ion d'outils de forage de roche pour mines souterraines et tunnels
La demande d'outils de forage de roche
La chaîne d'outils de forage de roche est le dernier maillon de tout le système de forage de roche. L'ensemble du système d'outils de forage comprend: queue de tige, manchon de raccordement, tige de forage et mèche.
L'ensemble du système d'outils de forage nécessite une technologie de traitement précise et des tolérances de traitement idéales pour permettre à l'ensemble du système d'avoir une meilleure qualité et des performances de forage de roche. De la même manière, l'ensemble du système, y compris les plates-formes de forage, les foreuses à roche et les systèmes d'outils de forage, doit être correctement ajusté en fonction des conditions et des applications de forage de roche spéciales. L'ensemble du système d'outils de forage de roche doit répondre aux exigences suivantes:
1. Caractéristiques de forage à grande vitesse.
Les perceuses hydrauliques modernes fournissent une puissance inégalée pour les outils de forage de roches. Pendant le processus de travail, les outils de forage de roche sont soumis à de fortes contraintes de compression, de traction, d'usure du filetage, de chauffage par frottement et d'érosion de la roche.
2. Caractéristiques de la demande des matériaux des outils de forage.
Dans la situation compliquée mentionnée ci-dessus, le matériau de l'outil de forage de roche doit avoir quatre caractéristiques. (1) Robustesse. Pour obtenir une perte d'énergie minimale et une verticalité de forage idéale, les matériaux des outils de forage doivent avoir une bonne robustesse et des dimensions d'outils de forage raisonnables. (2) Résistance à la fatigue. Dans le processus de travail du système d'outils de forage, le foret doit avoir une résistance à la fatigue extrêmement élevée, qui est soumise à des contraintes de compression et de traction extrêmement élevées à une fréquence très élevée. (3) haute résistance. Travailler sous des foreuses à roche à haute puissance nécessite une résistance extrêmement élevée du système d'outils de forage afin de minimiser la possibilité de fracture de l'outil de forage. (4) Haute résistance à l'usure. Pour les outils de forage de roche, une résistance élevée à l'usure peut assurer une durée de vie plus longue du filetage. Les exigences pour la partie en alliage du trépan de forage sont particulièrement plus élevées. Les quatre caractéristiques ci-dessus des outils de forage de roche ne sont pas une relation positive, ni même une relation négative.
Par conséquent, en réalisant une économie de forage, une qualité de forage, un ion de matériau, une conception de produit et des processus de traitement thermique avancés plus élevés, les quatre caractéristiques ci-dessus sont optimisées pour obtenir les meilleures performances.
3. Caractéristiques de forage.
Dans le processus de forage souterrain, les caractéristiques de forage importantes comprennent principalement les aspects suivants.
(1) Diamètre de perçage. L'ion de l'ouverture nécessite un examen complet de la taille de la chaussée, des spécifications de la plate-forme de forage, de la puissance de forage de roche, de la profondeur du trou, de la méthode de dynamitage et de la dureté de la roche. En résumé, le choix de l'ouverture doit principalement être pris en compte: le nombre de trous dans la face de travail, le nombre de dynamitage requis, la précision de forage et la taille des particules de brise-roche, les exigences de support de chaussée, et le nombre de béton projeté.
(2) Profondeur du trou. Avant de concevoir et de disposer des trous, il est nécessaire de considérer de manière exhaustive la profondeur du forage. Pour atteindre l'équilibre idéal entre la profondeur de forage et les changements de forage dans la roche, il est également nécessaire de considérer de manière exhaustive les conditions de la roche, les plans de travail et les dispositions des équipes. Dans les opérations routières, le but le plus important est d'obtenir le maximum d'images de chaussée en un seul passage.
(3) La verticalité du trou. De même, de nombreux facteurs affectent la verticalité du forage. Pour atteindre une productivité plus élevée, la précision de forage est aussi importante que la vitesse de forage. Par conséquent, la qualité du forage est aussi importante que le nombre de trous par heure. Des trous verticaux idéaux peuvent obtenir une meilleure efficacité de dynamitage. La déviation du trou est généralement due au trou non rectiligne, à une mauvaise ouverture du trou et à une déviation due aux conditions de la roche. L'outil de forage approprié peut minimiser l'écart pendant le processus de forage.
