Mga Pagsulong sa Hydraulic at Water-Powered DTH Drilling Technology.

1. Mga Bentahe ng Hydraulic Rock Drills

① Mataas na Hydraulic Pressure: Karaniwang mula 10 hanggang 25 MPa, na may trend patungo sa mas mataas na limitasyon. Ito ay ilang hanggang dose-dosenang beses na mas mataas kaysa sa pneumatic pressure.

② Mataas na Output Power: Karaniwan sa pagitan ng 5 hanggang 20 kW. Ang ilang mga modelo, tulad ng COP4050 ng ATLAS at ang HL2000 ng TAMROCK, ay umaabot sa 40 kW, habang ang HL4000 ay nakakamit ng hanggang 70 kW.

③ Mabilis na Bilis ng Pagbabarena: Karaniwang nakakamit ang bilis ng pagbabarena na 1–3 m/min.

④ Mataas na Kahusayan: Ang kahusayan ng mga hydraulic rock drill mismo ay maaaring umabot sa 50%, at ang mga hydraulic pump ay mas mahusay kaysa sa mga air compressor. Dahil dito, ang pangkalahatang paggamit ng enerhiya ay mas mataas kaysa sa pneumatic rock drill system.

2. Mga Disadvantages ng Hydraulic Rock Drills

① Pagkawala ng Pagpapadala ng Enerhiya: Dahil ang rock drill ay matatagpuan sa tuktok ng drill rod, ang mga pagkalugi sa paghahatid ng enerhiya ay tumataas nang may mas malaking lalim ng butas, na nagreresulta sa pagbaba ng bilis ng pagbabarena.

② High Drill Rod Wear: Habang tumataas ang lakas ng hydraulic rock drills, tumataas din ang stress sa drill rod, na humahantong sa mas mataas na rate ng pinsala. Bagama't ang mga teknolohiya tulad ng pagbabarena ng pambalot ng Atlas Copco ay nakakatulong na mabawasan ang stress, pinapataas ng mga ito ang mga gastos at nabigong ganap na malutas ang problema, at sa gayon ay nililimitahan ang lakas ng output ng drill. Halimbawa, habang ang kapangyarihan ng COP4050 ay na-rate sa 40 kW, 30 kW lamang ang ginagamit para sa deep-hole drilling upang mabawasan ang stress sa kagamitan.

③Borehole Deviation: Ang mga drill rod ay nagtitiis ng parehong impact force at torque, na humahantong sa baluktot at deformation, na nagpapababa ng katumpakan ng borehole.

3. Mga kalamangan ngDown-the-Hole (DTH)Mga drills

① Walang Pagkawala ng Enerhiya: Ang martilyo ay direktang nakakaapekto sadrill bit, inaalis ang pangangailangan para sa paglipat ng enerhiya ng epekto sa pamamagitan ng drill rod, na tinitiyak ang pare-parehong bilis ng pagbabarena anuman ang lalim.

② Straight Boreholes: Ang drill rod ay may mataas na tigas, hindi napapailalim sa impact forces, at nagpapadala lamang ng torque na may kaunting axial pressure. Pinipigilan nito ang baluktot at pagpapapangit, tinitiyak ang tuwid at makinis na mga borehole. Ang mga DTH drill ay mas mahusay na gumaganap sa mga fractured formations, inclined strata, o variable rock hardness.

③ Efficient Debris Removal: Ang power medium ay nagsisilbing flushing medium, lubusang nililinis ang borehole at iniiwasan ang over-drill.

④ Mababang Ingay: Dahil ang epekto ay nangyayari sa ilalim ng borehole, ang ingay ay mas mababa kaysa satop-hammer drills.

⑤ Malawak na Paglalapat: Maliban sa mga napakalambot na pormasyon, ang mga DTH drill ay gumagana nang mahusay sa lahat ng uri ng bato, na lumalampas sa mga top-hammer rock drill sa matamo na diameter at lalim ng borehole.

Dahil sa mga pakinabang na ito, ang DTH drilling ay malawak na itinuturing na pinakamahusay na pagpipilian, na may 90% ng mga quarry sa Britanya na gumagamit ng pamamaraang ito.

