Zgjedhja optimale e bitave PDC për minierat e qymyrit

Ndërtimi i puseve është një metodë teknike e përdorur gjerësisht për kontrollin e gazit, parandalimin e dëmtimit të ujit dhe kërkimin gjeologjik në minierat e qymyrit, i cili luan një rol vendimtar në garantimin e sigurisë dhe efikasitetit të prodhimit të qymyrit. Në Kinë, dhjetëra miliona metra vrima shpuese krijohen çdo vit në minierat e qymyrit. Procesi i ndërtimit kërkon mbështetjen e pajisjeve të shpimit të tilla si stërvitjet, gypat e shpimit dhe pjesët e shpimit. Midis tyre, stërvitjet janë mjete thelbësore për formimin e drejtpërdrejtë të vrimave dhe thyerjen e shkëmbinjve.

Fleta e përbërë e diamantit polikristalor (PDC) përdoret gjerësisht në pjesët e shpimit të minierave për shkak të rezistencës së saj të jashtëzakonshme ndaj konsumit dhe rezistencës së lavdërueshme ndaj ndikimit.bit PDCshfaqin jetëgjatësi të zgjatur shpimi dhe efikasitet të rritur të depërtimit kur përdoret në formacione shkëmbore me fortësi mesatare dhe më të ulët, duke sjellë kështu përfitime të konsiderueshme ekonomike në operacionet e shpimit të minierave të qymyrit. Në krahasim me shpimin e naftës, shpimi i minierave të qymyrit posedon atributet teknike të të qenit me kosto të ulët, të projektuara në mënyrë joefikase dhe joefikase në kohë. Bitët PDC nuk janë tepër të kërkuar.

Sfidat aktuale me të cilat përballemi në minierabit PDCpërfshijnë: ① Pragu i hyrjes për minimin e biteve PDC është relativisht i ulët, me një mori prodhuesish që ofrojnë nivele të ndryshme cilësie. ②Përdorimet dhe kërkesat e shpimit nëntokësor në minierat e qymyrit shfaqin pabarazi të dukshme, ndërsa klasifikimi i pjesëve PDC të minierave është i ndërlikuar dhe i larmishëm. Për më tepër, ka një mungesë të specifikimeve të përzgjedhjes sistematike dhe racionale në procesin e mëvonshëm të përdorimit.③Me përhapjen në rritje të shtresave komplekse të forta në minierat e qymyrit, pjesët PDC të minierave konvencionale nuk përmbushin kërkesat e ndërtimit për shpime efikase në vend, duke rezultuar në raste të përparimit të ngadaltë apo edhe në mungesë të plotë të kushteve të rrepta të ndërtimit. respektimi i procedurave të shpimit nga personeli i ndërtimit ndonjëherë mund të jetë i vështirë.

Për të rritur efektivitetin operacional të minieravebit PDC, ky punim ofron një analizë gjithëpërfshirëse të mënyrave kryesore të dështimit dhe heton shkaqet themelore për secilën formë të dështimit. Gjithashtu, propozohen rekomandime praktike për zgjedhjen e kujdesshme dhe përdorimin e vëmendshëm të këtyre pjesëve.

1.Analiza e formës dhe shkaqeve të dështimit të bitit PDC në miniera

Aktualisht, përbërësit e pjesëve PDC të minierave përbëhen kryesisht nga trupi i bitit, prerëset PDC, lidhjet e matësit dhe pjesët e tjera siç përshkruhet në figurën 1. Prerëset PDC dhe lidhjet e matësit janë ngjitur në trupin e bitit për të siguruar lidhjen e tyre të sigurt. Gjatë operacioneve të rregullta të shpimit, shufra e shpimit transmeton momentin e rrotullimit dhe presionin e ushqimit në fund të vrimës, ku përfshihet me pjesën e shpimit. Procesi i prerjes së shkëmbinjve realizohet nëpërmjet përdorimit të prerësve PDC në pjesën e shpimit. Për më tepër, lidhjet e matësve mbrojnë kundër konsumimit të tepërt duke mbrojtur integritetin rrethues të trupit të bitit. Megjithatë, duhet të theksohet se faktorë të ndryshëm si forcat komplekse të ushtruara në prerësin në pjesën e poshtme të vrimës gjatë prerjes së shkëmbit me bit PDC, ndryshimet në karakteristikat e formimit, përzgjedhja e teknikave dhe pajisjeve të ndërtimit, aftësia operacionale e personelit të përfshirë në aktivitetet e ndërtimit së bashku me masat e kontrollit të cilësisë për vetë pjesët mund të ndikojnë ndjeshëm në efektivitetin e aplikimit që çon në forma të ndryshme dështimi për këto pjesë. Nëpërmjet një hetimi të kryer në vendet e shpimit të minierës së qymyrit, ne kemi përmbledhur dhe analizuar mënyra të ndryshme të dështimit dhe shkaqet kryesore që lidhen mebit PDC.

