Ịgbawa koodu nke Drilling Rock Rock: Teknụzụ DTH na-agbanwe egwuregwu.
Dabere na ọnọdụ ala nke ebe a na-ewu ihe owuwu, e nwere ụzọ anọ bụ isi na-egwupụta ihe nke ndị na-egwupụta ihe na-ejikarị eme ihe, dị ka egosiri na eserese 1.
a. Ndị isi rotary nke na-efe efe ma ọ bụ hydraulic jikọtara ya na akụrụngwa mmetụta na-ebufe ntụgharị na mmetụta ike site n'elu.ọkpọkọ ọkpọkọ, na-ebuga ume na ihe ọkụkụ ahụ site na ebili mmiri na-ama jijiji na ọkpọkọ ọkpọ. Usoro a nwere oke na obere dayameta na omimi na-emighị emi, a na-ejikarị ya eme ihe n'ebe a na-egwupụta ihe, ebe a na-ewu ihe owuwu, na ọrụ ngwuputa ala.
b.Hama Down-The-Hole (DTH). dị na ala nke akuakuzinwo eriri. Ikuku agbakwunyere na-abanye na DTH site na eriri egwu egwu, na-anya piston na mmegharị mmegharị nke na-emetụta ihe ọkụkụ ahụ ozugbo, na-ebufe ike mmetụta na nkume. Usoro a nwere obere ike mfu ma dabara adaba maka oghere miri emi, oghere kwụ ọtọ, na okwute siri ike.
c.Ntughari mgbasa ozi (RC).na-eji DTH ịnakọta ma bufee ihe atụ nkume site na ihu nke ihe a na-egwupụta ihe. A na-ebufe mkpụrụ osisi akọrọ na nke na-adịghị emerụ ahụ site na ọkpọkọ etiti nke DTH n'ime ngwaọrụ nchịkọta ihe nlele, na-akwadebe maka nyocha ala.
d. Igbe gear nke igwe hydraulic ma ọ bụ igwe eletrik na-akpụ akpụ na-etolite isi ike na-atụgharị, na-etinye ike inye nri zuru oke na nkuku cone atọ site na usoro nri nke na-ebuli elu na ala n'elu ebe a na-egwupụta ihe na ọkpọkọ ọkpọkọ nwere mgbidi. A na-eji usoro a maka okwute dị nro ma ọ bụ nkume siri ike jikọtara ọnụ.
- Ụkpụrụ na njirimara nke DTH
Nhazi nke ejiri DTH gwuo ya fọrọ nke nta ka ọ bụrụ nke nwere ike ịgụnye okwute niile na-agba ọkụ, okwute metamorphic, na okwute sedimentary nke siri ike ma ọ bụ sie ike. DTH bara uru karịsịa maka igwu nkume siri ike na strata siri ike n'ihi na okwute siri ike na-agbaji agbaji. N'okpuru ibu mmetụta, mgbaji na-apụta ọ bụghị nanị na saịtị mmetụta kpọmkwem kamakwa ọ na-emepụta mpaghara gbajiri agbaji, na-ebute nnukwu iberibe nkume. N'ihi ya, ọsọ nke mkpọpu mmiri na-adị ngwa ngwa ma e jiri ya tụnyere mkpọpu rotary dị ọcha. Nlereanya igwe dị na eserese 2 na-egosi ibu dị iche iche na-eme n'elu nkume n'oge mkpọpu rotary mmetụta.
Na mgbakwunye, mkpọpu DTH (Down-the-Hole) na-arụ ọrụ nke ukwuu n'ụdị dịpụrụ adịpụ na mgbawa mmiri, dị ka strata nwere akwa akwa na foliation mepere emepe nke ọma, ma ọ bụ akwa nkume nwere ike na-enweghị isi na ọtụtụ mgbaji. Ọ nwere ike ibelata mgbagha nke olulu mmiri ma meriekwa ihe isi ike dị n'ịgbapu ihe site na akwa ajịrịja nkume na akwa nkume.
