કોલસા ખાણકામ માટે PDC બિટ્સની શ્રેષ્ઠ પસંદગી

કોલસાની ખાણોમાં ગેસ નિયંત્રણ, પાણીના નુકસાનને રોકવા અને ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય શોધ માટે બોરહોલ બાંધકામ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી તકનીકી પદ્ધતિ છે, જે કોલસાના ઉત્પાદનની સલામતી અને કાર્યક્ષમતા સુનિશ્ચિત કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. ચીનમાં, કોલસાની ખાણોમાં વાર્ષિક લાખો મીટર ડ્રિલિંગ છિદ્રો બનાવવામાં આવે છે. બાંધકામ પ્રક્રિયા માટે ડ્રીલ, ડ્રીલ પાઇપ અને ડ્રીલ બિટ્સ જેવા ડ્રીલિંગ સાધનોનો ટેકો જરૂરી છે. તેમાંથી, ડ્રીલ સીધા છિદ્રો બનાવવા અને ખડકો તોડવા માટે આવશ્યક સાધનો છે.

પોલી ક્રિસ્ટલાઇન ડાયમંડ કમ્પોઝિટ શીટ (PDC) તેના અસાધારણ વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને પ્રશંસનીય અસર કઠિનતાને કારણે ખાણકામ ડ્રિલ બિટ્સમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.પીડીસી બિટ્સમધ્યમ-કઠણ અને નીચલા ખડકોની રચનામાં ઉપયોગમાં લેવાતી વખતે લાંબા સમય સુધી ડ્રિલિંગ આયુષ્ય અને ઉચ્ચ ઘૂંસપેંઠ કાર્યક્ષમતા દર્શાવે છે, જેનાથી કોલસા ખાણ ડ્રિલિંગ કામગીરીમાં નોંધપાત્ર આર્થિક લાભ મળે છે. તેલ ડ્રિલિંગની તુલનામાં, કોલસા ખાણકામ ડ્રિલિંગમાં ખર્ચ-અસરકારક, સમય-કાર્યક્ષમ અને ગીચ ડિઝાઇન હોવાના ટેકનિકલ લક્ષણો છે. પરિણામે, PDC બિટ્સ માટેની એકંદર આવશ્યકતાઓ વધુ પડતી માંગણી કરતી નથી.

ખાણકામમાં વર્તમાન પડકારોપીડીસી બિટ્સશામેલ છે: ① ખાણકામ PDC બિટ્સ માટે પ્રવેશ થ્રેશોલ્ડ પ્રમાણમાં ઓછો છે, જેમાં ઘણા ઉત્પાદકો ગુણવત્તાના વિવિધ સ્તરો ઓફર કરે છે. ② કોલસાની ખાણોમાં ભૂગર્ભ ડ્રિલિંગના ઉપયોગો અને જરૂરિયાતો સ્પષ્ટ અસમાનતા દર્શાવે છે, જ્યારે ખાણકામ PDC બિટ્સનું વર્ગીકરણ જટિલ અને વૈવિધ્યસભર છે. વધુમાં, અનુગામી ઉપયોગ પ્રક્રિયામાં વ્યવસ્થિત અને તર્કસંગત પસંદગી સ્પષ્ટીકરણોનો અભાવ છે. ③ કોલસાની ખાણોમાં જટિલ હાર્ડ સ્ટ્રેટાના વધતા વ્યાપ સાથે, પરંપરાગત ખાણકામ PDC બિટ્સ કાર્યક્ષમ ઓન-સાઇટ ડ્રિલિંગ માટે બાંધકામ આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવામાં નિષ્ફળ જાય છે, જેના પરિણામે ધીમી પ્રગતિ અથવા ફૂટેજનો સંપૂર્ણ અભાવ પણ જોવા મળે છે. ④ કોલસાની ખાણમાં પડકારજનક બાંધકામ પરિસ્થિતિઓને કારણે, બાંધકામ કર્મચારીઓ દ્વારા ડ્રિલિંગ પ્રક્રિયાઓનું કડક પાલન ક્યારેક મુશ્કેલ બની શકે છે.

ખાણકામની કાર્યકારી અસરકારકતા વધારવા માટેપીડીસી બિટ્સ, આ પેપર પ્રાથમિક નિષ્ફળતા મોડ્સનું વ્યાપક વિશ્લેષણ પૂરું પાડે છે અને નિષ્ફળતાના દરેક સ્વરૂપના મૂળ કારણોની તપાસ કરે છે. વધુમાં, આ બિટ્સની સમજદારીપૂર્વક પસંદગી અને સચેત ઉપયોગ માટે વ્યવહારુ ભલામણો પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી છે.

