Optimuma Elekto de PDC Bitoj por Karba Minado

Bortruokonstruado estas vaste uzata teknika metodo por gaskontrolo, akvodamaĝo-preventado, kaj geologia esplorado en karbominejoj, kiu ludas decidan rolon por certigi la sekurecon kaj efikecon de karboproduktado. En Ĉinio ĉiujare kreiĝas dekoj da milionoj da metroj da bortruoj en karbominejoj. La konstruprocezo postulas la subtenon de bora ekipaĵo kiel boriloj, boriloj kaj boriloj. Inter ili, boriloj estas esencaj iloj por rekte formi truojn kaj rompi ŝtonojn.

La Poly kristala diamanta komponita folio (PDC) estas vaste uzata en minindustriaj boriloj pro sia escepta eluziĝorezisto kaj laŭdinda efikforto.PDC-bitojelmontras longedaŭran boran vivdaŭron kaj pliigitan penetrefikecon kiam uzata en mez-malmolaj kaj pli malaltaj rokformacioj, tiel donante grandajn ekonomiajn avantaĝojn en karbomineja borado operacioj. En komparo al naftoborado, karba minado borado posedas la teknikajn atributojn esti kostefika, temp-efika, kaj dense desegnita. Konsekvence la postuloj ne estas tro troe dezajnitaj.

La nunaj defioj konfrontitaj en minadoPDC-bitojinkluzivas: ①La enira sojlo por minado de PDC-bitoj estas relative malalta, kun amaso da fabrikistoj proponantaj diversajn nivelojn de kvalito. ②La uzoj kaj postuloj de subtera borado en karbominejoj elmontras evidentajn malegalecojn, dum la klasifiko de minindustriaj PDC-pecoj estas malsimpla kaj diversa. Krome, estas manko de sistemaj kaj raciaj elektaj specifoj en la posta uzprocezo.③Kun la kreskanta tropezo de kompleksaj malmolaj tavoloj en karbominejoj, konvenciaj minindustriaj PDC-bitoj ne plenumas la konstrupostulojn por efika surloka borado, rezultigante kazojn de malrapida progreso aŭ eĉ kompleta manko de filmaĵo. proceduroj de konstrupersonaro foje povas esti malfacilaj.

Por plibonigi la funkcian efikecon de minadoPDC-bitoj, ĉi tiu papero disponigas ampleksan analizon de la primaraj fiaskoreĝimoj kaj esploras la subestajn kialojn por ĉiu formo de fiasko. Aldone, praktikaj rekomendoj estas proponitaj por la prudenta elekto kaj atenta utiligo de ĉi tiuj bitoj.

1.Analizo de la Formo kaj Kaŭzoj de PDC Bit Fiasko en Minado

Nuntempe, la komponantoj de minindustriaj PDC-pecoj ĉefe konsistas el la bita korpo, PDC-tranĉiloj, mezurilaj alojoj kaj aliaj partoj kiel prezentitaj en Figuro 1. La PDC-tranĉiloj kaj mezurilaj alojoj estas brazitaj sur la bita korpo por certigi sian sekuran alligiĝon. Dum regulaj boradoperacioj, la borilstango elsendas tordmomanton kaj furaĝpremon al la fundo de la truo kie ĝi engaĝiĝas kun la borilo. La roktranĉa procezo estas plenumita per la utiligo de PDC-tranĉiloj sur la borilo. Plie, mezurilaj alojoj protektas kontraŭ troa eluziĝo protektante la cirkonferenca integreco de la bitkorpo. Tamen, oni devas rimarki, ke diversaj faktoroj kiel ekzemple kompleksaj fortoj penitaj sur tranĉilo ĉe truofundo dum roktranĉado per PDC-peco, ŝanĝoj en formaciokarakterizaĵoj, elekto de konstruteknikoj kaj ekipaĵo, funkcia scipovo de personaro implikita en konstruaktivecoj kune kun kvalitkontroliniciatoj por bitoj mem povas signife efiki aplikaĵefikecon kondukantan al diversaj formoj de fiasko por tiuj pecoj. Per enketo farita ĉe karbminejaj borejoj, ni resumis kaj analizis malsamajn malsukcesreĝimojn kaj ĉefajn kaŭzojn asociitajn kunPDC-bitoj.

