Ta'e le Code of Hard Rock Drilling: Le Taaloga-Suia DTH Tekinolosi.

E tusa ai ma tulaga fa'afanua o le nofoaga faufale, e fa auala autu e viliina ai e masani ona fa'aogaina e vili rigs, e pei ona fa'aalia i le Ata 1.

a. O ulu fa'ato'a fa'aulu fa'asuavai po'o fa'asuavai fa'apipi'i fa'atasi ma mea fa'aa'afiaga e tu'uina atu ai le fa'asolosolo ma le malosi o le a'afiaga i le pito i luga o le.paipa vili, tu'uina atu le malosi i le vili e ala i galu fa'ate'ia i totonu o le paipa vili. O lenei metotia e fa'atapula'a i la'ititi la'ititi ma le loloto papa'u ma e masani ona fa'aaogaina i fale eliina, nofoaga faufale, ma galuega eli i lalo o le eleele.

e.Samala lalo-le-Pu (DTH). o lo'o tu i le pito i lalo ole manoa vili. O le ea fa'amalosi e ulufale atu i le DTH e ala i le manoa vili, fa'aosoina se piston i se gaio'iga toe fa'afo'i e a'afia sa'o ai le vili, fa'afeiloa'i atu le malosi i le papa. O lenei faiga e itiiti le paoa o le eletise ma e fetaui lelei mo pu loloto, pu sa'o, ma maa feololo.

i.Su'ega fa'asolosolo (RC).fa'aaoga le DTH e aoina ma felauai fa'ata'ita'iga ma'a mai foliga o le vili. O tipi mago ma le le faʻaleagaina e momoli atu i le paipa ogatotonu o le DTH i totonu o se masini aoina faʻataʻitaʻiga, sauniuni mo suʻesuʻega faʻafanua.

o. O se atigipusa o lo'o fa'auluina e masini eletise po'o le eletise e fausia ai se ulu o le eletise, fa'aoga lava le malosi fafaga i le tolu-cone vili bit e ala i le fafaga fafaga e alu i luga ma lalo i luga o le vili vili ma se paipa vili mafiafia puipui. O lenei metotia e faʻaaogaina mo maʻa vaivai poʻo maʻa malo malosi.

 

1. Mataupu Faavae ma Uiga o le DTH

O fa'avae ua viliina i le DTH e toetoe lava a mafai uma ona fa'aaofia uma ma'a ma'a'a, ma'a metamorphic, ma ma'a palapala e feololo-malo pe sili atu le malo. O le DTH e sili ona lelei mo le viliina o maa malo ma vaega malō ona o le ma'a malo e foliga mai e pala. I lalo o le mamafa o a'afiaga, gau e le gata e tupu i luga o le nofoaga e a'afia ai ae fa'atupuina ai fo'i se sone malepelepe, ma i'u ai i ni fasi papa tetele. O le mea lea, o le saosaoa viliina e matua televave pe a faʻatusatusa i le mama rotary viliina. O le fa'ata'ita'iga fa'ainisinia o lo'o i le Ata 2 o lo'o fa'aalia ai le tele o uta o lo'o galue i luga o le ma'a i le taimi o le vili fa'ata'amilo.

                                                             

E le gata i lea, o le viliina o le DTH (Down-the-Hole) e matua aoga tele i fausaga e masani ona faʻafefeteina, e pei o strata faʻatasi ai ma moega ma laʻau, poʻo papa papa e le tutusa le maaa ma le tele o gau. E mafai ona fa'aitiitia ai le va'aiga o le lua ma fa'ato'ilaloina ai fo'i fa'afitauli i le viliina i luga o fa'a'ele'ele ma moega ma'a.

 

O le viliina o le DTH na atia'e i le fa'ai'uga o le seneturi lona 19 ma e silia ma le seneturi lona tala'aga. E ui lava e tele ituaiga o DTH fa'ata'ita'iga, e tutusa uma lava: o le a'afiaga o le masini ma le vili e fa'afefeteina i totonu o le lua, fa'atasi ai ma le ta'amiloga fa'atasi ma le a'afiaga e gau ai le ma'a. O meafaigaluega e faʻaaogaina e faʻatupuina ai le malosi o le aʻafiaga e mafai ona faʻavasegaina e ala i la latou auala avetaʻavale i pneumatic, hydraulic, suauu mamafa, eletise, ma masini.

