Les paramètres techniques du forage au marteau fond de trou
1. Volume d'air, vitesse du vent et pression du vent
On pense généralement que la pression de tout l'air comprimé est élevée, que l'efficacité de forage du marteau de fond de trou est également élevée et que la durée de vie du trépan de forage est également longue. Le volume d'alimentation en air n'est pas seulement la condition de base pour assurer le fonctionnement du marteau , mais également un facteur important pour assurer la décharge normale de la poudre, car dans le cas du forage à air sec, l'effet de la décharge de poudre est principalement lié à la vitesse de l'air de retour ascendant. La vitesse du vent est directement liée au volume d'alimentation en air.
Le volume d'air est déterminé en fonction de la performance du marteau utilisé et de la vitesse du vent ascendant et de retour nécessaire pour répondre au rinçage du puits. Parce que les déblais ont des vitesses de suspension différentes dans le milieu d'écoulement d'air en raison de leur propre viscosité, densité et forme, pour utiliser des déblais pour décharger efficacement le trou et obtenir un fond propre du trou, il est nécessaire d'utiliser une vitesse plus élevée que la suspension vitesse des boutures. Vitesse du vent de retour. Pour le marteau fond de trou à circulation inverse, il y a une discussion pour savoir si de tels problèmes existent récemment. Pour le forage à circulation positive générale, il est généralement recommandé que le débit de retour de l'air comprimé dans l'espace entre le tube de forage et l'anneau de la paroi du trou soit de 15 à 30 m / s. Certaines équipes de construction avec des environnements de travail complexes recommandent que le volume d'air requis pour l'évacuation des roches dépasse souvent le volume d'air de travail du marteau de fond de trou . Lorsque le diamètre de la tige de forage et le diamètre du foret sont assez différents, le marteau fond de trou fonctionne à basse pression d'air. En raison d'un volume d'air insuffisant, une vitesse d'écoulement d'air suffisante ne peut pas être générée, et les déblais ne peuvent pas être déchargés hors du trou à temps et s'accumuler au fond du trou, ce qui est facile à se produire Un forage enterré entraîne des accidents dans le trou.
Par conséquent, lors de l'exécution d'un impact DTH à grande ouverture. Lorsque le rapport entre le diamètre de forage et le diamètre de la tige de forage utilisé est grand, le volume d'alimentation en air du marteau de fond de trou ne peut pas atteindre le volume d'air requis pour l'évacuation du laitier, donc l'écart annulaire entre le diamètre de la tige de forage et la paroi du forage avec des déblais au fond du trou Cela semble particulièrement important.
La clé de la technologie du volume d'air, de la vitesse du vent et de la pression du vent réside dans la façon de maîtriser deux relations: la relation entre l'énergie de l'air et la résistance à la circulation; la relation entre la vitesse de retour ascendante et l'effet de vidange; la relation entre la densité moyenne et les conditions de forage. Tout en résolvant la relation ci-dessus, des mesures techniques correspondantes devraient être prises, telles que: l'augmentation du volume et de la pression d'alimentation en air; réduire la section de circulation; choisir le forage au marteau à circulation inverse lorsque les conditions le permettent le marteau modèle raisonnablement; ajustement de la densité du milieu, l'utilisation de la circulation de milieu biphasique gaz-liquide, telle que l'utilisation d'agent moussant, d'atomisation et d'autres milieux aérés. La règle générale est que plus la pression du vent est élevée, plus la vitesse de forage est rapide dans les mêmes conditions. Lorsque la profondeur du trou augmente, la pression requise augmente également. Par exemple, lors du perçage d'un trou de Φ120 mm, la pression du vent est de 1,4 Mpa lorsque la profondeur est de 150 m et la pression du vent est de 1,7 Mpa lorsque la profondeur est de 200 m. De plus, la pression de l'air pour le forage avec de la mousse à air est d'environ 0,18 Mpa supérieure à celle de l'air pur. Dans les mêmes conditions, lorsque le trou a une profondeur de 200 m, la pression de l'air pour le poinçonnage des trous est de 2,21 Mpa, tandis que la pression de l'air pour le forage avec de l'air pur n'est que de 1,7 Mpa. , Différentes méthodes de poinçonnage ont des exigences différentes pour la capacité des compresseurs d'air équipés. De plus, lors du forage en présence d'eau, la contre-pression augmente de 0,1 Mpa au marteau DTH pendant moins de 10 m.
Afin de réduire l'accumulation de déblais, un tube de sédimentation peut également être installé sur la partie supérieure du marteau fond de trou , ce qui permet d'obtenir des résultats et de réduire la consommation d'air.
2. Pression axiale
Du point de vue du principe de fragmentation de la roche d'impact, la roche est principalement cassée sous l'action de la charge dynamique d'impact. Par conséquent, l'efficacité de forage du poinçon fond de trou dépend principalement de l'ampleur de l'énergie d'impact et de la fréquence d'impact, tandis que la pression axiale est La force auxiliaire qui garantit le plein impact de l'énergie d'impact affectera le processus de forage normal. si l'énergie d'impact est trop grande ou trop petite. S'il est trop grand, cela entraînera des vibrations de l'outil de forage, une usure prématurée du foret, la chute des dents en carbure cémenté et des difficultés de rotation; trop petit affectera l'impact Transfert efficace du travail.
Le forage au marteau fond de trou repose principalement sur des pistons pour percuter le trépan de forage, plutôt que sur la mise sous pression du train de tiges pour augmenter la vitesse de forage. Ceci est un diagramme différent pour le forage rotatif avec un foret à cône à rouleau. Par conséquent, afin d'éviter de violentes vibrations de la tige de forage, la valeur limite inférieure doit être modifiée autant que possible. Une pression de forage excessive endommagera le marteau et le foret et réduira la vitesse de forage.
3. Vitesse
Le forage au marteau fond de trou est une méthode de forage à rotation lente. Une vitesse d'ion raisonnable est cruciale pour la durée de vie du foret et même pour le coût du forage. Elle est principalement liée à la taille de l'énergie d'impact produite par le marteau , à la fréquence du marteau , à la forme du foret et aux propriétés mécaniques impuissantes du forage de roche. Le forage DTH est principalement basé sur la roche concassée par impact, il n'y a donc pas besoin d'une vitesse linéaire excessivement rapide. Une vitesse de rotation trop rapide nuit à la durée de vie du foret. Surtout dans les formations rocheuses abrasives, la vitesse de rotation du bloc de silicium va rapidement porter et ébrécher les dents de coupe à la périphérie du foret.
Si la vitesse est trop lente, l'impact des dents de la colonne sera répété avec les points d'écrasement d'impact existants (piqûres), entraînant une diminution de la vitesse de forage. De manière classique, plus la roche est dure, plus le diamètre du trépan est grand et plus la vitesse est nécessaire.
Lors du forage dans certaines formations rocheuses gravement fracturées, une augmentation de la vitesse est parfois utilisée pour éviter le collage. Mais notez également que parfois le collage est dû à une usure excessive du foret et que l'augmentation de la vitesse compliquera le problème.
Pour le forage au marteau fond de trou, la vitesse de rotation de la mèche la plus importante est d'obtenir une vitesse de forage efficace, un fonctionnement équilibré et une durée de vie économique de la mèche comme exigences générales.