4. Déflagration.
Une vitesse de forage efficace est indissociable d'un effet d'évacuation des scories efficace. Au contraire, cela réduira la durée de vie de l'outil de forage, accélérera l'usure de l'équipement de forage de roche, réduira la vitesse de forage et la précision de forage. En bref, si un laitier efficace ne peut pas être obtenu, l'économie de toute l'opération sera considérablement réduite.
5. Alésage.
Dans le processus de forage et de dynamitage du tunnel, un trou découpé d'un diamètre de 64 à 127 mm est généralement utilisé au centre. En fonctionnement réel, un petit trou de 35 à 45 mm est d'abord percé pour assurer la précision du trou de coupe et réduire la consommation d'outils de forage. L'objectif principal est d'obtenir un espace pour l'expansion de dynamitage à l'avance pour obtenir un meilleur effet de dynamitage et une profondeur efficace.
Choix d'outils de forage de roche
Dans le processus de construction de routes, les entreprises choisissent généralement l'équipement correspondant en fonction de la taille de la chaussée, de la résistance à la compression de la roche, de la compacité et de l'intégrité de la roche. À l'heure actuelle, les foreuses de roche de soutien pour l'équipement de forage de roche domestique général comprennent principalement les HLX5 et HL500 de Sandvik, les COP1238, COP1638, COP1838, RD18U de Montabert, les HC25, HC28, HC50, HC95, HC109 et YDH210 de YONDA. Ces foreuses de roche avancées et de haute puissance ont des exigences extrêmement élevées pour les performances des outils de forage. Le choix correct des outils de forage fournira la garantie de base et les conditions nécessaires pour un forage efficace et de haute qualité.
Le choix de la tige: La tige joue un rôle extrêmement important dans la chaîne d'outils de forage, transmettant principalement le couple, la pression de propulsion et la pression d'impact. Il doit non seulement résister à l'énergie d'impact, mais aussi résister à la rotation provoquée par la roche de friction lors du forage. Le couple. La base de base de l'ion provient du modèle et des spécifications de la perceuse de roche, et la longueur de la tige est considérée conjointement avec la longueur de la poutre de propulsion et de la tige de forage. Étant donné que la queue de la tige est étroitement liée à la perceuse à roche, la conception de la structure interne de la perceuse à roche a déjà déterminé le diamètre de la queue de la tige, la taille de la cannelure rotative et l'emplacement du trou de drainage. Par conséquent, une longue durée de vie, haute performance,
Parmi les foreuses générales mentionnées ci-dessus, les foreuses de roche HLX5 ou Cop1838ME / HE sont souvent équipées. Dans la plupart des cas, une connexion filetée de 38 mm est adoptée, c'est-à-dire T38 ou R38. Le choix du filetage en T ou en filetage R est principalement basé sur les conditions de la roche et les besoins de travail. Ses principales caractéristiques sont les suivantes:
Le fil R, également appelé fil ondulé, peut être étroitement connecté avec une petite force de rotation. En d'autres termes, la connexion filetée en forme de vague est plus serrée, réduisant ainsi la perte dans le processus de transfert d'énergie, et réduisant également la chaleur générée par le desserrage. Sous un autre angle, le fil ondulé n'est pas facile à démonter. Si l'équipement peut fournir une force de propulsion suffisamment grande pour fournir une force de rotation suffisamment grande, le filetage en T sera un meilleur choix. Le filetage en T, également appelé filetage rectangulaire, a un pas plus élevé et une plus grande surface de contact. Par conséquent, il a les caractéristiques de résistance à l'usure et de démontage facile.
ion du manchon de raccordement: Si les extrémités de raccordement de la tige et de la tige de forage sont toutes deux filetées à l'intérieur ou à l'extérieur, ou si les spécifications de filetage sont incohérentes, un manchon de raccordement est nécessaire pour la connexion. Le manchon de raccordement est principalement utilisé pour connecter la tige et la tige de forage, et en même temps, la face d'extrémité de la tige de forage et la tige sont efficacement connectées face à face pour transférer efficacement l'énergie. Dans les perceuses à roche modernes à haute puissance, le filetage en T est le premier choix. Dans le processus de fonctionnement de la chaussée, le manchon de raccordement T38 est généralement utilisé. Afin d'obtenir un transfert d'énergie plus efficace et de rendre la connexion plus étroite, un manchon de connexion d'un diamètre de 52 mm (T38) est généralement utilisé à la place du manchon de connexion directe T38-55 mm utilisé dans les opérations extérieures.