1. ખાણકામમાં PDC બિટ નિષ્ફળતાના સ્વરૂપ અને કારણોનું વિશ્લેષણ

હાલમાં, ખાણકામ PDC બિટ્સના ઘટકોમાં મુખ્યત્વે બીટ બોડી, PDC કટર, ગેજ એલોય અને આકૃતિ 1 માં દર્શાવ્યા મુજબના અન્ય ભાગોનો સમાવેશ થાય છે. PDC કટર અને ગેજ એલોયને બીટ બોડી પર બ્રેઝ કરવામાં આવે છે જેથી તેમનું સુરક્ષિત જોડાણ સુનિશ્ચિત થાય. નિયમિત ડ્રિલિંગ કામગીરી દરમિયાન, ડ્રિલ રોડ છિદ્રના તળિયે ટોર્ક અને ફીડ પ્રેશર ટ્રાન્સમિટ કરે છે જ્યાં તે ડ્રિલ બીટ સાથે જોડાય છે. ખડક કાપવાની પ્રક્રિયા ડ્રિલ બીટ પર PDC કટરના ઉપયોગ દ્વારા પૂર્ણ થાય છે. વધુમાં, ગેજ એલોય બીટ બોડીની પરિઘ અખંડિતતાને સુરક્ષિત કરીને વધુ પડતા ઘસારો સામે રક્ષણ આપે છે. જો કે, એ નોંધવું જોઈએ કે PDC બિટ સાથે ખડક કાપતી વખતે છિદ્રના તળિયે કટર પર લાગુ કરાયેલા જટિલ દળો, રચના લાક્ષણિકતાઓમાં ફેરફાર, બાંધકામ તકનીકો અને સાધનોની પસંદગી, બાંધકામ પ્રવૃત્તિઓમાં સામેલ કર્મચારીઓની કાર્યકારી કુશળતા અને બિટ્સ માટે ગુણવત્તા નિયંત્રણ પગલાં જેવા વિવિધ પરિબળો એપ્લિકેશન અસરકારકતાને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરી શકે છે જે આ બિટ્સ માટે નિષ્ફળતાના વિવિધ સ્વરૂપો તરફ દોરી જાય છે. કોલસા ખાણ ડ્રિલિંગ સાઇટ્સ પર હાથ ધરવામાં આવેલી તપાસ દ્વારા, અમે વિવિધ નિષ્ફળતા મોડ્સ અને સંકળાયેલા પ્રાથમિક કારણોનો સારાંશ અને વિશ્લેષણ કર્યું છે.પીડીસી બિટ્સ.

૧.૧ જ્યારે PDC ને ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણની સ્થિતિમાં સિન્ટર કરવામાં આવે છે ત્યારે PDC કટર નિષ્ફળતા થાય છે. સંયુક્ત શીટમાં બે મુખ્ય ઘટકો હોય છે: હીરાનું સ્તર અને કાર્બાઇડ મેટ્રિક્સ, જેમ કે આકૃતિ 2 માં દર્શાવવામાં આવ્યું છે.

પીડીસી કટરના મુખ્ય નિષ્ફળતા મોડ્સમાં સામાન્ય ઘસારો, ફ્લેકીંગ ઓફ, બ્લેડ પતન અને ડિલેમિનેશનનો સમાવેશ થાય છે.

(૧) નિયમિત ઘસારો

સામાન્ય ઘસારાની ઘટના એ એક પ્રકારનું લાક્ષણિક નુકસાન છે જે રોક કટીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન PDC કટરમાં થાય છે, જે મુખ્યત્વે કટરના હીરાના સ્તર અને સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ મેટ્રિક્સ બંનેમાં નોંધપાત્ર મેક્રોસ્કોપિક ગ્રાઇન્ડીંગ નુકશાન દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જેમાં ગ્રાઇન્ડીંગ સપાટી પર તિરાડના કોઈપણ સ્પષ્ટ નિશાન નથી.

(2) ચિપ ડ્રોપ

ચિપ ડ્રોપની ઘટના ત્યારે થાય છે જ્યારે PDC કટર બીટ બોડીથી અલગ થઈ જાય છે, જેના પરિણામે બીટ ફેઈલ થાય છે. સૌથી અગ્રણી લાક્ષણિકતા એ છે કે PDC કટર બીટ બોડીથી સંપૂર્ણ રીતે અલગ થઈ જાય છે, જ્યાં બીટ બોડી અને PDC કટર વચ્ચે વેલ્ડીંગ થાય છે ત્યાં ખાડામાં કોઈ એલોય અવશેષ જોવા મળતો નથી.

