Yiya koodu ti Liluho Rock Lile: Iyipada-ere DTH Technology.
Gẹgẹbi awọn ipo imọ-aye ti agbegbe ikole, awọn ọna liluho akọkọ mẹrin lo wa nigbagbogbo nipasẹ awọn rigs lu, bi o ṣe han ni Nọmba 1.
a. Pneumatic tabi awọn ori iyipo ti n ṣakoso omiipa ni idapo pẹlu ohun elo ipa ntan iyipo ati agbara ipa nipasẹ oke tilu paipu, jiṣẹ agbara si awọn lu bit nipasẹ mọnamọna igbi ni lu paipu. Ọna yii ni opin si awọn iwọn ila opin kekere ati awọn ijinle aijinile ati pe a lo ni gbogbogbo ni awọn ibi-igi, awọn aaye ikole, ati awọn iṣẹ iwakusa ipamo.
b.Isalẹ-The-Iho (DTH) òòlù ti wa ni be ni isalẹ ti lu okun. Afẹfẹ fisinuirindigbindigbin wọ inu DTH nipasẹ okun liluho, wiwakọ piston kan ni iṣipopada atunsan ti o ni ipa taara bit lu, gbigbe agbara ipa si apata. Eto yii ni ipadanu agbara kekere ati pe o dara julọ fun awọn ihò jinlẹ, awọn iho taara, ati awọn apata lile alabọde.
c.Yiyi pada (RC) liluhonlo DTH lati gba ati gbe awọn ayẹwo apata lati oju ti lu bit. Awọn eso gbigbẹ ati ti ko ni idoti ni a gbe nipasẹ paipu aarin ti DTH sinu ohun elo ikojọpọ apẹẹrẹ, ngbaradi fun itupalẹ imọ-aye.
d. Apoti gear ti o wa nipasẹ hydraulic tabi awọn ẹrọ ina mọnamọna ṣe agbekalẹ ori agbara yiyi, fifi agbara ifunni to to si bit lilu-konu mẹta nipasẹ eto kikọ sii ti o lọ si oke ati isalẹ lori ohun elo liluho ati paipu lilu olodi ti o nipọn. Yi ọna ti wa ni lo fun Aworn apata tabi strongly jointed lile apata.
- Awọn ilana ati Awọn abuda ti DTH
Awọn idasile ti a gbẹ pẹlu DTH fẹrẹ jẹ agbara patapata lati pẹlu gbogbo awọn apata igneous, awọn apata metamorphic, ati awọn apata sedimentary ti o jẹ alabọde-lile tabi le. DTH jẹ anfani ni pataki fun liluho apata lile ati strata lile nitori apata lile duro lati jẹ brittle. Labẹ awọn ẹru ipa, awọn fifọ ko waye nikan ni aaye ti o ni ipa taara ṣugbọn tun ṣẹda agbegbe ti o fọ, ti o fa awọn ajẹkù apata nla. Bayi, awọn liluho iyara ti wa ni significantly yiyara akawe si funfun Rotari liluho. Awọn darí awoṣe ni Figure 2 sapejuwe awọn orisirisi èyà anesitetiki lori apata nigba ipa Rotari liluho.
Ni afikun, liluho DTH (Down-the-Hole) jẹ imunadoko pupọ ni awọn agbekalẹ ti o ni itara si iyapa ihohole, gẹgẹbi strata pẹlu ibusun ti o ni idagbasoke daradara ati foliation, tabi awọn ipele apata pẹlu lile lile ati ọpọlọpọ awọn fifọ. O le dinku iyapa borehole ati tun bori awọn iṣoro ni liluho nipasẹ awọn fẹlẹfẹlẹ okuta wẹwẹ ati awọn ibusun apata.