1.1 La fiasko de tranĉilo de PDC okazas kiam la PDC estas sinterita sub alta temperaturo kaj alta premo. La kunmetita folio konsistas el du ĉefaj komponentoj: diamanta tavolo kaj karbidmatrico, kiel ilustrite en Figuro 2.

La primaraj malsukcesaj reĝimoj de PDC-tranĉiloj inkluzivas normalan eluziĝon, defaliĝadon, klingokolapson kaj delaminadon.

(1) Regula eluziĝo

La fenomeno de normala eluziĝo estas speco de tipa difekto kiu okazas en PDC-tranĉiloj dum la roktranĉa procezo, ĉefe karakterizita per signifa makroskopa muelanta perdo en kaj la diamanttavolo kaj cementita karbidmatrico de la tranĉiloj, sen iuj ŝajnaj spuroj de fendetiĝo sur la muelanta surfaco.

(2) Chip drop

La fenomeno de pecetfalo okazas kiam PDC-tranĉiloj dekroĉas de la peckorpo, rezultigante bitfiaskon. La plej elstara karakterizaĵo estas la kompleta apartigo de PDC-tranĉiloj de la bitkorpo, kun neniu alojrestaĵo trovita en la fosaĵo kie veldado inter la bitkorpo kaj PDC-tranĉiloj okazas.

Ĉefaj faktoroj kontribuantaj al la malkresko de falanta filmo:

① La levita temperaturo ĉe la fundo de la bortruo kondukas al defioj en seka borado konstruteknologio aŭ akvoŝtopformado dum la boradprocezo, dum ankaŭ malhelpas ĝustatempan malvarmigon de PDC-tranĉiloj sur la borilo dum altrapida rotacia roktranĉado. Sekve, ekzistas signifa pliiĝo je temperaturo ĉe la truofundo, kiu povas superi la kritikan temperaturon de lutaĵo kaj rezultigi lutfandon kaj posta malligo de PDC-tranĉiloj.

② La kontrolo de la borila velda procezo ne estas sufiĉe severa. En la velda proceduro, ekzistas manko de bonorda purigado antaŭ veldado, misaj veldoj aŭ neadekvata ellasgasa administrado, kaj neracia varmeca konservadtemperaturo aŭ nesufiĉa tempo post veldado, ĉiuj el kiuj povas rezultigi biton-malligon. Krom postuli fabrikistojn strikte reguligi la produktadprocezon (precipe la PDC-tranĉilo-veldan procezon) por certigi kompletajn kaj solidajn veldojn, necesas ankaŭ klarigi la boradkonstruan proceduron elektante akvoboradon kiam ajn eblas kaj evitante sekan boradkonstruon. Por profunda truoborado, oni devas certigi, ke akvo revenas antaŭ ol aldoni bastonan boradon. Aldone, ĉiufoje antaŭ ol enmeti la borilon en la fundon de la truo, estas esence kontroli ĉu ekzistas obstrukcoj por malhelpi blokadon.

(3) Klingo-rompiĝo

La frakturo de la diamanta tavolo en PDC-tranĉiloj reprezentas ĝeneralan reĝimon de fiasko porPDC-bitoj. Karakteriza trajto de tiu fiaskoreĝimo estas la lokalizita rompo de la diamanttavolo, kun kelkaj kazoj rezultigantaj samtempan rompon kune kun la karbidmatrico.

La ĉefaj kaŭzoj de PDC-bitrompo:

① La tranĉilo elektita surbaze de la enecaj karakterizaĵoj de la tranĉilo PDC elmontras malaltan efikoreziston. La kombinita forto de volframkarbido (WC) kaj diamanta mikro-pulvoro estas nesufiĉa, igante ĝin inklina al fiasko sub la streso de roka fragmentiĝo;

② Faktoroj rilataj al la konstruprocezo indikas, ke la surloka konstrupremo estas troe alta. La premo penita per la PDC-tranĉilo sur la peceton signife superas la premlimon de la tranĉilo, kondukante al disfalado de la diamanttavolo kaj posta kolapso de la tranĉeĝo.

③ Faktoroj rilataj al kompleksaj formacioj indikas, ke dum la konstruado de malmolaj, rompitaj formacioj, la efikŝarĝo sur PDC-tranĉiloj superas ilian trafikfortecon, kio povas konduki al disfalo de la tranĉrando.

