Làm thế nào để điều chỉnh tần suất va chạm và áp suất của mũi khoan tác động xuống lỗ khoan theo độ cứng của đá?

Phân loại độ cứng và đặc điểm của đá:

Đá mềm (như đá phiến sét, đá bùn): Đá mềm có độ cứng thấp và cường độ nén thường nằm trong khoảng từ 10 đến 50 MPa. Loại đá này dễ vỡ hơn và lực liên kết giữa các hạt của nó yếu.

Đá cứng vừa (như đá vôi, đá sa thạch): Đá cứng vừa có độ cứng vừa phải và cường độ nén khoảng 50 đến 150 MPa. Cấu trúc của nó tương đối đặc, lực liên kết giữa các hạt mạnh và cần một lực tác động nhất định để phá vỡ nó một cách hiệu quả.

Đá cứng (như đá granit, đá thạch anh): Đá cứng có độ cứng cao và cường độ nén thường vượt quá 150 MPa. Chúng có cấu trúc tinh thể chặt chẽ và độ cứng cao, và khó vỡ hơn.

Điều chỉnh tần số tác động

Đá mềm: Trong đá mềm, vì đá dễ vỡ, tần suất va chạm của mũi khoan xuống lỗ có thể tương đối thấp. Nói chung, tần suất va chạm có thể được đặt ở mức 30 đến 50 lần mỗi phút. Tần suất như vậy là đủ để mũi khoan phá vỡ đá trong khi tránh mài mòn không cần thiết của mũi khoan và thành lỗ do tác động quá mức. Ví dụ, trong các thành tạo đá phiến, tần suất va chạm thấp hơn có thể cho phép mũi khoan phá vỡ đá phiến dần dần và có thể kiểm soát hiệu quả tốc độ khoan để ngăn chặn việc khoan quá mức gây ra sự bất ổn ở thành lỗ.

Đá cứng vừa: Đối với đá cứng vừa, tần suất va đập cần được tăng lên một cách thích hợp. Tần suất va đập thường có thể được điều chỉnh thành 50-80 lần mỗi phút. Tần suất cao hơn có thể tạo ra đủ lực va đập để mũi khoan có thể nhanh chóng phá vỡ liên kết giữa các hạt khoáng chất trong đá, do đó có thể khoan hiệu quả. Lấy đá vôi làm ví dụ, việc tăng tần suất va đập một cách thích hợp có thể giúp mũi khoan đối phó tốt hơn với độ cứng trung bình và cấu trúc tương đối đặc của đá vôi.

Đá cứng: Trong môi trường đá cứng, để có thể phá vỡ đá cứng, tần suất va chạm phải cao hơn. Nói chung, tần suất va chạm có thể được thiết lập ở mức khoảng 80-120 lần mỗi phút. Ví dụ, trong các thành tạo đá granit, các tác động tần số cao có thể tập trung lực để phá vỡ cấu trúc tinh thể cứng của đá granit, cho phép mũi khoan dần dần thâm nhập vào đá. Tuy nhiên, tần suất va chạm quá cao có thể gây ra tình trạng quá nhiệt và mài mòn quá mức của mũi khoan, và các yếu tố khác cần được xem xét toàn diện để cân bằng.

Điều chỉnh áp suất

Đá mềm: Đá mềm đòi hỏi áp lực khoan nhỏ hơn vì cường độ nén thấp. Nhìn chung, áp lực khoan có thể được kiểm soát trong khoảng 1000 - 3000N. Áp suất nhỏ hơn có thể khiến mũi khoan va chạm và nghiền nát ổn định trong đá mềm, đồng thời giảm độ mài mòn của mũi khoan. Ví dụ, trong đá bùn, áp suất thấp hơn có thể khiến mũi khoan cắt vào đá một cách trơn tru và duy trì trạng thái khoan tốt.

Đá cứng vừa: Đá cứng vừa cần áp suất lớn hơn để đảm bảo nghiền tác động hiệu quả. Phạm vi áp suất có thể được điều chỉnh đến 3000 - 8000N. Áp suất đủ có thể truyền hoàn toàn năng lượng tác động của mũi khoan vào đá, vượt qua cường độ nén của đá và đạt được mục tiêu khoan. Trong các thành tạo đá sa thạch, áp suất thích hợp có thể giúp mũi khoan nghiền các thành phần cứng như hạt thạch anh trong đá sa thạch.

Đá cứng: Đối với đá cứng, cần áp lực lớn hơn. Áp lực thường là 8000 - 15000N hoặc cao hơn. Do độ cứng và cường độ nén cao của đá cứng, chỉ có áp lực đủ mới có thể khiến mũi khoan tạo ra lực tác động đủ để nghiền nát đá. Lấy đá quartize làm ví dụ, áp suất cao hơn có thể làm cho tác động của mũi khoan hiệu quả hơn, nhưng cần lưu ý rằng áp suất không được vượt quá khả năng chịu lực của mũi khoan và giàn khoan để tránh làm hỏng thiết bị.

Trong thi công thực tế, việc điều chỉnh tần suất va đập và áp lực cũng cần phải xem xét đến các yếu tố như thông số kỹ thuật của mũi khoan, hiệu suất của giàn khoan, độ sâu và đường kính của lỗ khoan, đồng thời cần phải điều chỉnh động theo tình hình thực tế trong quá trình khoan (như xả xỉ, độ mòn của mũi khoan, v.v.) để đạt được hiệu quả khoan tốt nhất.