1.1 Dështimi i prerësit PDC ndodh kur PDC sinterohet në kushte të temperaturës dhe presionit të lartë. Fleta e përbërë përbëhet nga dy përbërës kryesorë: një shtresë diamanti dhe një matricë karabit, siç ilustrohet në figurën 2.

Mënyrat kryesore të dështimit të prerësve PDC përfshijnë konsumimin normal, rrëshqitjen, kolapsin e tehut dhe delaminimin.

(1) Konsumimi i rregullt

Fenomeni i konsumimit normal është një lloj dëmtimi tipik që ndodh në prerëset PDC gjatë procesit të prerjes së shkëmbit, i karakterizuar kryesisht nga humbje të konsiderueshme makroskopike të bluarjes si në shtresën e diamantit ashtu edhe në matricën e karbitit të çimentuar të prerësve, pa asnjë gjurmë të dukshme plasaritjeje në sipërfaqen e bluarjes.

(2) Rënia e çipit

Fenomeni i rënies së çipit ndodh kur prerëset PDC shkëputen nga trupi i bitit, duke rezultuar në dështimin e bitit. Karakteristika më e spikatur është ndarja e plotë e prerësve PDC nga trupi i bishtit, pa mbetje të aliazhit të gjetur në gropën ku bëhet saldimi midis trupit të bitit dhe prerësve PDC.

Faktorët kryesorë që kontribuojnë në rënien e filmit në rënie:

① Temperatura e ngritur në fund të gropës çon në sfida në teknologjinë e ndërtimit të shpimit të thatë ose formimin e tapave të ujit gjatë procesit të shpimit, ndërsa pengon gjithashtu ftohjen në kohë të prerësve PDC në shpuese gjatë prerjes së gurëve rrotullues me shpejtësi të lartë. Rrjedhimisht, ka një rritje të konsiderueshme të temperaturës në pjesën e poshtme të vrimës, e cila mund të tejkalojë temperaturën kritike të saldimit dhe të rezultojë në shkrirjen e saldimit dhe shkëputjen e mëvonshme të prerësve PDC.

② Kontrolli i procesit të saldimit të stërvitjes nuk është mjaft i rreptë. Në procedurën e saldimit, ka mungesë të pastrimit të duhur përpara saldimit, saldime të gabuara ose menaxhim joadekuat të gazit të shkarkimit dhe temperaturë të paarsyeshme të ruajtjes së nxehtësisë ose kohë të pamjaftueshme pas saldimit, të cilat të gjitha mund të rezultojnë në shkëputje të bitave. Përveç kërkesës nga prodhuesit që të rregullojnë rreptësisht procesin e prodhimit (veçanërisht procesin e saldimit me prerës PDC) për të siguruar saldime të plota dhe të forta, është gjithashtu e nevojshme të sqarohet procedura e ndërtimit të shpimit duke zgjedhur shpimin me ujë sa herë që është e mundur dhe duke shmangur ndërtimin e shpimit të thatë. Për shpimin e vrimave të thella, duhet të sigurohet që uji të kthehet përpara se të shtohet shpimi me shufër. Për më tepër, çdo herë përpara se të fusni stërvitjen në fund të vrimës, është thelbësore të kontrolloni nëse ka ndonjë pengesë për të parandaluar bllokimin.