④ La dezajno de la bita tranĉa angulo estas neadekvata, ĉar ĝi ne aliĝas al la principo, ke pli malmola formado bezonas pli grandan tranĉan angulon. En la konstruado de malmolaj formacioj, pli malgranda tranĉa angulo povas rezultigi troan forton sur la PDC-tranĉilo, finfine kaŭzante la kolapson de la tranĉrando.

⑤ Aliaj faktoroj indikas, ke la aranĝo de subtenaj rigliloj kaj ankrokabloj en subteraj vojoj faras ĝin tre susceptible ke la borilo kolapsas sur renkonto de ĉi tiuj elementoj. Por malhelpi bitfiaskon, estas esence ne nur strikte aliĝi al la procezaj parametroj skizitaj en la bora instrukciomanlibro sed ankaŭ desegni kaj elekti la borilon surbaze de formaj kondiĉoj. Specife, dum borado en malmolajn formaciojn, estas konsilinde pliigi la tranĉan angulon de la peco taŭge, redukti ĝian agresemon kaj plibonigi protekton por la peco. Aldone, elektado de PDC-tranĉiloj kun pli alta efikforto estas rekomendita dum borado tra malmolaj rompitaj formacioj aŭ modifado de la ekstera formo de la diamanta tavolo de la tranĉilo por plibonigi traffortecon; ekzemple, kurbaj PDC-tranĉiloj ĝenerale elmontras pli bonan efikreziston ol plataj tipoj. Krome, akceptebla aranĝo de truoj dum konstruado devus esti efektivigita por eviti boradon en riglilojn kaj ankrajn kablojn.

(4) delaminado

Delaminado rilatas al la malligo de la diamanta tavolo de la cementita karbidmatrico en PDC-komponitaj folioj, kiel ilustrite en Figuro 3.

La ĉefa kaŭzo de delaminado en la diamanttavolo de PDC-tranĉiloj estas la granda resta streso ĉeestanta inter la diamanttavolo kaj la cementita karbidmatrico, kunligita kun signifa diferenco en iliaj koeficientoj de termika vastiĝo. Dum roktranĉado, la diamanta tavolo kaj cementita karbidmatrico spertas nesinkronan kuntiriĝon pro termikaj stresoj generitaj de frikcia varmo kaj malvarmigo de lavaj fluidoj. La rezulta efikŝarĝo kaj resta streso kondukas al senŝeligado de la diamanttavolo de la karbidmatrico, finfine rezultigante borilpecfiaskon. Por mildigi delaminadon, estas esence elekti taŭgajn ligajn materialojn kaj pretigteknologiojn kiuj traktas restan streson inter ĉi tiuj du komponentoj dum fabrikado. Plie, dezajni novan interfacformon por la matrico povas plibonigi ligajn trajtojn inter la diamanta tavolo kaj cementita karbidmatrico.

1.2 Fiasko de la borilo estas ĉefe karakterizita per klingofrakturoj en la borilo, kiel ilustrite en Figuro 4.

 

La klingofrakturo de la peco-korpo plejparte okazas en la korpo-peco kaj la ŝtala-korpo-peco malofte okazas. La kialoj de la frakturo de la klingo de la bitokorpo estas jenaj: ① Batante la klingon de la bitkorpo kiam malŝraŭbi la bitkorpon ĉar la krono de la bitkorpo estas sinterigita per pulvormetalurgia procezo samtempe. kompare kun la ordinara ŝtala korpopeco. la bita korpo-peco havas pli altan eluziĝoreziston. sed la fortikeco de la korpmaterialo estas responde reduktita kaj estas facile rompi la klingon de la bita korpo kiam malŝraŭbi la bita korpo; ② La kontrolo de la bita sinteriza procezo ne estas strikta. kaj la sinterigita bitkorpo estas trenado kaj la metala pulvoro malsukcesas formi alojon.Por eviti la klingon rompon. la uzanto havis pli bone uzi ilojn kiel denta tenilo por helpi la katenon kiam malŝraŭbi la borilon. por eviti frapi la klingon; Due. fabrikistoj devas strikte kontroli la kvaliton de la sintrita korpo. ne nur strikte kontroli la sinteran procezon. sed ankaŭ kontroli la metalan pulvoron de tempo al tempo por certigi, ke la pulvoro plenumas la procezpostulojn.