પડવાના પડઘામાં ફાળો આપતા મુખ્ય પરિબળો:

① બોરહોલના તળિયે ઉંચુ તાપમાન ડ્રિલિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન ડ્રાય ડ્રિલિંગ બાંધકામ ટેકનોલોજી અથવા વોટર પ્લગ રચનામાં પડકારો તરફ દોરી જાય છે, જ્યારે હાઇ-સ્પીડ રોટરી રોક કટીંગ દરમિયાન ડ્રિલ પર PDC કટરના સમયસર ઠંડકમાં પણ અવરોધ ઉભો કરે છે. પરિણામે, છિદ્રના તળિયે તાપમાનમાં નોંધપાત્ર વધારો થાય છે, જે સોલ્ડરના નિર્ણાયક તાપમાનને વટાવી શકે છે અને પરિણામે સોલ્ડર પીગળી શકે છે અને ત્યારબાદ PDC કટર અલગ થઈ શકે છે.

② ડ્રિલ વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાનું નિયંત્રણ પૂરતું કડક નથી. વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયામાં, વેલ્ડીંગ પહેલાં યોગ્ય સફાઈનો અભાવ, ખામીયુક્ત વેલ્ડ અથવા અપૂરતું એક્ઝોસ્ટ ગેસ મેનેજમેન્ટ, અને ગેરવાજબી ગરમી જાળવણી તાપમાન અથવા વેલ્ડીંગ પછી અપૂરતો સમય હોય છે, જે બધા બીટ ડિટેચમેન્ટમાં પરિણમી શકે છે. ઉત્પાદકોને ઉત્પાદન પ્રક્રિયા (ખાસ કરીને PDC કટર વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયા) ને કડક રીતે નિયંત્રિત કરવાની માંગ કરવા ઉપરાંત, સંપૂર્ણ અને નક્કર વેલ્ડ સુનિશ્ચિત કરવા માટે, શક્ય હોય ત્યારે પાણી ડ્રિલિંગનો વિકલ્પ પસંદ કરીને અને ડ્રાય ડ્રિલિંગ બાંધકામ ટાળીને ડ્રિલિંગ બાંધકામ પ્રક્રિયાને સ્પષ્ટ કરવી પણ જરૂરી છે. ઊંડા છિદ્ર ડ્રિલિંગ માટે, રોડ ડ્રિલિંગ ઉમેરતા પહેલા પાણી પાછું આવે તેની ખાતરી કરવી જોઈએ. વધુમાં, છિદ્રના તળિયે ડ્રિલ દાખલ કરતા પહેલા દર વખતે, અવરોધ અટકાવવા માટે કોઈ અવરોધો છે કે કેમ તે તપાસવું જરૂરી છે.

(૩) બ્લેડ તૂટવી

PDC કટરમાં હીરાના સ્તરનું ફ્રેક્ચર નિષ્ફળતાની એક પ્રચલિત પદ્ધતિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છેપીડીસી બિટ્સઆ નિષ્ફળતા મોડનું એક લાક્ષણિક લક્ષણ હીરાના સ્તરનું સ્થાનિક ભંગાણ છે, જેમાં કેટલાક કિસ્સાઓમાં કાર્બાઇડ મેટ્રિક્સની સાથે એક સાથે ભંગાણ થાય છે.

PDC બીટ તૂટવાના મુખ્ય કારણો:

① PDC કટરની અંતર્ગત લાક્ષણિકતાઓના આધારે પસંદ કરાયેલ કટર ઓછી અસર પ્રતિકાર દર્શાવે છે. ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ (WC) અને ડાયમંડ માઇક્રો-પાવડરની સંયુક્ત શક્તિ અપૂરતી છે, જેના કારણે તે ખડકોના વિભાજનના તણાવ હેઠળ નિષ્ફળતાનો ભોગ બને છે;

② બાંધકામ પ્રક્રિયા સંબંધિત પરિબળો સૂચવે છે કે સ્થળ પર બાંધકામનું દબાણ ખૂબ વધારે છે. પીડીસી કટર દ્વારા બીટ પર લાદવામાં આવેલું દબાણ કટરની દબાણ મર્યાદા કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધી જાય છે, જેના કારણે હીરાનું સ્તર છલકાઈ જાય છે અને ત્યારબાદ કટીંગ એજ તૂટી જાય છે.