Liluho DTH ti ni idagbasoke ni opin ọdun 19th ati pe o ni itan-akọọlẹ ti o ju ọgọrun ọdun lọ. Botilẹjẹpe ọpọlọpọ awọn iru awọn adaṣe DTH wa, wọn pin ẹya-ara ti o wọpọ: mejeeji ilana ipa-ipa ati ohun-ọpa ti n lu ti wa ni isalẹ sinu iho, pẹlu iyipo ni idapo pẹlu ipa lati fọ apata naa. Ohun elo ti a lo lati ṣe ipilẹṣẹ ipa ipa le jẹ tito lẹtọ nipasẹ ọna awakọ wọn sinu pneumatic, hydraulic, titẹ epo, ina, ati awọn iru ẹrọ.
Niwọn igba ti agbara ikolu ti ni iriri ipadanu nla lakoko gbigbe ati pe o le fa ibajẹ nla si awọn paati ti o kan, o nilo gbogbogbo ni awọn iṣẹ liluho jinlẹ pe ohun elo wọ inu iho pẹlu ohun elo lilu, ki ipa ipa ti iṣelọpọ le ṣiṣẹ taara lori bit lu tabi agba mojuto. Eyi dinku ipadanu agbara lakoko gbigbe, imudara agbara ṣiṣe, ati dinku iṣeeṣe ti awọn ikuna ohun elo isalẹhole.
Pneumatic DTH, ti a tun mọ ni DTH ti afẹfẹ, wa ni ọpọlọpọ awọn iru igbekale ati awọn ọna ipin.
- Nipa iwọn titẹ: titẹ-giga, titẹ-alabọde, ati awọn iru titẹ-kekere.
- Nipa ọna gbogbogbo: ti kii ṣe nipasẹ ati nipasẹ awọn oriṣi.
- Nipa ilana iṣiṣẹ valve: iru àtọwọdá iṣakoso, iru àtọwọdá ọfẹ, ati iru àtọwọdá arabara.
- Nipa ọna piston: pisitini iwọn ilawọn dogba, pisitini iwọn ila opin ti ko dọgba, ati awọn iru piston tandem.
- Nipa air pinpin iru: valved DTH ati valveless DTH. Valved DTH le ti wa ni pin si awọn awo àtọwọdá, disiki àtọwọdá, ati cylindrical àtọwọdá orisi, nigba ti valveless DTH le ti wa ni pin si aarin opa eefi iru, piston air pinpin iru, ati ni idapo air pinpin nipa piston, cylinder, ati aarin opa.
- Nipa fifọ iho ati ọna idasilẹ slag: fifọ iho aarin, fifọ iho iwaju, ati fifọ iho ẹgbẹ.
2. Ipinnu ti Ipa Mechanism Awọn ero igbekale
2.1 Piston Self-Gas Ipese Non-Valve Impact Mechanism
Iru ẹrọ ipa ni akọkọ nlo awọn ọna gaasi ninu piston funrararẹ fun ipese gaasi, ti o mu abajade pisitini eka kan pẹlu awọn ikanni gaasi lọpọlọpọ, eyiti o dinku agbara piston ati igbesi aye. Bibẹẹkọ, ẹrọ ipa yii ṣepọ awọn silinda inu ati ita, jijẹ agbegbe iṣẹ ti o munadoko ti piston ati imudara agbara ipa ti ẹrọ naa.
2.2 Pisitini ati Silinda Apapọ Ipese Ipese Gas ti kii-Valve Ikolu Mechanism
Iru iru yii jẹ ẹya ti o rọrun ti o rọrun lati ṣe iṣelọpọ, ni igbesi aye piston to gun, ati awọn ihò gaasi wa lori mejeeji silinda ati piston naa. Ilana yii jẹ lilo pupọ ni ilu okeere.
2.3 Center Pipe Gas Ipese Non-àtọwọdá Impact Mechanism
Ninu ẹrọ yii, awọn ọna gbigbe afẹfẹ fun awọn iyẹwu oke ati isalẹ ti wa ni idayatọ lori paipu ipin nibiti piston n gbe. O nilo iṣedede iṣelọpọ giga ati pe o ni igbesi aye kukuru kukuru fun paipu aarin.