(3) Thyerja e tehut

Thyerja e shtresës së diamantit në prerëset PDC përfaqëson një mënyrë të përhapur dështimi përbit PDC. Një tipar karakteristik i kësaj mënyre dështimi është këputja e lokalizuar e shtresës së diamantit, me disa raste që rezulton në thyerje të njëkohshme së bashku me matricën e karbitit.

Shkaqet kryesore të thyerjes së bitit PDC:

① Prerësi i zgjedhur bazuar në karakteristikat e natyrshme të prerësit PDC shfaq rezistencë të ulët ndaj goditjes. Forca e kombinuar e karbitit të tungstenit (WC) dhe mikropluhurit të diamantit është e pamjaftueshme, duke e bërë atë të prirur ndaj dështimit nën stresin e fragmentimit të shkëmbinjve;

② Faktorët që lidhen me procesin e ndërtimit tregojnë se presioni i ndërtimit në vend është tepër i lartë. Presioni i ushtruar nga prerësi PDC në bisht tejkalon ndjeshëm kufirin e presionit të prerësit, duke çuar në copëtim të shtresës së diamantit dhe rënien e mëvonshme të skajit prerës.

③ Faktorët që lidhen me formacionet komplekse tregojnë se gjatë ndërtimit të formacioneve të forta, të thyera, ngarkesa e goditjes në prerëset PDC tejkalon rezistencën e tyre ndaj ndikimit, gjë që mund të çojë në shembjen e skajit të prerjes.

④ Dizajni i këndit të prerjes së bitave është i pamjaftueshëm, pasi nuk i përmbahet parimit që një formim më i fortë kërkon një kënd më të madh prerjeje. Në ndërtimin e formacioneve të forta, një kënd më i vogël prerjeje mund të rezultojë në forcë të tepërt në prerësin PDC, duke çuar përfundimisht në shembjen e skajit prerës.

⑤ Faktorë të tjerë tregojnë se rregullimi i bulonave mbështetës dhe kabllove të ankorimit në rrugët nëntokësore e bën atë shumë të ndjeshëm që pjesa e shpimit të shembet kur ndeshet me këta elementë. Për të parandaluar dështimin e bitave, është thelbësore jo vetëm t'i përmbahen rreptësisht parametrave të procesit të përshkruara në manualin e udhëzimeve të shpimit, por edhe të dizajnoni dhe zgjidhni shpimin bazuar në kushtet e formimit. Në mënyrë të veçantë, kur shponi në formacione të forta, këshillohet që të rrisni këndin e prerjes së bishtit në mënyrë të përshtatshme, të zvogëloni agresivitetin e tij dhe të rrisni mbrojtjen e pjesës. Për më tepër, rekomandohet zgjedhja e prerësve PDC me rezistencë më të lartë ndaj goditjes kur shponi nëpër formacione të thyera të forta ose kur modifikoni formën e jashtme të shtresës së diamantit të prerësit për të përmirësuar rezistencën ndaj goditjes; për shembull, prerëset PDC të lakuar në përgjithësi shfaqin rezistencë më të mirë ndaj goditjes sesa llojet e sheshta. Për më tepër, duhet të zbatohet një plan urbanistik i arsyeshëm i vrimave gjatë ndërtimit për të shmangur shpimin në bulonat dhe kabllot e ankorimit.

(4) Delamination

Delaminimi i referohet shkëputjes së shtresës së diamantit nga matrica e karbitit të çimentuar në fletët e përbëra PDC, siç ilustrohet në figurën 3.

Shkaku kryesor i delaminimit në shtresën e diamantit të prerësve PDC është sforcimi i konsiderueshëm i mbetur i pranishëm midis shtresës së diamantit dhe matricës së karbitit të çimentuar, shoqëruar me një ndryshim të rëndësishëm në koeficientët e tyre të zgjerimit termik. Gjatë prerjes së shkëmbit, shtresa e diamantit dhe matrica e karabit të çimentuar përjetojnë tkurrje asinkrone për shkak të streseve termike të krijuara nga nxehtësia e fërkimit dhe ftohja nga lëngjet larëse. Ngarkesa rezultante e ndikimit dhe stresi i mbetur çojnë në heqjen e shtresës së diamantit nga matrica e karbitit, duke rezultuar përfundimisht në dështimin e pjesës së shpimit. Për të zbutur delaminimin, është thelbësore të zgjidhen materialet e përshtatshme lidhëse dhe teknologjitë e përpunimit që trajtojnë stresin e mbetur midis këtyre dy komponentëve gjatë prodhimit. Për më tepër, dizajnimi i një forme të re ndërfaqeje për matricën mund të përmirësojë vetitë e lidhjes midis shtresës së diamantit dhe matricës së karbitit të çimentuar.