Emepụtara mkpọpu DTH na ngwụcha narị afọ nke 19 ma nwee akụkọ ihe karịrị otu narị afọ. Ọ bụ ezie na e nwere ọtụtụ ụdị nke DTH drills, ha na-ekerịta otu ihe dị iche iche: ma usoro mmetụta na ihe ọkụkụ na-agbanye n'ime olulu mmiri, na ntụgharị na-ejikọta ya na mmetụta na-agbaji nkume. Ngwa eji emepụta ike mmetụta nwere ike ịkewa site na usoro ịkwọ ụgbọala ha n'ime pneumatic, hydraulic, mgbali mmanụ, ọkụ eletrik na ụdị ígwè ọrụ.
Ebe ọ bụ na mmetụta ike na-enweta nnukwu mfu n'oge nnyefe ma nwee ike ime ka mmebi dị ukwuu na ihe ndị ahụ metụtara, a na-achọkarị na arụ ọrụ ịkụ ala miri emi na ngwá ọrụ na-abanye n'olulu mmiri na ngwá ọrụ egwu, nke mere na mmepụta mmetụta ike nwere ike ime ihe ozugbo na ihe ọkụkụ ma ọ bụ isi gbọmgbọm. Nke a na-ebelata mfu ume n'oge nnyefe, na-eme ka arụmọrụ ike dịkwuo mma, ma na-ebelata ohere nke ọdịda akụrụngwa ọdịda.
Pneumatic DTH, nke a makwaara dị ka DTH ikuku na-ebugharị, na-abịa n'ọtụtụ ụdị nhazi na ụzọ nhazi ọkwa.
- Site na ọkwa nrụgide: elu-nrụgide, ọkara-nrụgide, na obere nrụgide ụdị.
- Site n'ozuzu nhazi: na-abụghị site na ụdị.
- Site na ụkpụrụ ọrụ valve: ụdị valvụ nchịkwa, ụdị valvụ efu, na ụdị valvụ ngwakọ.
- Site n'usoro piston: piston dayameta nha nha, piston dayameta na-enweghị nha, na ụdị piston tandem.
- Site na ụdị nkesa ikuku: valvụ DTH na valvụ DTH. Valved DTH nwere ike kewaa n'ime valvụ efere, valvụ diski, na ụdị valvụ cylindrical, ebe DTH na-enweghị valvụ nwere ike kewaa n'ime ụdị mkpochapu mkpanaka etiti, ụdị nkesa ikuku piston, yana nkesa ikuku site na piston, cylinder, na mkpanaka etiti.
- Site na ịsacha oghere na usoro ịgbapụta slag: ịsacha oghere etiti, ịsa oghere ihu, na ịsa oghere akụkụ.
2. Mkpebi nke atụmatụ nhazi usoro mmetụta
2.1 Piston Self-Gas na-ebunye sistemu mmetụta na-abụghị nke Valve
Ụdị mmetụta mmetụta a na-ejikarị ụzọ gas dị na piston n'onwe ya maka inye gas, na-ebute usoro piston dị mgbagwoju anya nwere ọtụtụ ọwa gas, nke na-ebelata ike piston na ndụ. Otú ọ dị, usoro mmetụta a na-ejikọta cylinders dị n'ime na n'èzí, na-amụba ebe ọrụ dị irè nke piston na-eme ka ike mmetụta nke usoro ahụ dịkwuo mma.
2.2 Piston na cylinder jikọtara gas na-eweta ihe na-abụghị nke Valve.
Ụdị a na-egosipụta usoro dị mfe nke dị mfe ịmepụta, nwere ogologo ndụ piston, na oghere gas dị na ma cylinder na piston. A na-eji ihe owuwu a eme ihe na mba ofesi.
2.3 Centre Pipe Gas na-ebunye sistemu mmetụta na-abụghị nke Valve
N'ime usoro a, a na-ahazi ụzọ ntinye ikuku maka ọnụ ụlọ elu na nke dị ala na ọkpọkọ okirikiri ebe piston na-ese. Ọ na-achọ ọkwa nrụpụta dị elu ma nwee ogologo ndụ dị mkpụmkpụ maka ọkpọkọ etiti.
