Напредокот во технологијата за дупчење DTH со хидраулични и водени погони.
1. Предности на хидраулични дупчалки за карпи
① Висок хидрауличен притисок: вообичаено се движи од 10 до 25 MPa, со тренд кон повисоки граници. Ова е неколку до десетици пати повисоко од пневматскиот притисок.
② Висока излезна моќност: Општо земено помеѓу 5 и 20 kW. Некои модели, како што се COP4050 од ATLAS и HL2000 од TAMROCK, достигнуваат 40 kW, додека HL4000 достигнува до 70 kW.
③ Брза брзина на дупчење: Обично постигнува брзина на дупчење од 1–3 m/min.
④ Висока ефикасност: Ефикасноста на самите хидраулични вежби за карпи може да достигне 50%, а хидрауличните пумпи се поефикасни од воздушните компресори. Следствено, севкупната искористеност на енергијата е значително повисока од онаа на системите за дупчење со пневматски карпи.
2. Недостатоци на хидраулични дупчалки за карпи
① Загуба во пренос на енергија: бидејќи дупчалката за карпи се наоѓа на врвот на шипката за дупчење, загубите во преносот на енергија се зголемуваат со поголема длабочина на дупката, што резултира со намалена брзина на дупчење.
② Високо абење на шипката за дупчење: како што се зголемува моќта на хидрауличните дупчалки за карпи, се зголемува и стресот на шипката за дупчење, што доведува до повисоки стапки на оштетување. Иако технологиите како дупчењето на куќиштето на Atlas Copco помагаат да се намали стресот, тие ги зголемуваат трошоците и не успеваат целосно да го решат проблемот, а со тоа ја ограничуваат излезната моќност на вежбата. На пример, додека моќноста на COP4050 е оценета на 40 kW, само 30 kW се користат за дупчење во длабоки дупки за да се минимизира стресот на опремата.
③Девијација на дупнатината: дупчалките ги издржуваат и ударните сили и вртежниот момент, што доведува до свиткување и деформација, што ја намалува точноста на дупнатината.
3. Предности наДолу-на-дупка (DTH)Вежби
① Нема загуба во пренос на енергија: Чеканот директно влијае надупчалка, елиминирајќи ја потребата за пренос на енергија од удар преку шипката за дупчење, обезбедувајќи постојана брзина на дупчење без оглед на длабочината.
② Прави дупнатини: шипката за дупчење има висока цврстина, не е подложена на ударни сили и пренесува само вртежен момент со минимален аксијален притисок. Ова го спречува свиткувањето и деформацијата, обезбедувајќи прави и мазни дупнатини. ДТХ дупчалките работат подобро кај фрактурирани формации, наклонети слоеви или променлива тврдост на карпите.
③ Ефикасно отстранување на отпадоци: Енергетскиот медиум се удвојува како средство за испирање, темелно чистејќи ја дупнатината и избегнувајќи прекумерно дупчење.
④ Низок шум: бидејќи ударот се јавува на дното на бушотини, бучавата е значително помала оддупчалки со врвен чекан.
⑤ Широка применливост: Освен за многу меки формации, дупчалките DTH работат оптимално кај сите типови карпи, надминувајќи ги дупчалките со карпи со врвен чекан во остварливиот дијаметар и длабочина на бушотини.
Со оглед на овие предности, дупчењето DTH нашироко се смета за најдобар избор, со 90% од британските каменоломи кои го прифаќаат овој метод.
4. Недостатоци на пневматските DTH дупчалки
① Низок притисок и моќност: Примарниот недостаток на пневматските DTH дупчалки е нивниот низок воздушен притисок и излезна моќност, што доведува до помали брзини на дупчење. Додека напредокот го зголеми воздушниот притисок на 2,5 MPa, тој сè уште е далеку под хидрауличниот притисок на дупчалките за карпи. Покрај тоа, воздушните компресори под висок притисок се скапи, бараат погони со голема моќност, произведуваат повеќе бучава и значително ја губат ефикасноста во областите на голема надморска височина.
② Ефикасност на ниска искористеност на енергија: Пневматските DTH дупчалки трошат три пати повеќе енергија по дупчен метар отколку дупчалките за хидраулични карпи.
5. Примени на хидрауличниDTH Чекани
За да ги интегрира предностите на дупчалките за хидраулични карпи (висок притисок и ефикасност) и дупчалките DTH (прави бушотини), германскиот Hausherr ја разви „Брзата хидраулична дупчалка DTH“ во раните 1990-ти. И неговите механизми за ротација и удар се хидраулично управувани. Чеканот има две линии за нафта за снабдување и враќање. Брзите дупчалки се достапни во три дијаметри: 90 mm, 115 mm и 150 mm, погодни за дупнатини со дијаметар од 100–125 mm, 127–156 mm и 168–230 mm, соодветно.
Споредбеното тестирање помеѓу пневматската дупчалка DTH на Rapid и Hausherr HBM80S покажа дека, за идентични дијаметри на дупнатината (125 mm) и длабочини (36 m), Rapid покажа значителни економски предности со помала моќност на моторот, потрошувачка на гориво и соодноси на потрошувачка на масло за подмачкување од 0,4,4, 0,4, 0,4,6 и соодветно 0,4,6, соодветно, 0,4,6 и 0,4,6, односно 0,4,6, односно 0,4,6, идентични дијаметри на длабочините на дупнатините и длабочините на дупнатината за подмачкување на тестот за тестирање.
6. Примени на хидраулични чекани на вода
Шведската LKAB и нејзината подружница G-Drill го развија „Wassara Water-Powered DTH Hammer“ кон крајот на 1980-тите. Користејќи ја филтрираната рудна вода како медиум, таа работи на притисок од 18–20 MPa и брзина на проток од 200–300 L/min. Со просечни брзини на дупчење од 850 mm/min, тој ги надминува пневматските чекани (обично 320 mm/min).
Чеканот Wassara покажа исклучителни перформанси, како што се намалување на отстапувањето на бушотини за половина и зголемување на продуктивноста за 86% во рудниците LKAB. Апликациите вклучуваат фугирање на подземната железница во Њујорк и геотермално дупчење во Швајцарија, каде што заврши бушотина од 599,8 m за 5 дена, во споредба со 3 недели со традиционалните ротирачки вежби.
7. Споредба: хидраулични чекани напојувани со вода наспроти хидраулични чекани со течност
Чекани на погон на вода: Користете статички притисок на водата, постигнувајќи поголема ефикасност и брзини на дупчење, погодни за рударски апликации.
Чекани на флуид: Користете динамичен притисок на вода и генерално се ограничени на геолошко дупчење со помал притисок (0,5–4 MPa) и ефикасност (
8. Заклучок
Хидраулични и напојувани со водаDTH чеканикомбинирајте ги предностите на хидраулични дупчалки со врвен чекан и пневматски DTH чекани, нудејќи мала потрошувачка на енергија, брзи брзини на дупчење и прави дупнатини. Унифицираниот медиум за напојување и испирање ги прави чеканите на воден погон повеќе ветувачки за иден развој.