2. Optimumigita Dezajno kaj Racia Elekto de Minado PDC Bito

2.1 Optimumiga dezajno de borilo

(1) Por la fiaskoformo de la peco, necesas optimumigi ĝian strukturon de la borildezajno. La ĉefaj dezajnaj parametroj de PDC-bito inkluzivas tranĉantan Angulon α. flanko Angulo β. azimuta Angulo γ. ktp γ rilatas al la Angulo inter la orientiĝo-referenca linio de la PDC-dentoj kaj la centra linio de la bito. α rilatas al la Angulo inter la orientiga referenclinio de la PDC-dento kaj la laborebeno de la tranĉilo. kiel montrite en Figuro 5. β rilatas al la Angulo inter la aviadilo tra la centra punkto kaj la centra linio de la bito kaj la laborebeno de la tranĉilo. kiel montrite en Figuro 6. Antaŭa esplorado kaj ampleksa aplika analizo montras, ke la tranĉa Angulo kaj flanka Angulo de PDC-tranĉiloj povas rekte influi la vivon kaj boran efikecon de la bito. kaj necesas optimumigi la dezajnon de la peco laŭ malsamaj boraj formacioj. Tranĉa Anguldezajno multe influos la boran efikecon. aŭ eĉ neniu filmaĵo entute; Se la tranĉa Angulo estas tro malgranda. la tranĉrando de PDC estas inklina al rompiĝo kaj aliaj fenomenoj. Tial. la borildezajno devus esti konsiderata amplekse kiam elektante la parametroskemon elektante moderan tranĉan Angulon kaj flankan Angulon prefere ol hazarda dezajno.

(2) Krom optimumigi la tranĉan angulon de la bito, estas esence ankaŭ optimumigi PDC-tranĉilojn. La kvalito de PDC-tranĉiloj signife influas minindustriajn PDC-bitojn, ĉar ĝi rekte determinas ilian tranĉan rendimenton kaj vivdaŭron. Kritika faktoro en plifortigado de la kvalito de PDC estas la elimino de resta streso ĉe la liga interfaco inter la diamanta tavolo kaj cementita karbidmatrico. Esplorado indikas ke maksimuma streso en PDC-tranĉiloj kun ebena interfacstrukturo estas densa proksime de ambaŭ flankoj de tiu interfaco, kun pintstreĉo- kaj tondstreĉoj okazantaj ĉe la rando de la diamanttavolo. La ĉeesto de tirstreĉo povas konduki al eksternormaj frakturoj en PDC, dum tondstreĉo funkcias kiel ĉefa kialo por delaminado en PDC-tranĉiloj.

(3) Krom forigi restan streĉon en PDC-tranĉiloj, malĉefaj traktadoj povas plu plibonigi ilian kvaliton. Nuntempe, la primaraj surfactraktadmetodoj inkluzivas diamantan surfacmueladon, randĉanflankadon kaj forman maŝinadon. La elekto de PDC-tranĉiloj povas esti optimumigita surbaze de realaj laborkondiĉoj.

2.2 Racia elekto de boriloj

Nuntempe, PDC-pecoj utiligitaj en laŭtruaj boradoperacioj trans la plej multaj minindustriaj areoj ĉefe havas tri-flugilan konkavan dezajnon. Tamen, la elekto de tiuj pecoj ofte estas limigita kaj malhavas klasifikon, rezultigante unu-grandecan aliron kiu ne adekvate traktas la specifajn postulojn de malsamaj tavoloj. Tio estas precipe problema sub kompleksaj formaciokondiĉoj, kie konvenciaj konkavaj pecoj luktas por por kontentigan efikecon, kondukante al mallongigita bitvivo kaj reduktita bora efikeco. Tiaj neefikecoj ne nur eskaladas produktokostojn sed ankaŭ povas interrompi konstruhorarojn kaj altiri signifajn ekonomiajn perdojn. Tial, estas esence elekti taŭgajn borilojn adaptitajn al diversaj formaj kondiĉoj.