4. Mga Disadvantages ng Pneumatic DTH Drills

① Mababang Presyon at Power: Ang pangunahing disbentaha ng pneumatic DTH drills ay ang kanilang mababang air pressure at output power, na humahantong sa mas mabagal na bilis ng pagbabarena. Habang ang mga pagsulong ay nagtaas ng presyon ng hangin sa 2.5 MPa, ito ay mas mababa pa rin sa haydroliko na presyon ng mga drills sa bato. Bukod dito, ang mga high-pressure na air compressor ay mahal, nangangailangan ng mga high-power drive, gumagawa ng mas maraming ingay, at nawawalan ng kahusayan nang malaki sa mga lugar na mataas ang altitude.

② Mababang Kahusayan sa Paggamit ng Enerhiya: Ang mga pneumatic DTH drill ay kumokonsumo ng tatlong beses na mas maraming enerhiya sa bawat metrong drilled kaysa hydraulic rock drills.

5. Mga Aplikasyon ng HydraulicMga martilyo ng DTH

Upang isama ang mga pakinabang ng hydraulic rock drills (mataas na presyon at kahusayan) at DTH drills (straight boreholes), binuo ng Hausherr ng Germany ang "Rapid Hydraulic DTH Drill" noong unang bahagi ng 1990s. Parehong hinihimok ng hydraulically ang mga mekanismo ng pag-ikot at epekto nito. Nagtatampok ang martilyo ng dalawang linya ng langis para sa supply at pagbabalik. Ang mga mabilis na drill ay makukuha sa tatlong diameter: 90 mm, 115 mm, at 150 mm, na angkop para sa mga borehole na may diameter na 100–125 mm, 127–156 mm, at 168–230 mm, ayon sa pagkakabanggit.

Ang isang paghahambing na pagsubok sa pagitan ng Rapid at Hausherr's HBM80S pneumatic DTH drill ay nagpakita na, para sa magkatulad na borehole diameters (125 mm) at lalim (36 m), ang Rapid ay nagpakita ng makabuluhang mga pakinabang sa ekonomiya na may mas mababang engine power, fuel consumption, at lubrication oil consumption ratios na 0.46, 0.46, at 0.47, ayon sa pagkakabanggit.

6. Mga Aplikasyon ng Hydraulic Water-Powered Hammers

Ang LKAB ng Sweden at ang subsidiary nitong G-Drill ay bumuo ng "Wassara Water-Powered DTH Hammer" noong huling bahagi ng 1980s. Gamit ang na-filter na tubig sa minahan bilang daluyan, ito ay gumagana sa presyon na 18–20 MPa at mga rate ng daloy na 200–300 L/min. Sa average na bilis ng pagbabarena na 850 mm/min, ito ay higit sa pneumatic hammers (karaniwang 320 mm/min).

Ang Wassara hammer ay nagpakita ng pambihirang pagganap, tulad ng pagbabawas ng borehole deviation ng kalahati at pagtaas ng produktibidad ng 86% sa mga minahan ng LKAB. Kasama sa mga aplikasyon ang subway grouting sa New York at geothermal drilling sa Switzerland, kung saan nakumpleto nito ang 599.8 m borehole sa loob ng 5 araw, kumpara sa 3 linggo na may tradisyonal na rotary drills.

7. Paghahambing: Hydraulic Water-Powered vs. Hydraulic Fluid-Driven Hammers

Water-Powered Hammers: Gumamit ng static na presyon ng tubig, na nakakamit ng mas mataas na kahusayan at bilis ng pagbabarena, na angkop para sa mga aplikasyon ng pagmimina.

Fluid-Driven Hammers: Gumamit ng dynamic na water pressure at karaniwang limitado sa geological drilling na may mas mababang pressure (0.5–4 MPa) at kahusayan (

8. Konklusyon

Hydraulic at pinapagana ng tubigMga martilyo ng DTHpagsamahin ang mga pakinabang ng top-hammer hydraulic drills at pneumatic DTH hammers, na nag-aalok ng mababang pagkonsumo ng enerhiya, mabilis na bilis ng pagbabarena, at tuwid na mga borehole. Ang pinag-isang daluyan para sa kapangyarihan at pag-flush ay ginagawang mas promising ang mga martilyo na pinapagana ng tubig para sa pag-unlad sa hinaharap.