Mài mũi khoan đá: Khi nào và làm thế nào để khôi phục hiệu suất khoan
Mũi khoan đá là dụng cụ tiêu hao, nhưng không nên coi nó là đồ bỏ đi ngay sau khi xuất hiện dấu hiệu mài mòn. Mài đúng cách và kịp thời có thể khôi phục lại hình dạng cắt ban đầu, cải thiện tốc độ khoan, giảm ứng suất trong chuỗi khoan và kéo dài tuổi thọ của các đầu hoặc mảnh cacbua.
Đối với các mỏ, mỏ đá, nhà thầu đào hầm và các đội xây dựng, mài mũi khoan là một trong những cách trực tiếp nhất để giảm chi phí khoan trên mỗi mét. Điều quan trọng là phải mài đúng thời điểm và sử dụng phương pháp loại bỏ hư hại bề mặt mà không làm quá nóng hoặc làm yếu cacbua.
Vì sao mũi khoan mòn làm giảm hiệu quả khoan?
Trong quá trình khoan, các đầu và mảnh cacbua liên tục va đập và nghiền nát đá. Trong các tầng đá mài mòn, cacbua dần trở nên phẳng, tròn hoặc không đều. Khi biên dạng cắt bị suy giảm, mũi khoan phải đẩy mạnh hơn để đạt được cùng tốc độ xuyên thấu.
Mũi khoan bị mòn có thể gây ra một số vấn đề:
Tỷ lệ thâm nhập thấp hơn.
Mức tiêu thụ năng lượng cao hơn.
Tăng độ rung và ứng suất trong chuỗi khoan.
Tăng nguy cơ cong cần hoặc mòn ren.
Nguy cơ nứt vỡ cacbua và gãy nút cao hơn.
Chất lượng lỗ khoan kém hơn và hao hụt vật liệu nhiều hơn.
Mũi khoan có thể tiếp tục khoan sau khi bị cùn, nhưng điều này không có nghĩa là nó hoạt động hiệu quả. Đá sẽ tạo ra lực cản lớn hơn, và phần lớn năng lượng của mũi khoan bị hệ thống dụng cụ hấp thụ thay vì phá vỡ đá.
Giá trị của việc xay xát đúng thời điểm
Quá trình mài loại bỏ lớp bề mặt bị mòn và khôi phục hình dạng cắt của cacbua. Nó cũng có thể loại bỏ các vết nứt mỏi nông trước khi chúng phát triển thành các vết nứt lớn và dẫn đến gãy nút.
Điều này đặc biệt quan trọng đối với đá cứng và dễ mài mòn. Các vết nứt nhỏ trên bề mặt có thể không phải lúc nào cũng nhìn thấy được bằng mắt thường, nhưng chúng có thể phát triển dưới tác động va đập lặp đi lặp lại. Mài mòn phòng ngừa giúp loại bỏ bề mặt bị hư hại này và kéo dài tuổi thọ dụng cụ.
Một chương trình mài mũi khoan được quản lý tốt có thể cải thiện đáng kể số mét khoan được từ một mũi khoan. Kết quả thực tế phụ thuộc vào điều kiện đá, thiết kế mũi khoan, loại cacbua, thông số khoan và chất lượng mài, nhưng lợi ích kinh tế thường rất đáng kể.
Thông thường, các mũi khoan dạng nút có thể được mài lại nhiều lần nếu phần cacbua và thân mũi khoan vẫn còn trong tình trạng tốt. Các mũi khoan dạng đục, dạng chữ thập và dạng liền khối cũng có thể được phục hồi nhiều lần, miễn là hình dạng làm việc, hệ thống xả và phần đỡ cacbua vẫn phù hợp.
Khi nào cần mài mũi khoan nút?
Thời điểm tốt nhất để mài mũi khoan là trước khi nó bị mòn nghiêm trọng. Chờ quá lâu sẽ làm cho quá trình mài chậm hơn, loại bỏ nhiều cacbua hơn và có thể khiến các vết nứt sâu hơn.
Những dấu hiệu thường gặp cho thấy cần kiểm tra hoặc mài lại mũi khoan bao gồm:
Tỷ lệ thâm nhập thị trường giảm rõ rệt.
Bề mặt nút được làm phẳng.
Bị mất độ dày ở các nút ngoài cùng.
Các vết nứt có thể nhìn thấy, các hoa văn "da rắn" hoặc các vết rạn trên bề mặt.
Phần cacbua nhô ra quá mức do sự mài mòn của thân mũi khoan.
Các nút bị hỏng hoặc bị lỗi.
