Ποια είναι η διαφορά ανάμεσα στη διάτρηση κάτω από την τρύπα και στο κορυφαίο σφυρί;

Στα πεδία εξόρυξης, κατασκευής υποδομών κ.λπ.,κάτω από τη διάτρηση τρύπαΚαι η κορυφαία γεώτρηση των σφυριών είναι οι βασικές τεχνολογίες γεώτρησης. Λόγω των διαφορετικών αρχών λειτουργίας τους και των εφαρμοστέων σεναρίων, έχουν διαμορφώσει ένα συμπληρωματικό πρότυπο εφαρμογής. Μόνο με την κατανόηση των βασικών διαφορών μεταξύ των δύο μπορούμε να επιλέξουμε την καλύτερη λύση ανάλογα με τις ανάγκες κατασκευής. 

Αρχή λειτουργίας και διαφορά δομής εξοπλισμού

Η κορυφαία γεώτρηση σφυρί μεταδίδει τη δύναμη κρούσης απευθείας στο τρυπάνι μέσω του σωλήνα τρυπανιού (ο κρούση βρίσκεται στην κορυφή του σωλήνα τρυπανιού), ακριβώς όπως "σφυρηλατώντας ένα καρφί" και η δύναμη κρούσης πηγαίνει κατευθείαν στο κάτω μέρος της οπής κατά μήκος του άκαμπτου σωλήνα τρυπανιού. Η συχνότητα πρόσκρουσης μπορεί να φτάσει 1500-3000 φορές/λεπτό. Ο εξοπλισμός του αποτελείται από ένα υδραυλικό τρυπάνι, ένα σωλήνα τρυπανιού και ένα τρυπάνι κράματος. Το σώμα είναι συμπαγές και το συνολικό βάρος είναι συνήθως 5-20 τόνοι.

Σε κάτω από τη διάτρηση οπών, ο κρούση είναι εγκατεστημένος κοντά στο τρυπάνι (κατάδυση στην οπή) και ο κρούση οδηγείται από συμπιεσμένο αέρα για εργασία. Ο σωλήνας τρυπάνι μεταδίδει μόνο ροπή και δεν φέρει δύναμη κρούσης. Η συχνότητα πρόσκρουσης είναι ελαφρώς χαμηλότερη (800-1800 φορές/λεπτό), αλλά η απώλεια ενέργειας είναι μικρότερη. Ο εξοπλισμός πρέπει να είναι εξοπλισμένος με συμπιεστή αέρα (πίεση αέρα ≥1,2MPa) και το συνολικό βάρος του συστήματος είναι 30% -50% βαρύτερο από τον κορυφαίο εξοπλισμό σφυρί του ίδιου επιπέδου.

Βάθος διάτρησης και διάμετρο

Το Top Hammer Drilling είναι κατάλληλη για τις ρηχές λειτουργίες των οπών. Το βέλτιστο βάθος γεώτρησης είναι 3-20 μέτρα και η διάμετρος είναι συγκεντρωμένη σε 38-127mm. Μετά την υπέρβαση των 20 μέτρων, η ακρίβεια γεώτρησης μειώνεται λόγω της ελαστικής παραμόρφωσης του σωλήνα τρυπανιού (απόκλιση ≥5%). Το πλεονέκτημά του είναι ότι για τις βαθιές τρύπες μικρής διαμέτρου (όπως οι οπές άγκυρας), η ταχύτητα γεώτρησης είναι 20% -30% ταχύτερη από αυτή της γεώτρησης κάτω από την οπή.

Κάτω από τη διάτρηση των οπών είναι καλή σε κατασκευή μέσης βαθιάς οπής. Το συμβατικό βάθος γεώτρησης είναι 20-100 μέτρα, το εύρος διαμέτρου είναι 80-300mm και το βαθύτερο μπορεί να φτάσει πάνω από 300 μέτρα. Η απόδοση γεώτρησης των οπών μεγάλης διαμέτρου (≥150mm) είναι σημαντικά καλύτερη από αυτή των κορυφαίων σφυριών. Για παράδειγμα, κατά τη διάτρηση μιας οπής διαμέτρου 200 mm, το καθημερινό υλικό της οπής της οπής μπορεί να φτάσει 1,5 φορές αυτό του κορυφαίου σφυριού και η απόκλιση κατακόρυφης τρύπα είναι ≤3%.