1.2 Dështimi i trupit të shpimit karakterizohet kryesisht nga thyerjet e tehut në trupin e stërvitjes, siç ilustrohet në figurën 4.

 

Thyerja e tehut të trupit të bishtit ndodh më së shumti në grimcën e trupit dhe pjesa e trupit të çelikut ndodh rrallë. Arsyet e thyerjes së tehut të trupit të bitit janë si më poshtë: ① Goditja e tehut të trupit të bitës kur zhvidhoset trupi i bitës sepse kurora e trupit të bitës është sinterizuar nga procesi i metalurgjisë së pluhurit në të njëjtën kohë. krahasuar me bishtin e zakonshëm të trupit të çelikut. pjesa e trupit të bitit ka rezistencë më të lartë ndaj konsumit. por qëndrueshmëria e materialit të trupit zvogëlohet në përputhje me rrethanat dhe është e lehtë të thyhet tehu i trupit të bishtit kur zhvidhosni trupin e bitës; ② Kontrolli i procesit të sinterimit të bitave nuk është i rreptë. dhe trupi i bitit të sinteruar është mbështjellës dhe pluhuri i metalit nuk arrin të formojë një aliazh. Në mënyrë që të shmanget thyerja e tehut. përdoruesi do të përdorte më mirë mjete të tilla si pincë dentare për të ndihmuar prangat kur zhvidhoste stërvitjen. në mënyrë që të shmanget trokitja e tehut; Së dyti. prodhuesit duhet të kontrollojnë rreptësisht cilësinë e trupit të sinteruar. jo vetëm për të kontrolluar rreptësisht procesin e sinterizimit. por edhe për të monitoruar herë pas here pluhurin metalik për t'u siguruar që pluhuri plotëson kërkesat e procesit.

2. Dizajn i optimizuar dhe përzgjedhje e arsyeshme e bitit PDC të Minierave

2.1 Dizajni i optimizmit të shpimit

(1) Për formën e dështimit të bitit, është e nevojshme të optimizoni strukturën e tij nga dizajni i stërvitjes. Parametrat kryesorë të projektimit të bitit PDC përfshijnë këndin e prerjes α. anësore Këndi β. azimut Këndi γ. etj. γ i referohet këndit ndërmjet vijës së referencës së orientimit të dhëmbëve PDC dhe vijës qendrore të bitit. α i referohet këndit midis vijës së referencës së orientimit të dhëmbit PDC dhe planit të punës së prerësit. siç tregohet në figurën 5. β i referohet Këndit ndërmjet rrafshit përmes pikës qendrore dhe vijës qendrore të bitës dhe rrafshit të punës të prerësit. siç tregohet në figurën 6. Hulumtimet paraprake dhe analizat e aplikimit gjithëpërfshirës tregojnë se këndi i prerjes dhe këndi anësor i prerësve PDC mund të ndikojnë drejtpërdrejt në jetëgjatësinë dhe efikasitetin e shpimit të bitit. dhe është e nevojshme të optimizohet dizajni i bitit sipas formacioneve të ndryshme shpuese. Dizajni i këndit të prerjes do të ndikojë shumë në efikasitetin e shpimit. apo edhe asnjë filmim fare; Nëse këndi i prerjes është shumë i vogël. skaji prerës i PDC është i prirur ndaj thyerjes dhe fenomeneve të tjera. Prandaj. Dizajni i shpimit duhet të merret parasysh në mënyrë gjithëpërfshirëse kur zgjedh skemën e parametrave duke zgjedhur një kënd prerjeje të moderuar dhe kënd anësor dhe jo një model të rastësishëm.