 

Talu ai ona o le malosi o a'afiaga e a'afia ai le gau tele i le taimi o felauaiga ma e mafai ona mafua ai le tele o le fa'aleagaina o vaega o lo'o a'afia, e masani lava ona mana'omia i fa'agaioiga loloto viliina le ulu atu o meafaigaluega i totonu o le lua ma le meafaigaluega vili, ina ia mafai ona galue sa'o le malosi o a'afiaga i luga o le vili po'o le pa'u autu. Ole mea lea e fa'aitiitia ai le malosi ile taimi ole felauaiga, fa'aleleia atili le malosi, ma fa'aitiitia ai le fa'aletonu ole masini.

Pneumatic DTH, lea e taʻua foi o le DTH e faʻaaogaina e le ea, e sau i le tele o ituaiga fausaga ma auala faʻavasega.

- E ala i le fua faʻatatau: maualuga-omiga, feololo-miomiga, ma ituaiga maualalo-omiga.

- E ala i le fa'atulagaga atoa: e le fa'aogaina ma ala i ituaiga.

- E ala i le fa'aogaina o le valve ta'iala: pulea le valve ituaiga, free valve type, ma le hybrid valve type.

- I le fausaga o piston: piston tutusa le lautele, piston le tutusa le lautele, ma ituaiga piston tandem.

- E ala i le tufatufaina o le ea: valve DTH ma valveless DTH. Valved DTH e mafai ona vaevaeina i le valve valve, disc valve, ma cylindrical valve type, a'o valveless DTH e mafai ona vaevaeina i totonu o le tootoo ogatotonu ituaiga faʻagogo, piston ea tuʻufaʻatasia, ma tuʻufaʻatasia tufatufaina ea e ala i piston, cylinder, ma le ogatotonu.

- E ala i le fufuluina o pu ma le fa'afefe o le ma'a: fufulu pu ogatotonu, fufulu pu i luma, ma le fufulu pu i autafa.

2. Fuafuaga o Faiga Fa'atulagaina o le Fa'aa'afiaga

2.1 Piston Self-Kasi Sapalai E le o se Valve A'afiaga

O lenei ituaiga o a'afiaga e fa'aaoga muamua ai le kesi i totonu o le piston lava ia mo le sapalai o le kesi, ma fa'atupu ai le lavelave o le piston fausaga ma le tele o ala kesi, e fa'aitiitia ai le malosi o le piston ma le umi o le ola. Ae ui i lea, o lenei aʻafiaga faʻaogaina e tuʻufaʻatasia ai totonu ma fafo cylinders, faʻateleina le galue lelei o le piston ma faʻaleleia le malosi o le malosi o le masini.

2.2 Piston ma Cylinder Tu'ufa'atasi Kesi Sapalai E le o se Valve A'afiaga

O lenei ituaiga o loʻo faʻaalia ai se fausaga faigofie e faigofie ona gaosia, e umi le ola o le piston, ma o pu kesi o loʻo i luga uma o le paʻu ma le piston. O lenei fausaga e faʻaaogaina lautele i fafo.

2.3 Fa'aaogāina Paipa Kesi Fa'aaogāina Fa'ainitaneti A'afiaga e le o Valve

I lenei faiga, o le fa'aogaina o le ea mo potu pito i luga ma lalo o lo'o fa'atulagaina i luga o le paipa lapotopoto lea e fa'ase'e ai le piston. E mana'omia le sa'o lelei o le gaosiga ma e pu'upu'u le ola mo le paipa ogatotonu.

