Dari Batu Lembut kepada Batu Keras: Memilih Gigi Bulat atau Gigi Runcing untuk Mata Gerudi DTH — Semuanya Berjaya
Dalam penggerudian bawah lubang (DTH), jenis batuan adalah faktor penentu apabila memilih profil gigi bit. Perbezaan kekerasan dan kekuatan mampatan secara langsung mempengaruhi kecekapan penghancuran, kadar haus dan kos operasi gigi bulat (bulat) berbanding gigi runcing. Hanya dengan memadankan geometri gigi dengan tepat kepada sifat batuan boleh penggerudian menjadi cekap dan menjimatkan; pilihan yang salah membawa kepada kadar penembusan yang lemah dan kehausan bit yang cepat.
Batu lembut: gigi bulat adalah sesuai — "penghancuran lembut" untuk penggerudian yang cekap Batuan lembut dicirikan oleh kekerasan rendah dan kekuatan mampatan rendah (biasanya < 30 MPa), seperti syal, batu lempung, marl dan batu pasir rapuh. Batu-batu ini pecah tanpa tusukan yang agresif; mekanisme penghancuran gigi bulat "mampatan + pengisaran" sepadan dengan tingkah laku ini dan merupakan pilihan pilihan untuk penggerudian batu lembut.
Mengapa gigi bulat sesuai dengan batu lembut Batu lembut agak longgar dan lemah dalam mampatan. Reka bentuk gigi bulat menyediakan sentuhan permukaan yang mewujudkan kawasan sentuhan yang lebih besar semasa hentaman, mengagihkan daya dengan lebih sekata merentasi permukaan batu. Mampatan ini menyebabkan ubah bentuk dan pemecahan plastik — satu proses yang serupa dengan bahan pemadatan penggelek jalan — sangat berat, impak setempat tidak diperlukan. Kedua-duanya menjimatkan tenaga dan meminimumkan kemusnahan struktur batu yang berlebihan. Semasa putaran, gigi bulat juga mengisar keratan yang patah sebelum ini menjadi zarah yang lebih halus, yang lebih mudah untuk dipindahkan dengan media pembilasan dan kurang berkemungkinan menyumbat lubang. Pemecahan seragam juga membantu mengekalkan kestabilan lubang gerudi, mengelakkan profil lubang yang tidak teratur dan keruntuhan dinding.
Masalah apabila gigi runcing digunakan dalam batu lembut Gigi runcing memfokuskan daya pada kawasan yang sangat kecil (sentuhan titik), yang terlalu memecah batu lembut menjadi serbuk halus. Ini membazirkan tenaga (kuasa tidak ditukar kepada penembusan berkesan) dan boleh menyebabkan saluran siram dan pemotongan tersumbat apabila serbuk halus melekat pada dinding saluran, mengurangkan kecekapan penggerudian. Petua runcing dalam persekitaran rintangan rendah boleh berubah bentuk (bengkok atau tumpul), memendekkan hayat bit dan meningkatkan kos penggantian.
Batu keras: gigi runcing diutamakan — "penembusan kuat" untuk mengatasi kekuatan tinggi Batu keras mempunyai kekerasan tinggi dan kekuatan mampatan tinggi (biasanya > 60 MPa), seperti granit, kuarzit, basalt dan diabase. Batuan yang padat dan kuat ini tidak boleh dipecahkan dengan berkesan dengan mampatan sahaja; mereka memerlukan tindakan menusuk dan membelah gigi runcing untuk penembusan yang cekap. Oleh itu, gigi runcing adalah pilihan yang jelas untuk penggerudian batu keras.
Mengapa gigi runcing sesuai dengan batu keras Batu keras padat mempunyai ikatan dalaman yang kuat; mampatan sentuhan permukaan sahaja tidak boleh memecahkannya. Gigi runcing menumpukan daya hentaman pada kawasan hujung yang kecil (kawasan sentuhan hanya kira-kira 1/5–1/10 daripada gigi bulat), menghasilkan tekanan tempatan yang lebih tinggi (beberapa kali ganda berbanding gigi bulat). Tekanan pekat ini menusuk permukaan batu dan memulakan keretakan. Dengan putaran dan impak yang berterusan, rekahan awal ini tumbuh, bersambung dan merambat di sepanjang satah patah, membelah batu dengan berkesan — seperti kayu membelah baji. Ini secara langsung menyerang struktur dalaman batuan dan dengan cepat meningkatkan kadar penembusan. Dalam penggerudian granit, sebagai contoh, penembusan dengan gigi runcing boleh menjadi 2–3 kali lebih cepat berbanding dengan gigi bulat dan mengelakkan masalah "mengisar-tanpa-penetrasi" yang ditunjukkan oleh gigi bulat pada permukaan keras.