(2) Përveç optimizimit të këndit të prerjes së bishtit, është thelbësore të optimizoni edhe prerëset PDC. Cilësia e prerësve PDC ndikon ndjeshëm në nxjerrjen e pjesëve PDC, pasi përcakton drejtpërdrejt performancën dhe jetëgjatësinë e tyre të prerjes. Një faktor kritik në rritjen e cilësisë së PDC është eliminimi i stresit të mbetur në ndërfaqen e lidhjes midis shtresës së diamantit dhe matricës së karbitit të çimentuar. Hulumtimet tregojnë se stresi maksimal në prerëset PDC me një strukturë të rrafshët të ndërfaqes është i përqendruar pranë të dy anëve të kësaj ndërfaqeje, me tensionet maksimale në tërheqje dhe prerje që ndodhin në skajin e shtresës së diamantit. Prania e stresit në tërheqje mund të çojë në thyerje anormale në PDC, ndërsa stresi në prerje shërben si shkaku kryesor për delamination në prerëset PDC.

(3) Përveç eliminimit të stresit të mbetur në prerëset PDC, trajtimet dytësore mund të rrisin më tej cilësinë e tyre. Aktualisht, metodat primare të trajtimit të sipërfaqes përfshijnë bluarjen e sipërfaqes së diamantit, zbërthimin e skajeve dhe përpunimin në formë. Zgjedhja e prerësve PDC mund të optimizohet bazuar në kushtet aktuale të punës.

2.2 Përzgjedhje e arsyeshme e pjesëve të stërvitjes

Aktualisht, pjesët PDC të përdorura në operacionet e shpimit të vrimave në pjesën më të madhe të zonave të minierave kanë kryesisht një dizajn konkav me tre krahë. Megjithatë, përzgjedhja e këtyre pjesëve është shpesh e kufizuar dhe i mungon klasifikimi, duke rezultuar në një qasje të vetme që i përshtatet të gjithëve që nuk adreson në mënyrë adekuate kërkesat specifike të shtresave të ndryshme. Kjo është veçanërisht problematike në kushte komplekse formimi, ku pjesët konkave konvencionale luftojnë për të ofruar performancë të kënaqshme, duke çuar në shkurtimin e jetëgjatësisë së bitave dhe reduktimin e efikasitetit të shpimit. Jo efikasitete të tilla jo vetëm që përshkallëzojnë kostot e prodhimit, por gjithashtu mund të prishin oraret e ndërtimit dhe të shkaktojnë humbje të konsiderueshme ekonomike. Prandaj, është thelbësore të zgjidhen pjesët e përshtatshme të shpimit të përshtatura për kushte të ndryshme formimi.

Bitët PDC të minierave mund të kategorizohen në dy lloje kryesore bazuar në materialin e trupit të bitit: lloji i çelikut dhe lloji i gomave. Trupat e bitave të tipit çeliku përpunohen kryesisht përmes metodave mekanike, duke siguruar rezistencë të mirë që i bën ato të përshtatshme për operacionet e shpimit të formacioneve konvencionale. Në të kundërt, trupat e grilave të tipit të gomave sinterizohen duke përdorur proceset e metalurgjisë pluhur, duke ofruar rezistencë të lartë ndaj konsumit, ideale për shpime në gurë të fortë ose detyra shpimi të zgjatura. Për më tepër, copat e shpimit mund të klasifikohen në struktura të ndryshme, duke përfshirë konkave të brendshme, qoshe harkore, fund të sheshtë, kruajtëse dhe të tjera siç ilustrohet në figurën 7. ①Dizajni i strukturës konkave të pjesës konkave rrit efektet e drejtimit gjatë ndërtimit të formacioneve konvencionale; ②Rregullimi i dhëmbëve të shpërndarë të bishtit të harkut rezulton në një densitet më të lartë të dhëmbëve dhe efikasitet të përmirësuar të shpimit kur punoni me shtresa të forta mesatare dhe më lart; ③Forma e buzës së pjesës me fund të sheshtë është pothuajse e sheshtë, gjë që mpreh skajet e saj anësore për të lehtësuar animin - ky dizajn përdoret kryesisht për aplikimet e shpimit me drejtim; ④Pusha e kruajtësit zakonisht ka një strukturë konike që ofron agresivitet më të madh dhe përdoret kryesisht në shtresa të buta ose në konstruksione shtresash qymyri.

