«Упрямая полоса» гранита и вызов скорости
Гранит сродни «крепкому орешку»; его высокая твердость (твердость по шкале Мооса 6–7), высокая плотность (около . 2.7 г/см³) и компактная структура делают его склонным к таким проблемам, как «проскальзывание» и «заклинивание сверла» во время работы с пневмоударником в--отверстии (DTH). Когда дело доходит до скорости строительства, быстрее не всегда лучше-чрезмерно высокая частота ударов может привести к перегреву и преждевременному износу сверла, тем самым фактически снижая эффективность. Идеальный сценарий предполагает нахождение хрупкого баланса-точки, которая «в самый раз, с небольшим запасом». В зависимости от степени трещиноватости горных пород частоту ударов обычно контролируют на уровне 800–1200 ударов в минуту; такой подход поддерживает темп бурения, предотвращая при этом чрезмерный износ оборудования.
Выбор оборудования: сочетание «твердых орешков» и «твердых инструментов»
«Боевая эффективность» погружного пневмоударника зависит от взаимодействия его пневматической системы и бурового долота. Для твердых пород, таких как гранит, приоритет следует отдавать погружным пневмоударникам с приводом от высокого давления воздуха (1,5–2,5 МПа) в сочетании с буровыми долотами из карбид-вольфрамового сплава. Обладая твердостью, уступающей только алмазам, этот материал позволяет сверлу проникать в пласты породы так же легко, как «горячий нож сквозь масло». Если гранитный пласт имеет хорошо-развитые трещины или трещины, энергию удара можно соответствующим образом регулировать: снизив давление воздуха до 1,8–2,0 МПа, буровое долото может одновременно раздробить матрицу породы и использовать существующие плоскости трещин для расширения зоны фрагментации, потенциально увеличивая скорость бурения на 20–30%.
Операционные методы: три ключевые стратегии, позволяющие сделать хард-рок «урожайным»
«Импульсное» бурение: приостанавливайте бурение на 10 секунд после каждых 50–100 мм проходки, чтобы дать возможность эвакуировать шлам. Это предотвращает многократное дробление одним и тем же материалом сверлом, тем самым повышая эффективность на 15%.
«Слушание скалы»: опытные операторы могут определить состояние горной породы, просто слушая звук буровой установки. Если звук становится приглушенным или глухим, это говорит о том, что сверло с трудом «прогрызает» особо твердую породу; в этот момент частота ударов может быть уменьшена, и оператор может переключиться на метод, использующий вращение и давление тяги для «протирания» слоя породы. «Магия охлаждения»: распыление небольшого количества водяного тумана на буровое долото-примечание: это не то же самое, что обливание бурового долота большим количеством воды-преследует двойную цель: снижает температуру долота и одновременно использует смазочные свойства воды для уменьшения трения, тем самым стабилизируя скорость бурения на уровне от 0,5 до 1 метра в час (в зависимости от твердости породы).