2.4 Usoro mmetụta mkpochapụ akụkụ
Ihe a na-akpọ iyuzucha akụkụ pụtara na ụzọ ikuku gas na-apụ apụ na cylinder ahụ kama ịgafe n'etiti etiti ahụ na ala nke oghere ahụ. Ụdị usoro mmetụta a na-enwekarị ọtụtụ ụzọ oriri na ikpochapu na cylinder ahụ, na-eduga n'ike nhazi adịghị mma, ike nke ike ọgwụgwụ ogologo oge, na nnukwu mfu nke ikuku ikuku, na-ebute mwepu ihe mkpofu na-ekpo ọkụ na mmetụta dị jụụ maka ihe ọkụkụ ahụ.
2.5 Usoro mmetụta mkpochapụ etiti
Ụdị mmetụta mmetụta a na-ewepụ irighiri ihe na gas ozugbo site n'etiti etiti ọkpọ ahụ ruo na ala nke oghere ahụ. Ikuku ikuku na-aga n'ihu ọ bụghị nanị na-eme ka nrụpụta ihe mkpofu dị mma na-eme ka ọ dịkwuo mma ma na-eme ka ọ dị mma na ikpo ọkụ, na-agbatị ndụ nke ihe ọkụkụ ahụ. Ụdị nhazi a na-edochi ọtụtụ oghere ogologo ogologo dị na cylinder dị n'ime nke usoro mmetụta iyuzucha akụkụ ya na oghere afọ, na-ebelata nrụgide nrụgide na cylinder dị n'ime. Ọ bụrụla usoro a nakweere n'ọtụtụ ebe n'afọ ndị na-adịbeghị anya.
Usoro mmetụta Piston Series 2.6
Usoro mmetụta piston nke usoro ahụ, nke a makwaara dị ka ihe mmetụta abụọ-piston (isi), na-ekewa cylinder ahụ n'ime ụlọ abụọ site na iji mgbanaka iche. Nhazi a na-enye ohere ma ihu piston ka ọ rụọ ọrụ n'otu oge n'ime otu dayameta ahụ, na-ebute ike mmetụta dị ukwuu na mmetụta dị elu. N'otu aka ahụ, enwere usoro ikpochapu abụọ nke na-ewepụ ntụ ntụ nke ọma na ala nke oghere ahụ. Otú ọ dị, ihe ndọghachi azụ ya bụ isi bụ usoro mgbagwoju anya ya na mkpa maka nhazi dị elu na akụkụ machining; dịka ọmụmaatụ, piston nwere ihe ruru ise mating na-ebupụta ihe ndị metụtara ya, nke na-egbochi ngwa na nkwalite ya. Ya mere, atụmatụ a na-anabata nhọrọ nke abụọ, nke bụ usoro mmetụta na-adịghị valvụ na piston na cylinder jikọtara gas. E gosipụtara nhazi ya na eserese 3.
3. Theoretical Analysis na mkpa Mgbakọ maka DTH
3.1 Nhọrọ nke Parameters arụ ọrụ ***
3.1.1 Ogologo hama na arọ: Nhazi mbido na-akọwapụta ogologo nke na-erughị 4500 mm na ịdị arọ nke na-erughị 2500 kg.
3.1.2 Hammer Dayameta: A na-ekpebi dayameta hammer kwesịrị ekwesị dabere na dayameta mkpọpu, setịpụrụ na 540 mm.
3.1.3 dayameta mkpọ: Nke a na-ezo aka na dayameta nke oghere ikpo, n'ozuzu n'etiti 550 mm na 600 mm.
3.1.4 Omimi Omimi: Dabere na ihe achọrọ imewe, nke a na-adịkarị n'etiti ọtụtụ mita iri na abụọ na otu narị mita.
3.1.5 Drill Speed: DTH na-egwupụta n'ozuzu na-arụ ọrụ na obere ntụgharị ọsọ, na-adịkarị n'etiti 7 na 25 r/s.
3.1.6 Rotational Torque: Oke kachasị maka imewe a ka edobere na 150 kN·m.
3.2 Ngụkọta Nhazi Nhazi
Usoro nhazi maka DTH, kpọmkwem njirimara arụmọrụ nke akụrụngwa mmetụta DTH, na-eje ozi dị ka ihe ndabere maka imepụta igwe ma kọwaa arụmọrụ nke akụrụngwa arụpụtara.