Bitët PDC aktuale të minierave janë përmbledhur dhe organizuar, së bashku me kriteret e përzgjedhjes për bitet PDC në kushte të ndryshme pune dhe formimi, siç paraqitet në Tabelën 1 për referencë.

3. Përdorimi i masave paraprake të bitit të PDC-së së minierave

Përveç zgjedhjes së kujdesshme të pjesëve të stërvitjes, është po aq e rëndësishme që të përdoren siç duhet këto mjete. Duke pasur parasysh kushtet sfiduese të ndërtimit në minierat e qymyrit, punëtorët shpesh përpiqen t'i përmbahen rreptësisht udhëzimeve të funksionimit të bitit PDC, duke rezultuar në raste të shpeshta të dështimit të bitave për shkak të trajtimit jo të duhur. Në një përpjekje për të rritur efikasitetin e shpimit, disa zona minerare mund të rrisin pa dallim peshën e bitit gjatë operacioneve, duke çuar në dështim të parakohshëm të bitit. Përdorimi i saktë i biteve PDC mund të optimizojë performancën e tyre dhe të zvogëlojë kostot e prodhimit. Duhet t'i kushtohet vëmendje konsideratave të mëposhtme kur përdorni bit PDC:

(1) Kushtojini vëmendje marrëdhënies së klasifikimit midis pjesës PDC dhe veglës së stërvitjes, duke siguruar që tubi i shpimit me diametër të madh të mos përputhet me tubin e stërvitjes me diametër shumë të vogël dhe tubi i stërvitjes me diametër të vogël të mos përputhet me pjesën e shpimit me diametër të madh.

(2) Qasja optimale është përdorimi i një shpimi të specializuar vrimash ose një shpimi i vjetëruar për ndërtimin e folesë, ndërkohë që sigurohet që procesi i shpimit të shmangë afërsinë e bulonave anësore të korsisë, kabllove të ankorimit dhe pengesave të ngjashme.

(3) Gjatë kryerjes së operacioneve të shpimit, është thelbësore të rregulloni presionin e ushqimit për të parandaluar aksidentet e shkaktuara nga presioni i tepërt brenda pusit.

(4) Ju lutemi përdorni teknikën e shpimit me ujë të pastër, duke u përmbajtur nga shpimi i thatë ose shpimi i ajrit nën presion. Përpara se të filloni operacionet e shpimit me presion, sigurohuni që të qarkullojë siç duhet uji brenda vrimës për të parandaluar incidentet e mundshme të djegies në bazën e saj.

(5) Kur hiqni grimcën, sigurohuni që të shmangni shtrëngimin ose goditjen e prerësit PDC. Për më tepër, kini kujdes që të mos goditni tehun e trupit të bishtit.

4. Përfundim

Miniera e sigurt dhe efikase e gjelbër e qymyrit ka qenë vazhdimisht një temë qendrore e mbrojtur nga industria e qymyrit. Përdorimi efektiv i pjesëve PDC për operacionet e shpimit nëntokësor në minierat e qymyrit ka një rëndësi të madhe. Ky punim analizon mënyrat e dështimit të minierave të biteve PDC, duke sqaruar shkaqet kryesore pas formave të ndryshme të dështimit. Ai propozon strategji optimale të projektimit dhe përzgjedhjes për bit në kushte të ndryshme pune dhe formacione gjeologjike, duke përmbledhur masat paraprake për përdorimin e tyre, duke ofruar kështu një referencë për përzgjedhjen dhe aplikimin e përmirësuar të biteve PDC të minierave. Përzgjedhja e arsyeshme dhe përdorimi i duhur i pjesëve PDC të minierave mund të maksimizojë efektivitetin e tyre, të minimizojë humbjet e burimeve dhe të rrisë sigurinë, efikasitetin dhe praktikat miqësore me mjedisin në minierat e qymyrit.