebiede.

② Lae energiebenuttingsdoeltreffendheid: Pneumatiese DTH-bore verbruik drie keer meer energie per meter geboor as hidrouliese rotsbore.

5. Toepassings van HidroulieseDTH hamers

Om die voordele van hidrouliese rotsbore (hoë druk en doeltreffendheid) en DTH-bore (reguit boorgate) te integreer, het Duitsland se Hausherr die "Rapid Hydraulic DTH Drill" in die vroeë 1990's ontwikkel. Beide sy rotasie- en impakmeganismes word hidroulies aangedryf. Die hamer het twee olielyne vir toevoer en terugvoer. Snelbore is beskikbaar in drie diameters: 90 mm, 115 mm en 150 mm, geskik vir boorgate met diameters van onderskeidelik 100–125 mm, 127–156 mm en 168–230 mm.

'n Vergelykende toets tussen die Rapid en Hausherr se HBM80S pneumatiese DTH-boor het getoon dat, vir identiese boorgatdiameters (125 mm) en dieptes (36 m), die Rapid aansienlike ekonomiese voordele getoon het met laer enjinkrag, brandstofverbruik en smeerolieverbruikverhoudings van onderskeidelik 0.46, 0.46, en 0.47, en onderskeidelik.

6. Toepassings van hidrouliese wateraangedrewe hamers

Swede se LKAB en sy filiaal G-Drill het die "Wassara Water-Powered DTH Hammer" in die laat 1980's ontwikkel. Deur gefiltreerde mynwater as medium te gebruik, werk dit teen 'n druk van 18–20 MPa en vloeitempo's van 200–300 L/min. Met gemiddelde boorspoed van 850 mm/min presteer dit beter as pneumatiese hamers (tipies 320 mm/min).

Die Wassara-hamer het uitsonderlike werkverrigting getoon, soos om boorgatafwyking met die helfte te verminder en produktiwiteit met 86% in LKAB-myne te verhoog. Toepassings sluit in moltreinvoeging in New York en geotermiese boorwerk in Switserland, waar dit 'n 599,8 m boorgat in 5 dae voltooi het, vergeleke met 3 weke met tradisionele roterende bore.

7. Vergelyking: Hidrouliese wateraangedrewe vs. hidrouliese vloeistofgedrewe hamers

Wateraangedrewe hamers: Gebruik statiese waterdruk, om hoër doeltreffendheid en boorspoed te bereik, geskik vir myntoepassings.

Vloeistofgedrewe hamers: Gebruik dinamiese waterdruk en is oor die algemeen beperk tot geologiese boorwerk met laer drukke (0,5–4 MPa) en doeltreffendheid (

8. Gevolgtrekking

Hidroulies en wateraangedreweDTH hamerskombineer die voordele van tophamer-hidrouliese bore en pneumatiese DTH-hamers, wat lae energieverbruik, vinnige boorspoed en reguit boorgate bied. Die verenigde medium vir krag en spoel maak wateraangedrewe hamers meer belowend vir toekomstige ontwikkeling.