2.4 Itu Fa'aa'afiaga Fa'aa'afiaga

O le mea lea e ta'ua o le fa'a'au'au o lona uiga o le ala kesi fa'avevela e alu atu i fafo o le tino fa'ato'a nai lo le ui atu i le ogatotonu o le vili i le pito i lalo o le pu. O lenei ituaiga o a'afiaga e masani lava ona i ai le tele o auala fa'aoga ma fa'a'avevela i luga o le tino pa'u, e o'o atu ai i le le lelei o le fa'atulagaina o le malosi, ono mafai ona ta'e le vaivai umi, ma le tele o le gau o le mamafa o le ea, e mafua ai le aveeseina o otaota ma le malulu mo le vili.

2.5 Fa'aaogāina A'afiaga o A'afiaga A'a

O lenei ituaiga o a'afiaga e fa'ate'a sa'o ai otaota ma kesi mai le ogatotonu o le vili i le pito i lalo ole pu. Fa'asa'o sa'o le ea e le gata e fa'aleleia ai le lelei o le fa'ate'aina o otaota ae fa'aleleia ai fo'i le lelei o le viliina ma le mālūlū, fa'alautele le umi o le vili. O lenei ituaiga fausaga e suitulaga ai le tele o tootoo faaumiumi i totonu o le pa'u pito i totonu o le fa'a'a'ai fa'a'a'a'a fa'a'a'a'a'i fa'atasi ma se tootoo fa'anumera, e matua fa'aitiitia ai le fa'alavelave mamafa i totonu. Ua avea ma se fausaga lautele faaaogaina i tausaga talu ai nei.

2.6 Fa'asologa Piston A'afiaga Mechanism

O le fa'asologa o le piston impact mechanism, e ta'ua fo'i o le lua-piston (ulu) impactor, vaevae le pa'u i ni potu se lua e fa'aaoga ai se mama tu'ufua. O lenei mamanu e mafai ai e foliga o piston ona galulue fa'atasi i totonu ole lapo'a tutusa, e maua ai le malosi o le a'afiaga ma le fa'atuputeleina o taimi. E tutusa lelei, o loʻo i ai se faiga faʻafefe lua e aveese lelei ai le pauta papa mai le pito i lalo ole pu. Ae ui i lea, o lona faʻafitauli autu o lona fausaga faigata ma le manaʻomia mo le maualuga maualuga i vaega o masini; mo se faʻataʻitaʻiga, o le piston e oʻo atu i le lima mating surfaces ma vaega faʻatasi, e faʻatapulaʻa ai lona faʻaogaina ma le faʻalauiloaina. O le mea lea, o lenei mamanu faʻaaogaina le filifiliga lona lua, o le faʻaogaina o le faʻaogaina o le kesi ma le piston ma le cylinder tuʻufaʻatasia. O lona fausaga o loʻo faʻaalia i le Ata 3.

3. Iloiloga Fa'atonu ma Fa'atatauga Fa'atatau mo le DTH

3.1 Filifiliga o Parata Faagaioiga**

3.1.1 Samala Umi ma le Mamafa: O le mamanu muamua o loʻo faʻamaoti ai le umi e itiiti ifo i le 4500 mm ma le mamafa e itiiti ifo i le 2500 kg.

3.1.2 Samala Diameter: Ole fua samala talafeagai e fuafua ile fua ole vili, seti ile 540 mm.

3.1.3 viliina mita: E faasino lea i le lautele o le pu faaputuga, masani i le va o le 550 mm ma le 600 mm.

3.1.4 Le loloto o le viliina: E tusa ai ma manaoga o le mamanu o faaputuga, e masani lava i le va o le luasefulu mita ma le selau mita.

3.1.5 Saosaoa vili: O le viliina o le DTH e masani ona faagaioia i le maualalo o le saosaoa, masani i le va o le 7 ma le 25 r/s.

3.1.6 Taamilomilo: O le pito maualuga mo lenei mamanu ua seti i le 150 kN·m.

 

3.2 Fa'atatauina o Parata Fa'atusa

O faʻataʻitaʻiga mamanu mo le DTH, faʻapitoa faʻasologa o faʻatinoga o le DTH aʻafiaga meafaigaluega, e fai ma faʻavae mo le mamanu masini ma faʻamalamalamaina le faʻatinoga o mea gaosi.