3.2.1 Nrụgide Nrụpụta P maka Ngwá Ọrụ Mmetụta
Na China, a na-ahọrọ nrụgide nke 0.49 MPa (ihe dị ka 5 × 10 ^ 5 Pa) dị ka ụkpụrụ nhazi maka akụrụngwa mmetụta pneumatic. Nyere na DTH maka imewe a bụ ngwaọrụ mmetụta na-adịghị valvụ nke nwere nnukwu mkpọpu mmiri na piston dị arọ, ikuku ikuku dị elu ga-eme ka arụmọrụ dịkwuo elu. Na mgbakwunye, compressors ikuku dị elu na-arịwanye elu, yana dịka ọkọlọtọ mba ụwa ISO 5941-1979 si kwuo, a na-ahọrọ nrụgide imewe nke 1.6 MPa.
3.2.2 Mmetụta Mmetụta
Maka DTH ejiri gwuo nnukwu oghere dayameta, ike mmetụta imewe nwere ike ịgbanwe nke ukwuu. A na-agbakọ ike mmetụta maka imewe a dị ka ndị a:
3.2.3 Mmetụta Mmetụta
N'ozuzu, n'okpuru mmetụta ike mgbe niile, mmetụta ugboro ugboro na-adaba na ike mmepụta nke mmetụta. Otú ọ dị, mgbe a na-edozi dayameta cylinder, ịba ụba ugboro ugboro na-eme ka mbelata strok piston, nke n'aka nke ya na-ebelata otu ike mmetụta. Ozugbo otu ike mmetụta dara n'okpuru ebe ụfọdụ, ịba ụba ugboro agaghị arụpụta nsonaazụ na-eju oke nkume. Ya mere, nhọrọ nke mmetụta ugboro ugboro na-egbochi ike mmetụta.
Maka pneumatic DTH na-arụ ọrụ na nrụgide imewe nke 0.5 MPa, ugboro ekwesịghị gafere 16.8 Hz. Ebe ọ bụ na DTH na-arụ ọrụ na nrụgide imewe n'etiti 0.5 na 2.5 MPa, mmetụta ugboro ole nwere ike ịdị iche iche. Enwere ike gbakọọ nhọrọ mbụ nke ugboro nke mmetụta dị ka ndị a:
f = 10.4 + 7.6P
(2) ebe P bụ nrụgide ọkọnọ sistemu. Maka imewe a, P = 1.6 MPa, ya mere:
f = 10.4 + 7.6 × 1.6 = 22.5 Hz.
3.3 Nhazi nhazi
Isi ihe nhazi nke DTH gụnyere dayameta nke cylinder, ọrịa strok, na akụkụ piston. Ịbawanye dayameta cylinder nwere ike ịkwalite ma ike mmetụta na ugboro ole, ya mere, dayameta kwesịrị ka ọ dịkwuo elu n'ime oke nke nhazi nhazi. Dị ka ọ na-adịkarị, ọdịiche dị n'etiti oghere dị n'èzí nke DTH na dayameta ọkpọ ekwesịghị ịbụ ihe na-erughị 15 ruo 20 mm, na mkpuchi nke DTH ekwesịghị ịdị oke mkpa. Ya mere, oke nke DTH cylinder dayameta na dayameta mkpọpu bụ n'ozuzu n'elu 0.5.
3.3.1 Dayameta Na-arụ ọrụ nke Silinder na Stroke Structural
Enwere ike gbakọọ dayameta D nke cylinder dị ka ndị a:
D = K × D (mụrụ) = (0.57 - 0.68) × D (mụrụ) (3)
Maka imewe a, D (gbara) = 600 mm, ya mere D na-ewere dị ka 360 mm. A na-ewere ọrịa strok nhazi S dị ka S = 500 mm.
