Penggerudian batu keras tidak akan "tersangkut"! Tiga petua pelarasan parameter teras
Pembentukan batuan keras (ditandai dengan granit, basalt, dsb.) mempunyai kekerasan dan keliatan yang tinggi, mengenakan keperluan ketat pada padanan parameter penggerudian. Pelarasan kelajuan putaran yang betul, tekanan penggerudian (tekanan WOB/bit), dan penyingkiran keratan (flushing) adalah kunci untuk meningkatkan kadar penembusan dan mengurangkan kehausan peralatan. Yang berikut menerangkan logik pelarasan dan peraturan praktikal untuk penggerudian batuan keras merentas ketiga-tiga parameter teras ini.
Kelajuan putar: kelajuan rendah untuk pecah yang berkesan Oleh kerana kekerasan batu keras yang tinggi, penggerudian biasanya dilakukan pada kelajuan putaran rendah supaya gigi bit mempunyai masa sentuhan yang mencukupi untuk memecahkan batu. Batu keras adalah padat dengan sedikit patah semula jadi; bit penggelek jenis gigi mesti menekan dan mencecah ke dalam formasi dari semasa ke semasa. Jika kelajuan terlalu tinggi, masa sentuhan gigi akan dipendekkan secara drastik dan ia akan tergelincir dari muka sebelum kerosakan berkesan berlaku. "Pengilangan udara" ini bukan sahaja gagal meningkatkan penembusan tetapi juga mempercepatkan kehausan bit.
Dalam amalan, kelajuan putaran untuk penggerudian batu keras biasanya dikawal dalam julat 30–60 rpm. Sebagai contoh, apabila menggerudi granit, meningkatkan kelajuan kepada 100 rpm menyebabkan gigi meluncur dengan cepat melintasi permukaan dan hanya menghasilkan calar cetek tanpa menembusi jisim batu. Mengurangkan kelajuan kepada sekitar 40 rpm membolehkan gigi kekal bersentuhan dengan muka dan menggunakan tekanan berterusan; tindakan baji dan kekerasan gigi membelah batu secara progresif, meningkatkan kecekapan pecah lebih daripada 30% sambil mengurangkan kehausan bit dengan ketara.
Tekanan penggerudian: gunakan tekanan yang mencukupi untuk mengatasi rintangan batuan Batuan keras selalunya mempunyai kekuatan mampatan yang tinggi (biasanya >100 MPa), jadi tekanan penggerudian yang mencukupi diperlukan untuk mengatasi rintangan dan memacu gigi bit ke dalam pembentukan. Tekanan yang tidak mencukupi menyebabkan gigi tergelincir di permukaan dan menghasilkan kesan "tergelincir"; tekanan yang lebih tinggi yang sesuai membolehkan gigi menembusi tegasan permukaan, mencapai rekahan dalaman atau celah antara kristal, dan memecahkan batu dengan tindakan penyemperitan dan ricih gabungan.
Dalam amalan kejuruteraan, tekanan penggerudian dalam operasi batuan keras biasanya ditetapkan sekitar 3–5 MPa. Sebagai contoh, dalam melombong bijih keras, jika tekanan bit hanya 2 MPa, gigi tidak dapat mewujudkan titik pecah yang berkesan dan kadar penembusan mungkin di bawah 0.5 m/j; tekanan yang meningkat kepada 4 MPa membolehkan penglibatan gigi yang lebih dalam, kitaran tegasan berkala untuk membesarkan patah tulang, dan kadar penembusan 1.2–1.5 m/j, dengan integriti batu pecah yang lebih baik untuk pengendalian seterusnya.
Pembuangan keratan (flushing): pembilasan yang mencukupi untuk mengekalkan muka kerja yang bersih Walaupun keratan batu daripada penggerudian batu keras agak halus, penembusan yang perlahan memudahkan keratan terkumpul di bahagian bawah lubang, mewujudkan kitaran ganas "pemecahan semula" — keratan yang dibungkus menghalang bit daripada menyentuh batu segar, meningkatkan haus, dan mengurangkan kecekapan penghancuran secara keseluruhan. Matlamat teras pelarasan penyingkiran keratan adalah untuk memastikan aliran cecair pembilasan yang mencukupi supaya keratan dipindahkan dengan segera.
Untuk penggerudian batuan keras, kadar aliran curahan biasanya dikawal pada 40–80 L/min. Sebagai contoh, dalam projek terowong batuan bawah tanah, aliran curahan awal 30 L/min membawa kepada 5–8 cm pembentukan keratan di bahagian bawah; bit memerlukan penggantian setiap 2 jam dan rakaman harian adalah di bawah 8 m. Selepas meningkatkan aliran kepada 60 L/min, sisa di bahagian bawah disimpan di bawah 1 cm, hayat bit dilanjutkan melebihi 8 jam, rakaman harian meningkat kepada 15–18 m, dan kos perolehan bit menurun sebanyak kira-kira 40% disebabkan kehausan yang berkurangan.
Penyelarasan parameter: logik teras ketiga-tiga bersama-sama Pelarasan parameter untuk penggerudian batuan keras bukanlah pengoptimuman terpencil bagi nilai individu tetapi padanan terselaras bagi ketiga-tiganya:
Kelajuan putar dan tekanan penggerudian: apabila meningkatkan tekanan penggerudian, kekalkan kelajuan rendah untuk mengelakkan beban lampau segera dan kegagalan bit secara tiba-tiba di bawah keadaan kelajuan tinggi/tekanan tinggi.
Tekanan curahan dan penggerudian: apabila meningkatkan aliran curahan, selaraskan dengan tekanan penggerudian untuk mengelakkan kesan curahan yang berlebihan daripada menjejaskan kestabilan dinding lubang.
Hanya dengan membentuk gabungan kelajuan, tekanan dan curahan yang dipadankan boleh penggerudian batu keras kecekapan tinggi dan penggunaan rendah boleh dicapai.