Hiện tượng mòn không đều giữa các nút bấm mặt trước và các nút bấm đồng hồ đo.
Một nguyên tắc thực tiễn hữu ích là lên lịch mài khi diện tích bề mặt phẳng của một nút đá đạt khoảng một phần ba đường kính của nút. Đây là một chỉ dẫn thực tế chứ không phải là sự thay thế cho việc kiểm tra. Đối với đá có độ mài mòn cao, có thể cần kiểm tra thường xuyên hơn.
Ngay cả khi độ xuyên thấu vẫn có vẻ chấp nhận được, việc mài mòn phòng ngừa vẫn có thể mang lại hiệu quả sau một khoảng khoan theo kế hoạch. Khoảng thời gian mài mòn phù hợp phụ thuộc vào loại đá, phương pháp khoan, thiết kế nút khoan và kinh nghiệm tại công trường. Mục đích là để loại bỏ các hư hại do mỏi sớm trước khi chúng trở thành hư hỏng có thể nhìn thấy được.
Thực hành mài đúng cách
Quá trình mài phải khôi phục lại hình dạng mong muốn mà không gây ra hư hại do nhiệt. Nhiệt độ quá cao có thể làm nứt cacbua, làm thay đổi liên kết giữa cacbua và thép, hoặc tạo ra các khuyết tật bề mặt mới.
Một quy trình nghiền tốt bao gồm:
Làm sạch đầu mũi khoan và kiểm tra từng nút bấm trước khi mài.
Loại bỏ dần dần các vật liệu bề mặt bị hư hỏng.
Hãy sử dụng cốc hoặc chốt mài phù hợp với hình dạng và đường kính của cúc áo.
Đảm bảo làm mát đầy đủ, thường là bằng nước đối với các thiết bị được thiết kế để nghiền ướt.
Tránh tạo áp lực quá mạnh hoặc giữ máy xay ở một vị trí cố định.
Khôi phục hình dạng nút bấm một cách nhất quán trên toàn bộ bề mặt mũi khoan.
Kiểm tra kỹ các nút đo vì chúng xác định đường kính lỗ.
Chỉ tháo các nút bị hỏng nặng bằng phương pháp sửa chữa được phê duyệt.
Đối với mũi khoan đục và mũi khoan chữ thập, mục tiêu mài là khôi phục lại hình dạng cạnh ban đầu và các rãnh làm sạch. Mài không đều có thể làm giảm độ ổn định khi khoan và khiến mũi khoan di chuyển không chính xác trong lỗ.
Ghép bit với ứng dụng
Việc mài không thể khắc phục việc lựa chọn mũi khoan không phù hợp. Mũi khoan, thép khoan, máy khoan đá và cấu tạo đá cần được xem xét như một hệ thống thống nhất.
Mũi khoan được chọn cho đá mềm, không mài mòn có thể bị mòn nhanh chóng khi khoan vào đá cứng giàu thạch anh. Kiểu mũi khoan dạng nút được thiết kế cho một phương pháp khoan có thể không lý tưởng cho phương pháp khác. Đường kính mũi khoan, thiết kế mặt mũi, loại cacbua, lỗ xả và bảo vệ thước đo phải phù hợp với điều kiện hoạt động.
Khi công trường gặp phải tình trạng gãy mũi khoan thường xuyên, mất độ dày nhanh hoặc tốc độ khoan thấp, giải pháp có thể không chỉ đơn thuần là thay đổi khoảng thời gian mài. Cần xem xét lại năng lượng va đập, lực đẩy, tốc độ quay, khả năng làm sạch, tình trạng cần khoan và thông số kỹ thuật mũi khoan.
Tích hợp việc mài vào quy trình bảo trì phòng ngừa.
Cách tiếp cận tiết kiệm nhất là đưa việc kiểm tra và mài mũi khoan vào quy trình khoan thường xuyên. Ghi chép lại số mét khoan, tốc độ khoan, khoảng thời gian mài, hỏng nút mũi khoan và điều kiện đá. Theo thời gian, những ghi chép này giúp xác định khoảng thời gian bảo dưỡng tốt nhất cho từng loại mũi khoan và ứng dụng cụ thể.
Một mũi khoan đá sắc bén, được bảo dưỡng đúng cách không chỉ cải thiện tuổi thọ của chính nó mà còn bảo vệ cần khoan, khớp nối và máy khoan đá bằng cách giảm rung động và ứng suất bên trong không cần thiết. Do đó, mài mũi khoan định kỳ là một khoản đầu tư bảo dưỡng thiết thực giúp nâng cao hiệu quả khoan đá, độ tin cậy của dụng cụ và tổng chi phí khoan.