3.3.2 Piston Mass
A na-amachibido akụkụ radial nke piston site na nha na nhazi nke cylinder, na-enye ohere maka pistons nha nha ma ọ bụ dị iche iche. Akụkụ ahịrị ahụ na-adabere n'ịdị arọ nke piston ahụ, nke na-emetụtakwa ọsọ ọ na-enwe mgbe ọ na-akụtu ihe ọkụkụ ahụ. Ya mere, ikpebi akụkụ nhazi nke piston bụ akụkụ dị mgbagwoju anya nke imewe DTH. Enwere ike ịkọwa oke piston DTH dị ka ndị a:
m = 0.0205D^2.84 (4)
ebe m bụ piston uka na kg; D bụ dayameta arụ ọrụ nke cylinder na cm.
Na-anọchi D = 36 mkpụrụ: m = 540 n'arọ.
DTH na-enwekarị usoro mgbasa ozi torque yana usoro mmetụta pneumatic. Usoro nnyefe nke torque na-ejikọta mkpanaka ọkpọ na DTH, na-ebufe ịkpụgharị ntụgharị na ịdọrọ ike; usoro mmetụta nke pneumatic na-emepụta mmetụta, na-enye ike axial na mmetụta ihe ọkụkụ. E gosipụtara nkọwa nhazi nke akọwapụtara na eserese 3.
Usoro nnyefe nke torque na-ejikọta mkpanaka mkpọ na ihe mmetụta. Njikọ dị elu na-ejikọta ya na mkpanaka ọkpọ na onye na-emetụta ya site na eriri ọkpọkọ, nke bụ isi iji hụ na ikuku gas na-agbatị ma na-ebufe torque na ịdọrọ ike. valvụ nlele na-egbochi apịtị na mmiri ịbanye na mmetụta mmetụta na mkpịrị osisi, nke mmiri na-achịkwa. Oche oriri ikuku nwere mkpanaka gas na-arụ ọrụ iji webata ikuku abịakọrọ n'ime cylinder, na-eme ka nrụpụta gas na-arụ ọrụ yana cylinder na piston, si otú a na-enweta ọkọnọ gas jikọtara ọnụ. Mgbanaka nchekwa mmiri na-egbochi piston ka ọ si na cylinder pụta mgbe ọ na-edochi olulu ahụ.
3.4 Nleba anya nke mmecha nke DTH Drill Bit
A na-edobere ihe egwu egwu DTH na mmetụta mmetụta sitere na piston na torque site na isi ụgbọala. Ike a na-etinye na piston site na ikuku abịakọrọ na-enye site na:
F = P × S (5)
ebe P bụ nrụgide usoro na Pa; S bụ mpaghara ike nke piston na m².
Ya mere, F = 1.6 × 10^6 × 0.084 = 134400 N.
Ya mere, mmetụta ike na drill bit bụ:
F' = kF (6)
ebe k bụ mmetụta ọnụọgụgụ; F bụ ike a na-etinye na ntanye nke ikuku na-ekpo ọkụ na N. Ya mere, F' = 20 × 134400 = 2688 kN.
Oke nke etinyere na DTH drill bit site na isi mbanye bụ N = 150 kN. Na-etinye F' = 2688 kN na N = 150 kN ka ọ na-eme ka ọ bụrụ ihe na-eme ka ọ dị ala mgbe ị na-edozi ihu njedebe dị ala nke ihe ọkụkụ ahụ, na iji ihe QT500-7 na-emepụta ike nke 320 MPa, a na-eme nyocha njedebe njedebe. Ọnọdụ nbudata na mmachi na nkewa ntupu ka egosiri na foto 4 na 5.
A na-egosi nsonaazụ nke njedebe njedebe na Figure 6, na-egosi na nrụgide kachasị bụ 144.355 MPa, nke na-erughị ike mkpụrụ nke QT500-7 (320 MPa), si otú ahụ na-emezu ihe ndị a chọrọ.