2.4 Ẹgbẹ eefi Ipa Mechanism
Ohun ti a npe ni eefi ẹgbẹ tumọ si pe ọna gaasi eefi jade kuro ni ara silinda ju ki o kọja ni aarin ti iho lu si isalẹ iho naa. Iru ẹrọ ipa yii ni igbagbogbo ni ọpọlọpọ gbigbe ati awọn ipa ọna eefi lori ara silinda, ti o yori si agbara igbekalẹ ti ko dara, agbara fun awọn dojuijako rirẹ gigun, ati isonu nla ti titẹ afẹfẹ, ti o yọrisi yiyọ idoti suboptimal ati awọn ipa itutu agbaiye fun bit lu.
2.5 Center eefi Ipa Mechanism
Iru ilana ipa yii n jade awọn idoti ati gaasi taara lati aarin ti iho lu si isalẹ iho naa. Ṣiṣan afẹfẹ taara kii ṣe imudara imudara yiyọ idoti nikan ṣugbọn tun ṣe imudara liluho ṣiṣe ati itutu agbaiye, gigun igbesi aye ti bit lu. Iru igbekalẹ yii rọpo ọpọlọpọ awọn grooves gigun ni inu silinda ti inu ti awọn ọna ipa eefi ẹgbẹ pẹlu iho annular, dinku ifọkansi wahala pupọ ninu silinda inu. O ti di eto ti a gba ni ibigbogbo ni awọn ọdun aipẹ.
2.6 Series Pisitini Impact Mechanism
Ilana ipa pisitini jara, ti a tun mọ si olupilẹṣẹ pisitini meji (ori), pin silinda si awọn iyẹwu meji nipa lilo oruka ipinya. Apẹrẹ yii ngbanilaaye awọn oju piston mejeeji lati ṣiṣẹ ni igbakanna laarin iwọn ila opin kanna, ti nfa agbara ipa nla ati igbohunsafẹfẹ ikolu ti o ga julọ. Ni ibamu, eto eefi meji kan wa ti o yọkuro lulú apata daradara lati isalẹ iho naa. Sibẹsibẹ, awọn oniwe-akọkọ drawback ni awọn oniwe-eka be ati awọn nilo fun ga konge ni machining awọn ẹya ara; fun apẹẹrẹ, piston ni o ni to marun ibarasun roboto pẹlu nkan elo, eyi ti o se idinwo awọn oniwe-elo ati igbega. Nitorinaa, apẹrẹ yii gba aṣayan keji, eyiti o jẹ ilana ipa ipa ti kii ṣe àtọwọdá pẹlu piston ati silinda ni idapo gaasi gaasi. Ilana rẹ han ni aworan 3.
3.Itumọ imọ-ọrọ ati Awọn iṣiro ti o yẹ fun DTH
3.1 Asayan ti Awọn paramita Ṣiṣẹ ***
3.1.1 Hammer Gigun ati iwuwo: Apẹrẹ alakoko ṣe alaye ipari ti o kere ju 4500 mm ati iwuwo ti o kere ju 2500 kg.
3.1.2 Iwọn Iwọn Hammer: Iwọn ila opin ti o yẹ jẹ ipinnu ti o da lori iwọn liluho, ti a ṣeto si 540 mm.
3.1.3 Liluho opin: Eleyi ntokasi si awọn opin ti awọn opoplopo iho, gbogbo laarin 550 mm ati 600 mm.
3.1.4 Liluho Ijinle: Ni ibamu si opoplopo oniru awọn ibeere, yi ni ojo melo laarin orisirisi mejila mita ati ọgọrun mita.
3.1.5 Drill Speed: DTH liluho gbogbo nṣiṣẹ ni kekere yiyipo iyara, ojo melo laarin 7 ati 25 r/s.
3.1.6 Iyipo Yiyi: Iwọn ti o pọju fun apẹrẹ yii ti ṣeto ni 150 kN · m.
3.2 Isiro ti Design paramita
Awọn paramita apẹrẹ fun DTH, ni pataki awọn iṣẹ ṣiṣe ti ohun elo ikolu DTH, ṣiṣẹ bi ipilẹ fun apẹrẹ ẹrọ ati ṣalaye iṣẹ ti ẹrọ iṣelọpọ.