Masalah apabila gigi bulat digunakan dalam batu keras Gigi bulat mengedarkan daya ke kawasan yang lebih besar, menghalang tekanan tempatan yang tinggi yang diperlukan untuk memecahkan batuan keras. Kesan hanya menghasilkan pemarkahan permukaan atau lelasan dan bukannya pecah sebenar, jadi kadar penembusan mungkin hanya 1/5–1/10 daripada yang dicapai dengan gigi runcing, membazirkan tenaga dalam putaran terbiar. Geseran teruk terhadap batu berkekerasan tinggi dengan cepat melecetkan gigi bulat (selalunya memerlukan penggantian selepas 1-2 jam), manakala gigi runcing dalam keadaan yang sama mungkin bertahan 4-6 jam. Perubahan bit yang kerap meningkatkan masa henti dan jumlah kos.
Batuan sederhana-keras: tentukan berdasarkan litologi terperinci — menjadi fleksibel atau gunakan reka bentuk hibrid Antara batuan keras tulen lembut dan tulen terletak batuan sederhana-keras (kekuatan mampatan 30–60 MPa), seperti batu pasir padat, batu kapur kristal dan beberapa gneis. Pemilihan gigi untuk batuan ini mesti mempertimbangkan litologi terperinci (cth, kehadiran butiran kuarza, kepelbagaian). Dalam kebanyakan kes, corak gigi campuran atau hibrid (bulat + runcing) adalah sesuai.
Kriteria untuk memilih gigi dalam batuan sederhana keras
Jika batuan sederhana-keras adalah seragam dan tidak mempunyai interbed keras (cth, batu pasir padat homogen), lebih suka "gigi bulat bertetulang" (kekerasan lebih tinggi dan arka sesentuh yang dioptimumkan) untuk meningkatkan kerosakan berasaskan mampatan; gigi bulat boleh memberikan kecekapan yang seimbang dan mengurangkan haus berbanding dengan gigi runcing.
Jika batu sederhana keras mengandungi zarah kuarza atau tompok keras tempatan (cth, batu kapur kristal atau batu pasir dengan lapisan batu api), pilih "gigi runcing yang pendek dan tegap" (hujung yang lebih tebal, lebih keras) untuk menembusi titik keras tempatan dan mengelakkan kehausan gigi bulat tempatan yang cepat.
Jika litologi berlapis (cth, lapisan lembut di atas lapisan keras), gunakan reka bentuk bit gigi bercampur — gigi bulat pada cincin luar dan gigi runcing pada cincin dalam — untuk mengendalikan lapisan yang berbeza tanpa perubahan bit yang kerap.
Prinsip teras untuk rock sederhana-keras Elakkan minda "lembut vs. keras" mutlak; peraturannya adalah untuk menangani ciri batuan yang dominan. Jika keseluruhan aliran litologi lebih lembut dengan hanya bintik-bintik keras setempat, utamakan gigi bulat dengan gigi runcing sebagai sandaran. Jika aliran litologi keseluruhan lebih sukar dengan jahitan lembut tempatan, utamakan gigi runcing dengan gigi bulat sebagai sandaran. Sahkan pilihan dengan penggerudian percubaan (cth, gerudi 10–20 minit, kemudian periksa haus dan penembusan gigi) dan laraskan untuk mengoptimumkan prestasi.
Ringkasan: tiga faktor teras yang menentukan pemilihan gigi Pengaruh jenis batu dalam memilih gigi bulat vs. runcing berpunca kepada tiga faktor teras: kekerasan, kekuatan mampatan dan keseragaman struktur. Logik pemilihan boleh diringkaskan sebagai:
Kekerasan + kekuatan mampatan: kekerasan rendah/kekuatan mampatan rendah → pilih gigi bulat; kekerasan tinggi/kekuatan mampatan tinggi → pilih gigi runcing.
Keseragaman struktur: litologi homogen (tiada interbed atau tompok keras) → satu profil gigi yang sepadan dengan batuan dominan boleh diterima; litologi heterogen (dengan interbed atau tompok keras) → memerlukan gandingan fleksibel atau corak gigi hibrid.
Memadankan matlamat operasi: jika anda mencari "kecekapan tinggi + jangka hayat" → pilih geometri gigi dengan tepat untuk batu; jika anda memerlukan "kebolehsuaian yang luas kepada pelbagai litologi" → pertimbangkan reka bentuk gigi hibrid atau kepala pemotong yang boleh diganti.
Jenis batuan ialah konduktor pemilihan gigi untuk bit DTH. Hanya dengan memahami ciri-ciri batuan anda boleh mengeksploitasi kekuatan gigi bulat dan runcing dan mencapai kecekapan penggerudian maksimum dengan kos minimum.