3.2.1 Fuafuaga Oga P mo Meafaigaluega Aafiaga

I Saina, o le mamafa o le 0.49 MPa (e tusa ma le 5 × 10 ^ 5 Pa) ua filifilia lautele e fai ma faʻataʻitaʻiga mamanu mo meafaigaluega aʻafiaga pneumatic. Tuuina atu o le DTH mo lenei mamanu o se masini e le o se valve e aʻafia ai ma se lapoa vili tele ma piston mamafa, o le maualuga o le ea o le a faʻaleleia atili ai le faʻatinoga. E le gata i lea, o le maualuga o le mamafa o le ea compressors ua faʻateleina, ma e tusa ai ma tulaga faʻavaomalo ISO 5941-1979, o se mamanu mamanu o le 1.6 MPa ua filifilia.

3.2.2 Aafiaga Malosi

Mo le DTH fa'aoga e vili ai pu lapopo'a, o le malosi o le a'afiaga o le mamanu e mafai ona fesuisuiai tele. O le malosi o le aafiaga mo lenei mamanu ua fuafuaina e faapea:

                                                 

3.2.3 Aafiaga Faatele

E masani lava, i lalo o le malosi o le a'afiaga faifaipea, o le taimi o le a'afiaga e fa'atusatusa i le malosi o le a'afiaga. Ae peita'i, a fa'amauina le ta'amilosaga o le fa'a'a'ai, o le fa'atuputeleina o le tele o taimi e mana'omia ai se fa'aitiitiga o le piston stroke, lea e fa'aitiitia ai le malosi e tasi. O le taimi lava e pa'u ai le malosi e tasi o aafiaga i lalo o se tapulaa patino, o le faateleina o le faatelevave o le a le maua ai ni taunuuga lelei o le talepeina o papa. O le mea lea, o le filifiliga o taimi fa'alavelave e fa'alavelaveina e le malosi o le a'afiaga.

Mo le DTH pneumatic o loʻo faʻaogaina i le mamafa o le mamanu o le 0.5 MPa, o le taimi e le tatau ona sili atu i le 16.8 Hz. Talu ai o le DTH o loʻo faʻagaoioia i faʻataʻitaʻiga mamanu i le va o le 0.5 ma le 2.5 MPa, o le aʻafiaga o taimi e mafai ona matua fesuisuiaʻi. E mafai ona fa'atatauina le filifiliga muamua ole fa'avevesi ole a'afiaga e fa'apea:

f = 10.4 + 7.6P

(2) pe a fai o le P o le mamafa o le sapalai o le faiga. Mo lenei mamanu, P = 1.6 MPa, o le mea lea:

f = 10.4 + 7.6 × 1.6 = 22.5 Hz.

 

3.3 Fuafuaga Parameter Fa'atulagaina

O fa'asologa autu o le DTH e aofia ai le lautele o le pa'u, piston stroke, ma piston fua. O le fa'atuputeleina o le ta'amilosaga e mafai ona fa'aleleia uma ai le malosi o le a'afiaga ma taimi, o lea e tatau ai ona fa'ateleina le lautele i totonu o tapula'a o le tele o le fausaga. E masani lava, o le eseesega i le va o le pito i fafo o le DTH ma le u'amea e le tatau ona itiiti ifo i le 15 i le 20 mm, ma o le pito i fafo o le DTH e le tatau ona manifinifi tele. O le mea lea, o le fua faatatau o le DTH cylinder diameter i vili diameter e masani lava i luga 0.5.

3.3.1 Taimi Galue o le Tu'u ma le Fa'a

O le ta'amilosaga galue D o le cylinder e mafai ona fa'atatauina e pei ona taua i lalo:

D = K × D(su'e) = (0.57 - 0.68) × D(su'e) (3)

Mo lenei mamanu, D(bore) = 600 mm, o lea ua ave le D e 360 ​​mm. O le fa'asologa o le fa'asologa o le S o lo'o fa'atatau i le S = 500 mm.