③ જટિલ રચનાઓ સંબંધિત પરિબળો સૂચવે છે કે સખત, ખંડિત રચનાઓના નિર્માણ દરમિયાન, PDC કટર પરનો અસર ભાર તેમની અસર કઠિનતા કરતાં વધી જાય છે, જે કટીંગ ધારના પતન તરફ દોરી શકે છે.

④ બીટ કટીંગ એંગલની ડિઝાઇન અપૂરતી છે, કારણ કે તે સિદ્ધાંતનું પાલન કરતી નથી કે કઠણ રચના માટે મોટા કટીંગ એંગલની જરૂર પડે છે. કઠણ રચનાના નિર્માણમાં, નાના કટીંગ એંગલને કારણે PDC કટર પર વધુ પડતું બળ લાગી શકે છે, જે આખરે કટીંગ એજના પતન તરફ દોરી જાય છે.

⑤ અન્ય પરિબળો સૂચવે છે કે ભૂગર્ભ રસ્તાઓમાં સહાયક બોલ્ટ અને એન્કર કેબલ્સની ગોઠવણી આ તત્વોનો સામનો કરવા પર ડ્રિલ બીટ તૂટી જવા માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ બનાવે છે. બીટ નિષ્ફળતાને રોકવા માટે, ડ્રિલિંગ સૂચના માર્ગદર્શિકામાં દર્શાવેલ પ્રક્રિયા પરિમાણોનું કડક પાલન કરવું જ નહીં, પણ રચનાની પરિસ્થિતિઓના આધારે ડ્રિલ ડિઝાઇન અને પસંદ કરવું પણ જરૂરી છે. ખાસ કરીને, સખત રચનાઓમાં ડ્રિલિંગ કરતી વખતે, બીટના કટીંગ એંગલને યોગ્ય રીતે વધારવા, તેની આક્રમકતા ઘટાડવા અને બીટ માટે રક્ષણ વધારવાની સલાહ આપવામાં આવે છે. વધુમાં, સખત ખંડિત રચનાઓમાંથી ડ્રિલિંગ કરતી વખતે અથવા અસરની કઠિનતા સુધારવા માટે કટરના હીરા સ્તરના બાહ્ય આકારમાં ફેરફાર કરતી વખતે ઉચ્ચ અસરની કઠિનતાવાળા PDC કટર પસંદ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે; ઉદાહરણ તરીકે, વક્ર PDC કટર સામાન્ય રીતે ફ્લેટ પ્રકારો કરતાં વધુ સારી અસર પ્રતિકાર દર્શાવે છે. વધુમાં, બોલ્ટ અને એન્કર કેબલ્સમાં ડ્રિલિંગ ટાળવા માટે બાંધકામ દરમિયાન છિદ્રોનું વાજબી લેઆઉટ અમલમાં મૂકવું જોઈએ.

(૪) ડિલેમિનેશન

આકૃતિ 3 માં દર્શાવ્યા મુજબ, ડિલેમિનેશન એ PDC કમ્પોઝિટ શીટ્સમાં સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ મેટ્રિક્સમાંથી હીરાના સ્તરને અલગ કરવાનો ઉલ્લેખ કરે છે.

PDC કટરના હીરાના સ્તરમાં ડિલેમિનેશનનું મુખ્ય કારણ હીરાના સ્તર અને સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ મેટ્રિક્સ વચ્ચે હાજર નોંધપાત્ર અવશેષ તણાવ છે, જે તેમના થર્મલ વિસ્તરણના ગુણાંકમાં નોંધપાત્ર તફાવત સાથે જોડાયેલું છે. રોક કટીંગ દરમિયાન, હીરાના સ્તર અને સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ મેટ્રિક્સ ઘર્ષણ ગરમી અને ધોવાના પ્રવાહીમાંથી ઠંડક દ્વારા ઉત્પન્ન થતા થર્મલ તણાવને કારણે અસુમેળ સંકોચન અનુભવે છે. પરિણામે અસર ભાર અને અવશેષ તણાવ કાર્બાઇડ મેટ્રિક્સમાંથી હીરાના સ્તરને છાલવા તરફ દોરી જાય છે, જે આખરે ડ્રિલ બીટ નિષ્ફળતા તરફ દોરી જાય છે. ડિલેમિનેશન ઘટાડવા માટે, ઉત્પાદન દરમિયાન આ બે ઘટકો વચ્ચેના અવશેષ તણાવને સંબોધતી યોગ્ય બોન્ડિંગ સામગ્રી અને પ્રોસેસિંગ તકનીકો પસંદ કરવી જરૂરી છે. વધુમાં, મેટ્રિક્સ માટે નવો ઇન્ટરફેસ આકાર ડિઝાઇન કરવાથી હીરાના સ્તર અને સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ મેટ્રિક્સ વચ્ચેના બંધન ગુણધર્મોમાં વધારો થઈ શકે છે.

