Framfarir í vökva- og vatnsknúnri DTH bortækni.

1. Kostir vökvabergbora

① Hár vökvaþrýstingur: Venjulega á bilinu 10 til 25 MPa, með tilhneigingu í átt að hærri mörkum. Þetta er nokkrum til tugum sinnum hærri en loftþrýstingur.

② Mikið afköst: Almennt á bilinu 5 til 20 kW. Sumar gerðir, eins og COP4050 frá ATLAS og HL2000 frá TAMROCK, ná 40 kW, en HL4000 nær allt að 70 kW.

③ Hraður borhraði: Nær venjulega borhraða 1–3 m/mín.

④ Mikil skilvirkni: Skilvirkni vökvabergbora sjálfra getur náð 50% og vökvadælur eru skilvirkari en loftþjöppur. Þar af leiðandi er heildarorkunýtingin umtalsvert meiri en í loftborakerfum.

2. Ókostir vökvabergbora

① Orkuflutningstap: Þar sem bergborinn er staðsettur efst á borstönginni eykst orkuflutningstap með meiri holudýpt, sem leiðir til minni borhraða.

② Mikið slit á borstöngum: Þegar kraftur vökvabergbora eykst eykst álagið á borstönginni einnig, sem leiðir til meiri skemmda. Þrátt fyrir að tækni eins og fóðringarborun Atlas Copco hjálpi til við að draga úr streitu, auka þær kostnað og leysa ekki vandann að fullu og takmarka þannig afköst borans. Til dæmis, á meðan afl COP4050 er metið til 40 kW, er aðeins 30 kW notað til djúpholaborunar til að lágmarka álag á búnaðinn.

③ Frávik borholu: Borstangir þola bæði höggkrafta og tog, sem leiðir til beygju og aflögunar, sem dregur úr nákvæmni borholu.

3. Kostir viðNiður í holu (DTH)Æfingar

① Ekkert tap á orkuflutningi: Hamarinn hefur bein áhrif ábora, útilokar þörfina fyrir áhrifaorkuflutning um borstöngina, tryggir stöðugan borhraða óháð dýpt.

② Beinar borholur: Borstöngin hefur mikla stífni, verður ekki fyrir höggkrafti og sendir aðeins tog með lágmarks ásþrýstingi. Þetta kemur í veg fyrir beygingu og aflögun og tryggir beinar og sléttar borholur. DTH boranir standa sig betur í brotnum myndunum, hallandi jarðlögum eða breytilegri berghörku.

③ Skilvirkt ruslhreinsun: Aflmiðillinn tvöfaldast sem skolefni, hreinsar borholuna vandlega og forðast ofborun.

④ Lágur hávaði: Þar sem högg eiga sér stað við botn borholunnar er hávaði verulega minni entopphamarborar.

⑤ Víðtækt notagildi: Fyrir utan mjög mjúkar myndanir virka DTH-borar best í öllum bergtegundum og fara fram úr topphamarbergsborunum í þvermáli og dýpi borholunnar sem hægt er að ná.

Í ljósi þessara kosta er DTH borun almennt talin besti kosturinn, þar sem 90% breskra námunáma nota þessa aðferð.

4. Ókostir Pneumatic DTH bora

① Lágur þrýstingur og kraftur: Helsti gallinn við DTH-loftboranir er lágur loftþrýstingur þeirra og úttaksafl, sem leiðir til hægari borhraða. Þó framfarir hafi hækkað loftþrýstinginn í 2,5 MPa er þetta enn langt undir vökvaþrýstingi bergborana. Þar að auki eru háþrýstiloftþjöppur dýrar, krefjast mikils afldrifs, framleiða meiri hávaða og missa verulega skilvirkni á svæðum í mikilli hæð.

② Lág orkunýtingarskilvirkni: Pneumatic DTH borar eyða þrisvar sinnum meiri orku á hvern boraðan metra en vökvabergborar.

5. Notkun vökvakerfisDTH hamrar

Til að samþætta kosti vökvabergbora (háþrýstings og skilvirkni) og DTH bora (beinna borhola), þróaði Hausherr í Þýskalandi „Rapid Hydraulic DTH Drill“ snemma á tíunda áratugnum. Bæði snúnings- og höggbúnaðurinn er vökvadrifinn. Hamarinn er með tveimur olíulínum fyrir framboð og skil. Hraðborar eru fáanlegir í þremur þvermálum: 90 mm, 115 mm og 150 mm, hentugur fyrir borholur með þvermál 100–125 mm, 127–156 mm og 168–230 mm í sömu röð.

Samanburðarpróf á milli Rapid og Hausherr's HBM80S pneumatic DTH bora sýndi að fyrir eins borholuþvermál (125 mm) og dýpi (36 m), sýndi Rapid umtalsverða efnahagslega kosti með lægra vélarafli, eldsneytisnotkun og smurolíunotkunarhlutföllin 0,46, 0,47, í sömu röð.

6. Notkun vökvavatnsknúinna hamra

Sænska LKAB og dótturfyrirtæki þess G-Drill þróuðu „Wassara Water-Powered DTH Hammer“ seint á níunda áratugnum. Með því að nota síað námuvatn sem miðil vinnur það við 18–20 MPa þrýsting og rennsli 200–300 l/mín. Með meðalborhraða upp á 850 mm/mín., er hann betri en lofthamrar (venjulega 320 mm/mín).

Wassara hamarinn hefur sýnt einstaka frammistöðu, svo sem að minnka frávik borholu um helming og auka framleiðni um 86% í LKAB námum. Umsóknir eru meðal annars neðanjarðarfúgun í New York og jarðhitaboranir í Sviss, þar sem lokið var við 599,8 m borholu á 5 dögum, samanborið við 3 vikur með hefðbundnum snúningsborum.

7. Samanburður: Vökvavatnsknúnir vs vökvadrifnir hamarar

Vatnsknúnir hamarar: Notaðu kyrrstæðan vatnsþrýsting, náðu meiri skilvirkni og borhraða, hentugur fyrir námuvinnslu.

Vökvadrifnir hamarar: Notaðu kraftmikinn vatnsþrýsting og takmarkast almennt við jarðfræðilegar boranir með lægri þrýstingi (0,5–4 MPa) og skilvirkni (

8. Niðurstaða

Vökva- og vatnsdrifinnDTH hamarsameina kosti topphamra vökvabora og loftvirkra DTH hamra, bjóða upp á litla orkunotkun, hraðan borhraða og beinar borholur. Sameinaður miðill fyrir kraft og skolun gerir vatnsknúna hamra vænlegri fyrir framtíðarþróun.