Kemajuan dalam Teknologi Pengeboran DTH Bertenaga Hidrolik dan Air.

1. Keunggulan Bor Batu Hidrolik

① Tekanan Hidrolik Tinggi: Biasanya berkisar antara 10 hingga 25 MPa, dengan kecenderungan ke batas yang lebih tinggi. Tekanan ini beberapa hingga puluhan kali lebih tinggi daripada tekanan pneumatik.

② Daya Keluaran Tinggi: Umumnya antara 5 hingga 20 kW. Beberapa model, seperti COP4050 oleh ATLAS dan HL2000 oleh TAMROCK, mencapai 40 kW, sedangkan HL4000 mencapai hingga 70 kW.

③ Kecepatan Pengeboran Cepat: Biasanya mencapai kecepatan pengeboran 1–3 m/menit.

④ Efisiensi Tinggi: Efisiensi bor batu hidrolik sendiri dapat mencapai 50%, dan pompa hidrolik lebih efisien daripada kompresor udara. Akibatnya, pemanfaatan energi secara keseluruhan jauh lebih tinggi daripada sistem bor batu pneumatik.

2. Kekurangan Bor Batu Hidrolik

① Kehilangan Transmisi Energi: Karena bor batu terletak di bagian atas batang bor, kehilangan transmisi energi meningkat seiring dengan kedalaman lubang yang lebih besar, sehingga mengakibatkan berkurangnya kecepatan pengeboran.

② Keausan Batang Bor Tinggi: Seiring meningkatnya daya bor batu hidrolik, tekanan pada batang bor juga meningkat, yang menyebabkan tingkat kerusakan yang lebih tinggi. Meskipun teknologi seperti pengeboran casing Atlas Copco membantu mengurangi tekanan, teknologi tersebut meningkatkan biaya dan gagal menyelesaikan masalah sepenuhnya, sehingga membatasi daya keluaran bor. Misalnya, meskipun daya COP4050 dinilai sebesar 40 kW, hanya 30 kW yang digunakan untuk pengeboran lubang dalam guna meminimalkan tekanan pada peralatan.

③Penyimpangan Lubang Bor: Batang bor menahan gaya benturan dan torsi, yang menyebabkan pembengkokan dan deformasi, yang mengurangi akurasi lubang bor.

3. Keuntungan dariTurun ke Lubang (DTH)Latihan

① Tidak Ada Kehilangan Transmisi Energi: Palu secara langsung berdampak padamata bor, menghilangkan kebutuhan pemindahan energi benturan melalui batang bor, memastikan kecepatan pengeboran yang konsisten tanpa memandang kedalaman.

② Lubang Bor Lurus: Batang bor memiliki kekakuan tinggi, tidak mengalami gaya benturan, dan hanya menyalurkan torsi dengan tekanan aksial minimal. Hal ini mencegah pembengkokan dan deformasi, sehingga lubang bor menjadi lurus dan halus. Bor DTH bekerja lebih baik pada formasi yang retak, lapisan miring, atau kekerasan batuan yang bervariasi.

③ Pembuangan Puing yang Efisien: Media daya berfungsi ganda sebagai media pembilasan, membersihkan lubang bor secara menyeluruh dan menghindari pengeboran berlebihan.

④ Kebisingan Rendah: Karena dampak terjadi di dasar lubang bor, kebisingan secara signifikan lebih rendahbor palu atas.

⑤ Penerapan yang Luas: Kecuali untuk formasi yang sangat lunak, bor DTH beroperasi secara optimal pada semua jenis batuan, melampaui bor batu palu atas dalam diameter dan kedalaman lubang bor yang dapat dicapai.

Mengingat keunggulan ini, pengeboran DTH secara luas dianggap sebagai pilihan terbaik, dengan 90% pertambangan Inggris mengadopsi metode ini.