3.3.2 Piston Mass

Ole fua ole radial ole piston e fa'atumauina e le lapopoa ma le fausaga o le pa'u, e mafai ai ona tutusa pe eseese pistons diameter. Ole fua ole laina e fa'alagolago ile mamafa ole piston, e fa'atatau fo'i ile saoasaoa o lo'o i ai pe a taia le vili. O le mea lea, o le fuafuaina o le fausaga o le piston o se itu faigata o le mamanu DTH. O le mamafa o le piston DTH e mafai ona faʻatusatusa e pei ona taua i lalo:

m = 0.0205D^2.84 (4)

o le m o le mamafa o piston i kg; D o le lautele galue o le pa'u i cm.

Suia D = 36 fua: m = 540 kilokalama.

O le DTH e masani lava ona aofia ai se fausaga faʻapipiʻi faʻapipiʻi ma se masini aʻafiaga pneumatic. O le fausaga faʻapipiʻi faʻapipiʻi e faʻafesoʻotaʻi ai le tootoo vili ma le DTH, faʻasalalau le tipi faʻasolosolo ma le tosoina o malosi; o le pneumatic impact mechanism e fa'atupuina ai le a'afiaga, maua ai le malosi fa'aaxi i le vili fa'a'ai. O fa'amatalaga fa'apitoa o le fausaga o lo'o fa'aalia ile Ata 3.

O le fa'asologa o le tu'uina atu o mea e feso'ota'i ai le tootoo vili ma le fa'alavelave. O le sooga pito i luga e fesoʻotaʻi ma le tootoo vili ma le paʻu e ala i filo paipa, faʻamuamua ina ia faʻamautinoa le mau o le kesi aʻo faʻasalalauina foi le malosi ma le tosoina o le malosi. O le alavai siaki e puipuia ai le palapala ma le vai mai le ulu atu i totonu o le paʻu ma le tootoo vili, e pulea e se puna. O le nofoa o le ea fa'atasi ai ma le tootoo sapalai kesi e galue e fa'afeiloa'i le ea fa'apipi'i i totonu o le fa'agogo, fa'afaigofieina le gaioiga o le tu'uina atu o le kesi fa'atasi ma le fa'agogo ma le piston, ma maua ai le tu'ufa'atasiga o le kesi. O le mama o le tautotogo e puipuia ai le piston mai le se'e ese mai le pa'u pe a sui le vili.

3.4 Su'esu'ega Fa'agata ole DTH Drill Bit

O le DTH drill bit e a'afia i le malosi o le a'afiaga mai le piston ma le torque mai le ulu o le ta'avale. O le malosi e faia i luga o le piston e le ea faʻamalosi e tuʻuina atu e:

F = P × S (5)

o le P o le mamafa o le tino i Pa; S o le vaega malosi o le piston i le m².

O lea la, F = 1.6 × 10^6 × 0.084 = 134400 N.

O le mea lea, o le malosi o le aʻafiaga i luga o le vili e:

F' = kF (6)

pe a o le k o le fa'atatau o le a'afiaga; F o le malosi lea e faia i luga o le vili vili e le ea compresses i N. O lea, F' = 20 × 134400 = 2688 kN.

O le faʻaoga e faʻaaogaina i le DTH drill bit e le ulu taʻavale N = 150 kN. Fa'aaogā le F' = 2688 kN ma le N = 150 kN i le vili a'o fa'apipi'i le pito pito i lalo o le vili, ma le fa'aaogaina o mea QT500-7 ma le malosi e maua ai le 320 MPa, e fa'atino le su'esu'ega o elemene i'u. O tulaga fa'apitoa o uta ma fa'alavelave ma le vaeluaga o mata o lo'o fa'aalia i Ata 4 ma le 5.

O taunuʻuga o le suʻesuʻega elemene faʻapitoa o loʻo faʻaalia i le Ata 6, o loʻo faʻaalia ai le maualuga o le mamafa o le 144.355 MPa, lea e itiiti ifo nai lo le malosi o le QT500-7 (320 MPa), ma faʻataunuʻuina manaʻoga.