Hidrauliskās un ar ūdeni darbināmas DTH urbšanas tehnoloģijas sasniegumi.

1. Hidraulisko iežu urbju priekšrocības

① Augsts hidrauliskais spiediens: parasti svārstās no 10 līdz 25 MPa, ar tendenci uz augstākām robežām. Tas ir vairākas līdz desmitiem reižu lielāks nekā pneimatiskais spiediens.

② Augsta izejas jauda: parasti no 5 līdz 20 kW. Daži modeļi, piemēram, ATLAS COP4050 un TAMROCK HL2000, sasniedz 40 kW, bet HL4000 sasniedz 70 kW.

③ Ātrs urbšanas ātrums: parasti sasniedz urbšanas ātrumu 1–3 m/min.

④ Augsta efektivitāte: pašu hidraulisko akmeņu urbju efektivitāte var sasniegt 50%, un hidrauliskie sūkņi ir efektīvāki nekā gaisa kompresori. Līdz ar to kopējā enerģijas izmantošana ir ievērojami augstāka nekā pneimatisko iežu urbumu sistēmām.

2. Hidraulisko klinšu urbju trūkumi

① Enerģijas pārvades zudums: tā kā akmens urbis atrodas urbšanas stieņa augšpusē, enerģijas pārvades zudumi palielinās, palielinoties urbuma dziļumam, kā rezultātā samazinās urbšanas ātrums.

② Augsts urbjstieņa nodilums: palielinoties hidraulisko iežu urbju jaudai, palielinās arī urbjstieņa slodze, kas izraisa lielāku bojājumu līmeni. Lai gan tādas tehnoloģijas kā Atlas Copco korpusa urbšana palīdz samazināt stresu, tās palielina izmaksas un nespēj pilnībā atrisināt problēmu, tādējādi ierobežojot sējmašīnas izejas jaudu. Piemēram, lai gan COP4050 nominālā jauda ir 40 kW, dziļo caurumu urbšanai tiek izmantota tikai 30 kW, lai samazinātu iekārtas slodzi.

③ Urbuma novirze: urbšanas stieņi iztur gan trieciena spēkus, gan griezes momentu, izraisot lieces un deformācijas, kas samazina urbuma precizitāti.

3. PriekšrocībasLejā caurums (DTH)Urbji

① Nav enerģijas pārvades zuduma: āmurs tieši ietekmēurbis, novēršot nepieciešamību pēc trieciena enerģijas pārnešanas caur urbšanas stieni, nodrošinot konsekventu urbšanas ātrumu neatkarīgi no dziļuma.

② Taisni urbumi: urbšanas stienim ir augsta stingrība, tas nav pakļauts trieciena spēkiem un pārraida tikai griezes momentu ar minimālu aksiālo spiedienu. Tas novērš liekšanos un deformāciju, nodrošinot taisnus un gludus urbumus. DTH urbji darbojas labāk plaisātos veidojumos, slīpos slāņos vai mainīgā iežu cietībā.

③ Efektīva gružu noņemšana: barošanas līdzeklis darbojas kā skalošanas līdzeklis, rūpīgi iztīrot urbumu un izvairoties no pārmērīgas urbšanas.

④ Zems trokšņa līmenis: Tā kā trieciens notiek urbuma dibenā, troksnis ir ievērojami zemāks paraugšējā āmura urbji.

⑤ Plaša pielietojamība: izņemot ļoti mīkstus veidojumus, DTH urbji darbojas optimāli visu veidu akmeņos, pārspējot urbjus ar āmuru ar sasniedzamo urbuma diametru un dziļumu.

Ņemot vērā šīs priekšrocības, DTH urbšana tiek plaši uzskatīta par labāko izvēli, un 90% Lielbritānijas karjeru izmanto šo metodi.