3.2.1 Design Ipa P fun Ipa Equipment
Ni Ilu China, titẹ ti 0.49 MPa (isunmọ 5 × 10 ^ 5 Pa) ni a yan jakejado bi apẹrẹ apẹrẹ fun ohun elo ikolu pneumatic. Fun pe DTH fun apẹrẹ yii jẹ ohun elo ikolu ti kii-afẹfẹ pẹlu iwọn liluho nla ati piston ti o wuwo, titẹ afẹfẹ ti o ga julọ yoo mu iṣẹ ṣiṣe siwaju sii. Ni afikun, awọn compressors afẹfẹ ti o ga ni o pọ si, ati ni ibamu pẹlu boṣewa ISO 5941-1979, titẹ apẹrẹ ti 1.6 MPa ti yan.
3.2.2 Ipa Ipa
Fun DTH ti a lo lati lu awọn ihò iwọn ila opin nla, agbara ipa apẹrẹ le yipada ni pataki. Agbara ipa fun apẹrẹ yii jẹ iṣiro bi atẹle:
3.2.3 Ipa Igbohunsafẹfẹ
Ni gbogbogbo, labẹ agbara ipa igbagbogbo, igbohunsafẹfẹ ikolu jẹ iwọn si agbara iṣẹjade ti olukapa. Bibẹẹkọ, nigbati iwọn ila opin silinda ba wa titi, jijẹ igbohunsafẹfẹ ikolu ṣe pataki idinku ninu ikọlu piston, eyiti o dinku agbara ipa kan ṣoṣo. Ni kete ti agbara ikolu kan ṣubu ni isalẹ iloro kan, jijẹ igbohunsafẹfẹ kii yoo mu awọn abajade fifọ apata itẹlọrun. Nitorinaa, yiyan ti igbohunsafẹfẹ ipa ni ihamọ nipasẹ agbara ipa.
Fun DTH pneumatic ti n ṣiṣẹ ni titẹ apẹrẹ ti 0.5 MPa, igbohunsafẹfẹ ko yẹ ki o kọja 16.8 Hz. Niwọn igba ti DTH n ṣiṣẹ ni awọn titẹ apẹrẹ laarin 0.5 ati 2.5 MPa, igbohunsafẹfẹ ikolu le yatọ ni pataki. Aṣayan ibẹrẹ ti igbohunsafẹfẹ olukaluku le ṣe iṣiro bi atẹle:
f = 10,4 + 7,6P
(2) nibiti P jẹ titẹ ipese eto. Fun apẹrẹ yii, P = 1.6 MPa, nitorina:
f = 10,4 + 7,6 × 1,6 = 22,5 Hz.
3.3 Igbekale paramita Design
Awọn aye igbekalẹ akọkọ ti DTH pẹlu iwọn ila opin silinda, ikọlu piston, ati awọn iwọn piston. Alekun iwọn ila opin silinda le mu agbara ipa mejeeji pọ si ati igbohunsafẹfẹ, nitorinaa iwọn ila opin yẹ ki o pọ si laarin awọn opin ti iwọn igbekalẹ. Ni deede, iyatọ laarin iwọn ila opin ita ti DTH ati iwọn ila opin ko yẹ ki o kere ju 15 si 20 mm, ati pe apoti ita ti DTH ko yẹ ki o jẹ tinrin ju. Nitorinaa, ipin ti iwọn ila opin silinda DTH si iwọn liluho ni gbogbogbo ju 0.5 lọ.
3.3.1 Ṣiṣẹ Dimeter ti Silinda ati Stroke igbekale
Iwọn iwọn iṣẹ D ti silinda le ṣe iṣiro bi atẹle:
D = K × D (bí) = (0.57 - 0.68) × D (bí) (3)
Fun apẹrẹ yii, D (bi) = 600 mm, nitorinaa D jẹ 360 mm. Structural ọpọlọ S ti wa ni empirically ya bi S = 500 mm.