4. Kekurangan Bor DTH Pneumatik

① Tekanan dan Daya Rendah: Kelemahan utama bor DTH pneumatik adalah tekanan udara dan daya keluarannya yang rendah, yang menyebabkan kecepatan pengeboran menjadi lebih lambat. Meskipun kemajuan telah meningkatkan tekanan udara hingga 2,5 MPa, ini masih jauh di bawah tekanan hidrolik bor batu. Selain itu, kompresor udara bertekanan tinggi mahal, memerlukan penggerak daya tinggi, menghasilkan lebih banyak kebisingan, dan kehilangan efisiensi secara signifikan di daerah dataran tinggi.

② Efisiensi Pemanfaatan Energi Rendah: Bor DTH pneumatik mengonsumsi energi tiga kali lebih banyak per meter yang dibor daripada bor batu hidrolik.

5. Aplikasi HidrolikPalu DTH

Untuk memadukan keunggulan bor batu hidrolik (tekanan tinggi dan efisiensi) dan bor DTH (lubang bor lurus), Hausherr dari Jerman mengembangkan “Bor DTH Hidrolik Cepat” pada awal tahun 1990-an. Mekanisme rotasi dan impaknya digerakkan secara hidrolik. Palunya dilengkapi dua saluran oli untuk suplai dan pengembalian. Bor cepat tersedia dalam tiga diameter: 90 mm, 115 mm, dan 150 mm, cocok untuk lubang bor dengan diameter masing-masing 100–125 mm, 127–156 mm, dan 168–230 mm.

Uji perbandingan antara bor DTH pneumatik Rapid dan bor DTH HBM80S Hausherr menunjukkan bahwa, untuk diameter lubang bor yang identik (125 mm) dan kedalaman (36 m), Rapid menunjukkan keunggulan ekonomi yang signifikan dengan daya mesin yang lebih rendah, konsumsi bahan bakar, dan rasio konsumsi oli pelumas masing-masing sebesar 0,46, 0,46, dan 0,47.

6. Aplikasi Palu Hidrolik Bertenaga Air

LKAB Swedia dan anak perusahaannya G-Drill mengembangkan “Wassara Water-Powered DTH Hammer” pada akhir tahun 1980-an. Menggunakan air tambang yang disaring sebagai media, alat ini beroperasi pada tekanan 18–20 MPa dan laju aliran 200–300 L/menit. Dengan kecepatan pengeboran rata-rata 850 mm/menit, alat ini mengungguli palu pneumatik (biasanya 320 mm/menit).

Palu Wassara telah menunjukkan kinerja yang luar biasa, seperti mengurangi deviasi lubang bor hingga setengahnya dan meningkatkan produktivitas hingga 86% di tambang LKAB. Aplikasinya meliputi pemasangan grouting kereta bawah tanah di New York dan pengeboran panas bumi di Swiss, di mana palu ini menyelesaikan lubang bor sepanjang 599,8 m dalam waktu 5 hari, dibandingkan dengan 3 minggu dengan bor putar tradisional.

7. Perbandingan: Palu Hidrolik Bertenaga Air vs. Palu Hidrolik Bertenaga Fluida

Palu Bertenaga Air: Memanfaatkan tekanan air statis, mencapai efisiensi dan kecepatan pengeboran yang lebih tinggi, cocok untuk aplikasi pertambangan.

Palu Bertenaga Fluida: Menggunakan tekanan air dinamis dan umumnya terbatas pada pengeboran geologi dengan tekanan lebih rendah (0,5–4 MPa) dan efisiensi (

8. Kesimpulan

Hidrolik dan bertenaga airPalu DTHmenggabungkan keunggulan bor hidrolik top-hammer dan palu DTH pneumatik, yang menawarkan konsumsi energi rendah, kecepatan pengeboran cepat, dan lubang bor lurus. Media terpadu untuk daya dan pembilasan membuat palu bertenaga air lebih menjanjikan untuk pengembangan di masa mendatang.