4. Pneimatisko DTH urbju trūkumi

① Zems spiediens un jauda: Pneimatisko DTH urbju galvenais trūkums ir to zemais gaisa spiediens un izejas jauda, ​​kas noved pie lēnāka urbšanas ātruma. Lai gan sasniegumi ir palielinājuši gaisa spiedienu līdz 2,5 MPa, tas joprojām ir daudz zemāks par klinšu urbju hidraulisko spiedienu. Turklāt augstspiediena gaisa kompresori ir dārgi, tiem ir nepieciešami lieljaudas piedziņas, tie rada vairāk trokšņa un ievērojami zaudē efektivitāti lielā augstumā.

② Zema enerģijas izmantošanas efektivitāte: pneimatiskie DTH urbji patērē trīs reizes vairāk enerģijas uz vienu urbto metru nekā hidrauliskie akmeņu urbji.

5. Hidraulikas pielietojumiDTH āmuri

Lai integrētu hidraulisko klinšu urbju (augsts spiediens un efektivitāte) un DTH urbju (taisnus urbumus) priekšrocības, Vācijas uzņēmums Hausherr 90. gadu sākumā izstrādāja "ātro hidraulisko DTH urbi". Gan tā rotācijas, gan trieciena mehānismi ir hidrauliski darbināmi. Āmuram ir divas eļļas līnijas padevei un atgriešanai. Rapid urbji ir pieejami trīs diametros: 90 mm, 115 mm un 150 mm, piemēroti urbumiem ar diametru attiecīgi 100–125 mm, 127–156 mm un 168–230 mm.

Rapid un Hausherr's HBM80S pneimatisko DTH urbjmašīnu salīdzinošais tests parādīja, ka vienādam urbuma diametram (125 mm) un dziļumam (36 m) Rapid bija ievērojamas ekonomiskās priekšrocības ar zemāku dzinēja jaudu, degvielas patēriņu un smēreļļas patēriņa koeficientiem attiecīgi 0,46 un 0,44.

6. Hidraulisko ar ūdeni darbināmu āmuru pielietojumi

Zviedrijas LKAB un tā meitasuzņēmums G-Drill 80. gadu beigās izstrādāja Wassara ūdens dzinēju DTH Hammer. Par barotni izmantojot filtrētu raktuvju ūdeni, tas darbojas ar spiedienu 18–20 MPa un plūsmas ātrumu 200–300 l/min. Ar vidējo urbšanas ātrumu 850 mm/min tas pārspēj pneimatiskos āmurus (parasti 320 mm/min).

Wassara āmurs ir demonstrējis izcilu veiktspēju, piemēram, uz pusi samazinājis urbuma novirzi un par 86% palielinājis produktivitāti LKAB raktuvēs. Pielietojumi ietver metro šuvju ieklāšanu Ņujorkā un ģeotermālo urbumu veikšanu Šveicē, kur 599,8 m urbums tika pabeigts 5 dienās, salīdzinot ar 3 nedēļām ar tradicionālajiem rotācijas urbjiem.

7. Salīdzinājums: ar ūdeni darbināmi hidrauliskie un ar šķidrumu darbināmi hidrauliskie āmuri

Ar ūdeni darbināmi āmuri: izmantojiet statisko ūdens spiedienu, panākot lielāku efektivitāti un urbšanas ātrumu, kas ir piemēroti kalnrūpniecībā.

Ar šķidrumu darbināmi āmuri: izmantojiet dinamisku ūdens spiedienu un parasti aprobežojas ar ģeoloģisko urbšanu ar zemāku spiedienu (0,5–4 MPa) un efektivitāti (

8. Secinājums

Hidrauliskais un ar ūdeni darbināmsDTH āmuriapvieno augšējo āmuru hidraulisko urbju un pneimatisko DTH āmuru priekšrocības, piedāvājot zemu enerģijas patēriņu, lielu urbšanas ātrumu un taisnus urbumus. Vienotais barošanas un skalošanas līdzeklis padara ar ūdeni darbināmus āmurus daudzsološākus turpmākai attīstībai.