3.3.2 Pisitini Ibi
Awọn iwọn radial ti piston ti wa ni ihamọ nipasẹ iwọn ati eto ti silinda, gbigba fun boya dogba tabi oriṣiriṣi pistons iwọn ila opin. Awọn iwọn laini da lori iwuwo piston, eyiti o tun ni ibatan si iyara ti o ni nigbati o kọlu bit lu. Nitorinaa, ipinnu awọn iwọn igbekalẹ ti piston jẹ abala eka ti apẹrẹ DTH. Iwọn piston DTH le ṣe iṣiro bi atẹle:
m = 0.0205D^2.84 (4)
ibi ti m ni piston ibi-ni kg; D jẹ iwọn ila opin iṣẹ ti silinda ni cm.
Fidipo D = 36 Egbin: m = 540 kg.
DTH ni akọkọ ni eto gbigbe iyipo ati ẹrọ ipa pneumatic kan. Awọn ọna gbigbe iyipo so pọ ọpa lu ati DTH, gbigbe gige iyipo ati awọn ipa fifa; ilana ipa pneumatic n ṣe ipa, pese agbara axial si ipa ipa ipa. Awọn alaye igbekalẹ kan pato han ni Nọmba 3.
Awọn ọna gbigbe iyipo so ọpá lu ati awọn impactor. Apapọ oke ni asopọ pẹlu ọpa lilu ati ipa nipasẹ awọn okun paipu, nipataki lati rii daju wiwọ gaasi lakoko ti o tun n tan iyipo ati fifa agbara. Àtọwọdá ayẹwo ṣe idilọwọ ẹrẹ ati omi lati wọ inu ipa ati ọpá lu, iṣakoso nipasẹ orisun omi. Ibujoko gbigbe afẹfẹ pẹlu awọn iṣẹ ọpa ipese gaasi lati ṣafihan afẹfẹ fisinuirindigbindigbin sinu silinda, irọrun iṣẹ ipese gaasi papọ pẹlu silinda ati piston, nitorinaa iyọrisi ipese gaasi apapọ. Iwọn aabo orisun omi ṣe idilọwọ piston lati yiyọ kuro ninu silinda nigbati o ba rọpo bit lu.
3.4 Apejuwe Apejọ ti DTH Drill Bit
DTH lu bit ti wa ni abẹ si awọn ipa ipa lati piston ati iyipo lati ori awakọ. Agbara ti a ṣe lori piston nipasẹ afẹfẹ fisinuirindigbindigbin ni a fun nipasẹ:
F = P × S (5)
nibiti P jẹ titẹ eto ni Pa; S jẹ agbegbe agbara ti piston ni m².
Nípa bẹ́ẹ̀, F = 1.6 × 10^6 × 0.084 = 134400 N.
Nitorinaa, ipa ipa lori bit lu ni:
F' = kF (6)
ibi ti k jẹ olùsọdipúpọ ipa; F jẹ agbara ti a n ṣiṣẹ lori fifun lu nipasẹ afẹfẹ fisinuirindigbindigbin ni N. Bayi, F' = 20 × 134400 = 2688 kN.
Yiyi ti a lo si DTH lu bit nipasẹ ori awakọ jẹ N = 150 kN. Nbere F' = 2688 kN ati N = 150 kN si bit lu lakoko ti o n ṣatunṣe oju opin opin isalẹ ti awọn ohun elo ti n lu, ati lilo ohun elo QT500-7 pẹlu agbara ikore ti 320 MPa, a ṣe ayẹwo iṣiro ipari. Ikojọpọ pato ati awọn ipo inira ati pipin mesh jẹ afihan ni Awọn nọmba 4 ati 5.
Awọn esi ti awọn apin ano onínọmbà ti wa ni han ni Figure 6, o nfihan pe awọn ti o pọju wahala ni 144.355 MPa, eyi ti o jẹ kere ju awọn ikore agbara ti QT500-7 (320 MPa), bayi pade awọn ibeere.