૧.૨ ડ્રિલ બોડી નિષ્ફળતા મુખ્યત્વે ડ્રિલ બોડીમાં બ્લેડ ફ્રેક્ચર દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જેમ કે આકૃતિ ૪ માં દર્શાવવામાં આવ્યું છે.

 

બીટ બોડીનું બ્લેડ ફ્રેક્ચર મોટે ભાગે બોડી બીટમાં થાય છે અને સ્ટીલ બોડી બીટ ભાગ્યે જ થાય છે. બીટ બોડીના બ્લેડના ફ્રેક્ચરના કારણો નીચે મુજબ છે: ① બીટ બોડીને સ્ક્રૂ કાઢતી વખતે બીટ બોડીના બ્લેડ પર પ્રહાર કરવો કારણ કે બીટ બોડીનો તાજ એક સમયે પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર પ્રક્રિયા દ્વારા સિન્ટર કરવામાં આવે છે. સામાન્ય સ્ટીલ બોડી બીટની તુલનામાં. બીટ બોડી બીટમાં વસ્ત્રો પ્રતિકાર વધારે છે. પરંતુ બોડી મટીરીયલની કઠિનતા અનુરૂપ રીતે ઓછી થાય છે અને બીટ બોડીને સ્ક્રૂ કાઢતી વખતે બીટ બોડીના બ્લેડને તોડવું સરળ છે; ② બીટ સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયાનું નિયંત્રણ કડક નથી. અને સિન્ટરિંગ બીટ બોડી એન્ટ્રાઇમેન્ટ છે અને મેટલ પાવડર એલોય બનાવવામાં નિષ્ફળ જાય છે. બ્લેડ તૂટવાનું ટાળવા માટે. ડ્રિલને સ્ક્રૂ કાઢતી વખતે શેકલને મદદ કરવા માટે વપરાશકર્તા પાસે ડેન્ટલ પ્લેયર્સ જેવા સાધનોનો વધુ સારી રીતે ઉપયોગ હતો. જેથી બ્લેડ પછાડવાનું ટાળી શકાય; બીજું. ઉત્પાદકોએ સિન્ટરિંગ બોડીની ગુણવત્તાને સખત રીતે નિયંત્રિત કરવી જોઈએ. માત્ર સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયાને સખત રીતે નિયંત્રિત કરવા માટે જ નહીં. પણ સમય સમય પર ધાતુના પાવડરનું નિરીક્ષણ કરવું જેથી ખાતરી કરી શકાય કે પાવડર પ્રક્રિયાની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે.

2. માઇનિંગ પીડીસી બીટની ઑપ્ટિમાઇઝ ડિઝાઇન અને વાજબી પસંદગી

૨.૧ ડ્રિલ બીટનું ઑપ્ટિમાઇઝેશન ડિઝાઇન

(1) બીટના નિષ્ફળતા સ્વરૂપ માટે, ડ્રિલ ડિઝાઇનમાંથી તેની રચનાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવી જરૂરી છે. PDC બીટના મુખ્ય ડિઝાઇન પરિમાણોમાં કટીંગ એંગલ α. સાઇડ એંગલ β. એઝિમુથ એંગલ γ. વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. γ એ PDC દાંતની ઓરિએન્ટેશન રેફરન્સ લાઇન અને બીટની મધ્ય રેખા વચ્ચેના ખૂણાનો ઉલ્લેખ કરે છે. α એ PDC દાંતની ઓરિએન્ટેશન રેફરન્સ લાઇન અને કટરના કાર્યકારી પ્લેન વચ્ચેના ખૂણાનો ઉલ્લેખ કરે છે. જેમ કે આકૃતિ 5 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. β એ કેન્દ્ર બિંદુ દ્વારા પ્લેન અને બીટની મધ્ય રેખા અને કટરના કાર્યકારી પ્લેન વચ્ચેના ખૂણાનો ઉલ્લેખ કરે છે. જેમ કે આકૃતિ 6 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. પ્રારંભિક સંશોધન અને વ્યાપક એપ્લિકેશન વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે PDC કટરનો કટીંગ એંગલ અને સાઇડ એંગલ બીટના જીવન અને ડ્રિલિંગ કાર્યક્ષમતાને સીધી અસર કરી શકે છે. અને વિવિધ ડ્રિલિંગ રચનાઓ અનુસાર બીટની ડિઝાઇનને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવી જરૂરી છે. કટીંગ એંગલ ડિઝાઇન ડ્રિલિંગ કાર્યક્ષમતાને ખૂબ અસર કરશે. અથવા તો કોઈ ફૂટેજ પણ નહીં; જો કટીંગ એંગલ ખૂબ નાનો હોય. PDC કટીંગ એજ તૂટવા અને અન્ય ઘટનાઓ માટે સંવેદનશીલ હોય છે. તેથી. ડ્રિલ ડિઝાઇનનો વ્યાપકપણે વિચાર કરવો જોઈએ, જ્યારે પેરામીટર સ્કીમ પસંદ કરવી જોઈએ, રેન્ડમ ડિઝાઇનને બદલે મધ્યમ કટીંગ એંગલ અને સાઇડ એંગલ પસંદ કરવું જોઈએ.