Minindustriaj PDC-pecoj povas esti klasifikitaj en du ĉefajn tipojn bazitajn sur la bita korpomaterialo: ŝtalo-tipo kaj pneŭo-tipo. Ŝtal-specaj pecetkorpoj estas ĉefe prilaboritaj per mekanikaj metodoj, disponigante bonan fortecon kiu igas ilin taŭgaj por konvenciaj formaciaj boradoperacioj. Kontraste, pneŭ-specaj pecetkorpoj estas sinterigitaj uzante pulvormetalurgiajn procezojn, ofertante altan eluziĝoreziston idealan por durrokoborado aŭ plilongigitaj boradtaskoj. Aldone, boriloj povas esti klasifikitaj en diversajn strukturojn, inkluzive de interna konkava, arka angulo, plata fundo, skrapilo kaj aliaj kiel ilustrite en Figuro 7. ①La konkava strukturo-dezajno de la konkava peco plibonigas rektigantajn efikojn dum konvencia formaciokonstruo; ②La disvastigita denta aranĝo de la arkbitaĵo rezultigas pli altan dentan densecon kaj plibonigitan boran efikecon kiam oni laboras kun mez-malmolaj tavoloj kaj pli; ③La lipformo de la ebena malsupra peceto estas preskaŭ plata, kio akrigas ĝiajn flankajn randojn por faciligi klinadon—ĉi tiu dezajno estas ĉefe uzata por direktaj boradoj; ④La skrapilpeco tipe prezentas konusan strukturon, kiu provizas pli grandan agresemon kaj estas ĉefe uzata en molaj tavoloj aŭ karbaj kudraj konstruoj.

La nunaj minindustriaj PDC-bitoj estis resumitaj kaj organizitaj, kune kun la elektkriterioj por PDC-bitoj sub diversaj laboraj kaj formadaj kondiĉoj, kiel prezentitaj en Tabelo 1 por referenco.

3. La Uzo de Minado PDC-Bitaj Antaŭzorgoj

Aldone al zorge elektado de boriloj, estas same grave uzi ĉi tiujn ilojn ĝuste. Konsiderante la malfacilajn konstrukondiĉojn en karbominejoj, laboristoj ofte luktas por strikte aliĝi al PDC-bit-funkciaj gvidlinioj, rezultigante oftajn kazojn de bitfiasko pro nedeca manipulado. Por plifortigi borefikecon, kelkaj minadareoj povas sendistinge pliigi peceton dum operacioj, kaŭzante trofruan pecfiaskon. Ĝuste utiligi PDC-bitojn povas optimumigi ilian efikecon kaj redukti produktokostojn. Oni devas atenti la jenajn konsiderojn kiam oni uzas PDC-bitojn:

(1) Atentu la gradan rilaton inter PDC-peco kaj borilo, certigante, ke granda diametra borilo ne kongruas kun tro malgranda diametro borilo, kaj malgranda diametro borilo ne kongruas kun granda diametro borilo.

(2) La optimuma aliro estas uzi specialigitan truan borilon aŭ aĝan borilon por nestokonstruado, dum ili certigas, ke la boradprocezo evitas la najbarecon de lenoflankaj rigliloj, ankraj kabloj kaj similaj obstrukcoj.

(3) Kiam oni faras borajn operaciojn, estas esence reguligi la nutran premon por malhelpi akcidentojn kaŭzitajn de troa premo ene de la bortruo.

(4) Bonvolu uzi la puran akvan boradon, deteni sin de seka borado aŭ premaaera borado. Antaŭ komenci premboradoperaciojn, certigu taŭgan akvocirkuladon ene de la truo por malhelpi eblajn brulokazaĵojn ĉe ĝia bazo.

(5) Kiam vi forigas la pecon, certigu eviti krampi aŭ frapi la PDC-tranĉilon. Aldone, estu singarda ne bati la korpoklingon de la peco.

4. Konkludo

La sekura kaj efika verda minado de karbo konstante estis centra temo rekomendita de la karboindustrio. Efike utiligi PDC-bitojn por subteraj boradoperacioj en karbominejoj tenas gravan gravecon. Ĉi tiu artikolo analizas la malsukcesajn reĝimojn de minado de PDC-bitoj, klarigante la ĉefajn kaŭzojn malantaŭ diversaj malsukcesaj formoj. Ĝi proponas optimumajn dezajno- kaj elektostrategiojn por bitoj sub malsamaj laborkondiĉoj kaj geologiaj formacioj, dum resumas antaŭzorgojn por ilia uzo, tiel disponigante referencon por plibonigita elekto kaj apliko de minindustriaj PDC-bitoj. La prudenta elekto kaj taŭga utiligo de minindustriaj PDC-bitoj povas maksimumigi ilian efikecon, minimumigi rimedruzon kaj plibonigi sekurecon, efikecon kaj ekologiemajn praktikojn en karbominado.