Εφαρμόσιμες γεωλογικές συνθήκες

Το Top Hammer Drilling εκτελεί το καλύτερο σε μεσαίου σκληρού βράχου (F = 6-12), όπως ο ψαμμίτης και ο ασβεστόλιθος, με χαμηλό ρυθμό διάνοιξης (φθορά ανά μέτρο footage ≤0,2mm). Ωστόσο, στο Hard Rock (F≥14, όπως ο γρανίτης), η ενέργεια κρούσης αποσυντίθεται γρήγορα, η ταχύτητα γεώτρησης πέφτει κατά 40%και ο σωλήνας τρυπανιού είναι εύκολο να σπάσει.

Κάτω από την οπή γεώτρηση μειώνει την απώλεια ενέργειας μέσω της κρούσης στην οπή, η οποία είναι πιο επωφελής σε σκληρό βράχο και πολύ σκληρό βράχο (F = 12-20), και η διάρκεια ζωής του τρυπανιού είναι 50% μεγαλύτερη από αυτή του κορυφαίου σφυριού. Μπροστά σε σπασμένους σχηματισμούς πετρωμάτων, έχει ισχυρή ικανότητα απομάκρυνσης της σκωρίας αεροσκαφών και ρυθμό κολλητικής διάτρησης 60% χαμηλότερο από αυτό του κορυφαίου σφυριού, το οποίο είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για πολύπλοκη γεωλογία με αναπτυγμένα κατάγματα.

Αποδοτικότητα και σύγκριση κόστους

Το κόστος αγοράς του εξοπλισμού της κορυφής γεώτρησης σφυριών είναι χαμηλό (περίπου το 60% -70% του ίδιου εξοπλισμού ρεύματος κάτω από την οπή) και η τιμή των αναλώσιμων (σωλήνα τρυπανιού, τρυπάνι) είναι φθηνή, αλλά η κατανάλωση ενέργειας είναι υψηλή σε βαθιές τρύπες και σκληρούς βράχους (η κατανάλωση πετρελαίου μονάδας είναι 25% υψηλότερη από αυτή της κάτω-τρύπα). Κατάλληλο για μικρά και μεσαίου μεγέθους έργα (όπως μπουλόνια αγκυροβόλησης για κοιλώματα θεμελίωσης κατασκευής), το κόστος μιας ενιαίας οπής ελέγχεται στα 10-30 γιουάν/μετρητή.

Η αρχική επένδυση του Down the Hole Drilling είναι υψηλή, αλλά το κόστος μονάδας είναι χαμηλότερο σε επιχειρήσεις μεγάλης διαμέτρου και βαθιάς οπής. Λαμβάνοντας μια διάμετρο 150 mm και μια βαθιά τρύπα 50 μέτρων ως παράδειγμα, το συνολικό κόστος της γεώτρησης κάτω από την οπή (συμπεριλαμβανομένης της απόσβεσης του εξοπλισμού, των αναλώσιμων και της κατανάλωσης ενέργειας) είναι 15% -20% χαμηλότερη από αυτή της διάτρησης κορυφαίων σφυριών και το πλεονέκτημα κόστους είναι πιο προφανές καθώς αυξάνεται το βάθος της οπής.

Τυπικά σενάρια εφαρμογής

Η κορυφαία γεώτρηση σφυρί χρησιμοποιείται ευρέως σε ρηχές οπές σε λατομεία (βάθος τρύπα 3-10 μέτρων), στήριξη προόδου σήραγγας (φλας φουντούλ ββολιού), οικοδόμηση οπής μολύβδου και άλλα σενάρια, ειδικά κατάλληλα για υπόγειας λειτουργίες με περιορισμένο χώρο (όπως εκσκαφή σήραγγα).

Κάτω από τη διάτρηση τρύπαΧρησιμοποιείται σε έργα μεγάλης κλίμακας, όπως η απομάκρυνση του ορυχείου ανοικτού ορυχείου (15-50m βαθιά τρύπες), οι τρύπες της κουρτίνας του έργου νερού (Φ110-200mm) και η γεωλογική εξερεύνηση βαθιές τρύπες (≥100m)

Όταν επιλέγετε, είναι απαραίτητο να κάνετε μια ολοκληρωμένη κρίση που βασίζεται στη γεωλογικότητα, το βάθος και τη διάμετρο των οπών και τις συνθήκες του τόπου: επιλέγεται το Top Hammer για ρηχές τρύπες με μικρές διαμέτρους και προτιμάται η μείωση για βαθιές τρύπες με μεγάλες διαμέτρους ή περιβάλλοντα σκληρού βράχου. Οι δύο μπορούν να συνεργαστούν για να καλύψουν τις περισσότερες ανάγκες γεώτρησης και να βελτιστοποιήσουν την αποδοτικότητα και το κόστος της κατασκευής.