(2) બીટના કટીંગ એંગલને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા ઉપરાંત, PDC કટરને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવું પણ જરૂરી છે. PDC કટરની ગુણવત્તા માઇનિંગ PDC બિટ્સને નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત કરે છે, કારણ કે તે તેમના કટીંગ પ્રદર્શન અને આયુષ્યને સીધી રીતે નક્કી કરે છે. PDC ની ગુણવત્તા વધારવામાં એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ એ હીરાના સ્તર અને સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ મેટ્રિક્સ વચ્ચેના બોન્ડિંગ ઇન્ટરફેસ પર શેષ તણાવ દૂર કરવાનો છે. સંશોધન સૂચવે છે કે પ્લેનર ઇન્ટરફેસ સ્ટ્રક્ચરવાળા PDC કટરમાં મહત્તમ તણાવ આ ઇન્ટરફેસની બંને બાજુઓ નજીક કેન્દ્રિત હોય છે, જેમાં પીક ટેન્સાઇલ અને શીયર સ્ટ્રેસ હીરાના સ્તરની ધાર પર થાય છે. ટેન્સાઇલ સ્ટ્રેસની હાજરી PDC માં અસામાન્ય ફ્રેક્ચર તરફ દોરી શકે છે, જ્યારે શીયર સ્ટ્રેસ PDC કટરમાં ડિલેમિનેશન માટે પ્રાથમિક કારણ તરીકે કામ કરે છે.

(૩) પીડીસી કટરમાં શેષ તાણ દૂર કરવા ઉપરાંત, ગૌણ સારવાર તેમની ગુણવત્તામાં વધુ વધારો કરી શકે છે. હાલમાં, પ્રાથમિક સપાટી સારવાર પદ્ધતિઓમાં હીરાની સપાટી ગ્રાઇન્ડીંગ, ધાર ચેમ્ફરિંગ અને આકારનું મશીનિંગ શામેલ છે. પીડીસી કટરની પસંદગી વાસ્તવિક કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓના આધારે ઑપ્ટિમાઇઝ કરી શકાય છે.

૨.૨ ડ્રિલ બિટ્સની વાજબી પસંદગી

હાલમાં, મોટાભાગના ખાણકામ વિસ્તારોમાં ડાઉન હોલ ડ્રિલિંગ કામગીરીમાં ઉપયોગમાં લેવાતા PDC બિટ્સ મુખ્યત્વે ત્રણ-પાંખવાળા અંતર્મુખ ડિઝાઇન ધરાવે છે. જો કે, આ બિટ્સની પસંદગી ઘણીવાર મર્યાદિત હોય છે અને તેમાં વર્ગીકરણનો અભાવ હોય છે, જેના પરિણામે એક-કદ-ફિટ-બધા અભિગમ અપનાવવામાં આવે છે જે વિવિધ સ્તરોની ચોક્કસ જરૂરિયાતોને પર્યાપ્ત રીતે પૂર્ણ કરતો નથી. આ ખાસ કરીને જટિલ રચના પરિસ્થિતિઓમાં સમસ્યારૂપ છે, જ્યાં પરંપરાગત અંતર્મુખ બિટ્સ સંતોષકારક કામગીરી પ્રદાન કરવામાં સંઘર્ષ કરે છે, જેના કારણે બીટનું જીવન ટૂંકું થાય છે અને ડ્રિલિંગ કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો થાય છે. આવી બિનકાર્યક્ષમતા માત્ર ઉત્પાદન ખર્ચમાં વધારો કરતી નથી પરંતુ બાંધકામના સમયપત્રકને પણ વિક્ષેપિત કરી શકે છે અને નોંધપાત્ર આર્થિક નુકસાન પણ કરી શકે છે. તેથી, વિવિધ રચના પરિસ્થિતિઓને અનુરૂપ યોગ્ય ડ્રિલ બિટ્સ પસંદ કરવા જરૂરી છે.