Le choix de la tige de forage: En tant que partie la plus importante de toute la chaîne de forage, la tige de forage est principalement utilisée pour transférer de l'énergie pendant le processus de forage. Dans les tuyaux de forage de roche de chaussée souterraine, six kellys sont utilisés dans la plupart des cas. Par rapport à la tige de forage ronde, la tige de forage hexagonale a plus de matériaux, une résistance à la fatigue plus élevée et la tige de forage entière a une rigidité plus forte. Si le diamètre de la face d'extrémité du piston d'impact est plus proche du diamètre de la face d'extrémité de la tige, le transfert d'énergie est plus efficace. De même, si le diamètre de la tige de forage est plus proche du diamètre de face d'extrémité mentionné ci-dessus, plus le transfert d'énergie vers le trépan de forage peut être obtenu.
En même temps, le plus petit diamètre de trou possible du foret nécessite un foret plus petit pour la tige de forage pour obtenir un transfert d'énergie efficace. Ce concept a conduit au fait que la tige de forage est généralement divisée en trois tailles dans les opérations routières. Prenons l'exemple de la tige de forage T38-Hex35-R32 désormais couramment utilisée: l'extrémité de la tige adopte un diamètre (38 mm) proche de celui de la tige, à savoir T38. La tige de forage adopte Hex35, c'est-à-dire que le diamètre du cercle inscrit de la face d'extrémité de la tige de forage est de 35 mm, ce qui est légèrement inférieur à 38 mm. La perceuse utilise un filetage plus petit de 32 mm, à savoir R32. Cette conception permet à la tige de forage de résister à une pression d'impact et un couple de rotation plus élevés, et peut fournir des filetages avec un diamètre de trépan de forage approprié, ce qui améliore considérablement l'économie et l'efficacité du forage pendant les opérations du tunnel.
Dans le processus ionique de la tige de forage, les facteurs suivants sont principalement pris en compte: le filetage de l'extrémité articulée de la tige de forage; la longueur de la poutre de propulsion pour déterminer la longueur de la tige de forage; le diamètre correct de la tige de forage permet à la tige de forage de tourner librement et a un jeu raisonnable. Le jeu annulaire permet d'obtenir un effet de décharge de laitier efficace. Un jeu annulaire trop grand ou trop petit affectera gravement l'effet de décharge du laitier; les facteurs ci-dessus sont combinés pour déterminer le filetage de l'extrémité du foret.
Le choix du foret: en tant que contact final avec la roche, si le foret peut utiliser efficacement l'énergie pour briser la roche et réduire autant que possible la force de réaction (la force de réaction endommagera gravement la chaîne de forage et l'équipement), ion est particulièrement important.
Dans l'ensemble du système d'outils de forage, le nombre et le modèle des forets sont souvent supérieurs à ceux des autres outils de forage. Le foret est une combinaison d'un corps métallique et d'un carbure cémenté, et il existe généralement deux types de forets à goujon et de forets de type croisé. Le foret à dent de colonne est devenu le choix le plus courant aujourd'hui en raison de son efficacité de forage plus élevée, de sa meilleure résistance à l'usure et de ses bonnes caractéristiques de réaffûtage.
Selon différentes conditions d'application (conditions de roche, exigences de forage) au diamètre, à la forme, à la hauteur de saillie et à l'angle de dent latérale appropriés de la dent de la colonne en alliage. Il existe deux principaux types de mèches à boutons et de mèches pointues en alliage de forme, qui prennent principalement en compte les exigences de vitesse de forage, de précision de forage et de durée de vie du trépan. Il convient de souligner que le foret à dent tranchante obtiendra également de bons résultats dans des conditions de roche dure, car il obtiendra une plus grande résistance à la rotation pour garantir que la chaîne de forage est étroitement connectée, et il rendra également le trou plus vertical.
De même, différentes conceptions de la partie du corps métallique de la perceuse ont des exigences d'application différentes. Grâce à la disposition différente de la cuve à scories et du trou de drainage, la conception différente du corps métallique lui-même conviendra à différentes duretés et abrasion de la roche.