માઇનિંગ PDC બિટ્સને બીટ બોડી મટિરિયલના આધારે બે મુખ્ય પ્રકારોમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે: સ્ટીલ પ્રકાર અને ટાયર પ્રકાર. સ્ટીલ-પ્રકારના બીટ બોડી મુખ્યત્વે યાંત્રિક પદ્ધતિઓ દ્વારા પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે, જે સારી કઠિનતા પ્રદાન કરે છે જે તેમને પરંપરાગત રચના ડ્રિલિંગ કામગીરી માટે યોગ્ય બનાવે છે. તેનાથી વિપરીત, ટાયર-પ્રકારના બીટ બોડીને પાવડર ધાતુશાસ્ત્ર પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને સિન્ટર કરવામાં આવે છે, જે હાર્ડ રોક ડ્રિલિંગ અથવા વિસ્તૃત ડ્રિલિંગ કાર્યો માટે ઉચ્ચ વસ્ત્રો પ્રતિકાર આદર્શ પ્રદાન કરે છે. વધુમાં, ડ્રિલ બિટ્સને વિવિધ માળખામાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે, જેમાં આંતરિક અંતર્મુખ, આર્ક કોર્નર, ફ્લેટ બોટમ, સ્ક્રેપર અને અન્યનો સમાવેશ થાય છે જેમ કે આકૃતિ 7 માં દર્શાવવામાં આવ્યું છે. ① અંતર્મુખ બીટની અંતર્મુખ રચના ડિઝાઇન પરંપરાગત રચના બાંધકામ દરમિયાન સીધી અસરોને વધારે છે; ② મધ્યમ-કઠણ સ્તર અને તેનાથી ઉપર કામ કરતી વખતે ચાપ બીટની વિખરાયેલી દાંતની ગોઠવણી દાંતની ઘનતા વધારે છે અને ડ્રિલિંગ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે; ③ ફ્લેટ-બોટમ બીટનો હોઠનો આકાર લગભગ સપાટ છે, જે સ્કીવિંગને સરળ બનાવવા માટે તેની બાજુની ધારને તીક્ષ્ણ બનાવે છે—આ ડિઝાઇન મુખ્યત્વે દિશાત્મક ડ્રિલિંગ એપ્લિકેશનો માટે વપરાય છે; ④ સ્ક્રેપર બીટમાં સામાન્ય રીતે શંકુ આકારનું માળખું હોય છે જે વધુ આક્રમકતા પ્રદાન કરે છે અને તે મુખ્યત્વે નરમ સ્તર અથવા કોલસાના સીમ બાંધકામમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.

સંદર્ભ માટે કોષ્ટક 1 માં રજૂ કર્યા મુજબ, વર્તમાન ખાણકામ PDC બિટ્સનો સારાંશ અને ગોઠવણ કરવામાં આવી છે, સાથે વિવિધ કાર્યકારી અને રચના પરિસ્થિતિઓ હેઠળ PDC બિટ્સ માટે પસંદગીના માપદંડો પણ આપવામાં આવ્યા છે.

3. માઇનિંગ પીડીસી બીટનો ઉપયોગ સાવચેતીઓ

ડ્રિલ બિટ્સ કાળજીપૂર્વક પસંદ કરવા ઉપરાંત, આ સાધનોનો યોગ્ય રીતે ઉપયોગ કરવો પણ એટલું જ મહત્વપૂર્ણ છે. કોલસાની ખાણોમાં પડકારજનક બાંધકામ પરિસ્થિતિઓને ધ્યાનમાં રાખીને, કામદારો ઘણીવાર PDC બિટ્સના સંચાલન માર્ગદર્શિકાનું કડક પાલન કરવામાં સંઘર્ષ કરે છે, જેના પરિણામે અયોગ્ય હેન્ડલિંગને કારણે બિટ્સ નિષ્ફળતાના વારંવાર કિસ્સાઓ બને છે. ડ્રિલિંગ કાર્યક્ષમતા વધારવાના પ્રયાસમાં, કેટલાક ખાણકામ વિસ્તારો કામગીરી દરમિયાન બિટ્સનું વજન આડેધડ રીતે વધારી શકે છે, જે અકાળ બિટ્સ નિષ્ફળતા તરફ દોરી જાય છે. PDC બિટ્સનો યોગ્ય રીતે ઉપયોગ કરવાથી તેમના પ્રદર્શનને શ્રેષ્ઠ બનાવી શકાય છે અને ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટાડી શકાય છે. PDC બિટ્સનો ઉપયોગ કરતી વખતે નીચેની બાબતો પર ધ્યાન આપવું જોઈએ:

(1) PDC બીટ અને ડ્રિલ ટૂલ વચ્ચેના ગ્રેડિંગ સંબંધ પર ધ્યાન આપો, ખાતરી કરો કે મોટા વ્યાસની ડ્રિલ પાઇપ ખૂબ નાના વ્યાસની ડ્રિલ પાઇપ સાથે મેળ ખાતી નથી, અને નાના વ્યાસની ડ્રિલ પાઇપ મોટા વ્યાસની ડ્રિલ બીટ સાથે મેળ ખાતી નથી.

(2) શ્રેષ્ઠ અભિગમ એ છે કે માળાના બાંધકામ માટે વિશિષ્ટ હોલ ડ્રીલ અથવા જૂના ડ્રીલ બીટનો ઉપયોગ કરવામાં આવે, જ્યારે ખાતરી કરવામાં આવે કે ડ્રીલિંગ પ્રક્રિયા લેન સાઇડ બોલ્ટ, એન્કર કેબલ અને સમાન અવરોધોની નજીકથી ટાળે છે.

(૩) ડ્રિલિંગ કામગીરી કરતી વખતે, બોરહોલની અંદર વધુ પડતા દબાણને કારણે થતા અકસ્માતોને રોકવા માટે ફીડ પ્રેશરનું નિયમન કરવું જરૂરી છે.

(૪) કૃપા કરીને સ્વચ્છ પાણી ડ્રિલિંગ તકનીકનો ઉપયોગ કરો, ડ્રાય ડ્રિલિંગ અથવા પ્રેશર એર ડ્રિલિંગથી દૂર રહો. પ્રેશર ડ્રિલિંગ કામગીરી શરૂ કરતા પહેલા, છિદ્રની અંદર યોગ્ય પાણીનું પરિભ્રમણ સુનિશ્ચિત કરો જેથી તેના પાયામાં સંભવિત દહન ઘટનાઓને અટકાવી શકાય.

(૫) બીટ દૂર કરતી વખતે, ખાતરી કરો કે પીડીસી કટરને ક્લેમ્પિંગ કે અથડાવાનું ટાળો. વધુમાં, બીટના બોડી બ્લેડને ન અથડાવાની કાળજી રાખો.

4. નિષ્કર્ષ

કોલસા ઉદ્યોગ દ્વારા કોલસાનું સલામત અને કાર્યક્ષમ ગ્રીન માઇનિંગ સતત એક મુખ્ય થીમ રહી છે. કોલસાની ખાણોમાં ભૂગર્ભ ડ્રિલિંગ કામગીરી માટે PDC બિટ્સનો અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરવો એ મહત્વનું મહત્વ ધરાવે છે. આ પેપર ખાણકામ PDC બિટ્સની નિષ્ફળતા પદ્ધતિઓનું વિશ્લેષણ કરે છે, વિવિધ નિષ્ફળતા સ્વરૂપો પાછળના પ્રાથમિક કારણોને સ્પષ્ટ કરે છે. તે વિવિધ કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓ અને ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય રચનાઓ હેઠળ બિટ્સ માટે શ્રેષ્ઠ ડિઝાઇન અને પસંદગી વ્યૂહરચનાઓનો પ્રસ્તાવ મૂકે છે, જ્યારે તેમના ઉપયોગ માટે સાવચેતીઓનો સારાંશ આપે છે, જેનાથી ખાણકામ PDC બિટ્સની પસંદગી અને ઉપયોગ સુધારવા માટે સંદર્ભ પૂરો પાડે છે. ખાણકામ PDC બિટ્સની સમજદાર પસંદગી અને યોગ્ય ઉપયોગ તેમની અસરકારકતાને મહત્તમ કરી શકે છે, સંસાધનોનો બગાડ ઘટાડી શકે છે અને કોલસા ખાણકામમાં સલામતી, કાર્યક્ષમતા અને પર્યાવરણને અનુકૂળ પ્રથાઓમાં વધારો કરી શકે છે.