السبب الرئيسي لفشل قضيب الحفر
نظرًا لتطور صناعة التعدين في الصين وزيادة حجم بناء البنية التحتية للنقل، فضلاً عن متطلبات الحكومة الرائدة للت mechanization والأتمتة والبناء والتعدين الذكي غير المأهول، فقد تطور سوق أدوات الحفر بسرعة. يُقال إن هناك العشرات من الشركات المصنعة بحجم سوق يصل إلى مليارات اليوان. لكن لا يزال هناك الكثير من المساحة لتحسين أداء منتجات العلامات التجارية المحلية.
اليوم، دعونا نتحدث عن تجربتنا مع فشل قضبان الحفر في معدات حفر الصخور.
كونه قضيب الحفر لعربة الحفر، فهو الموصل الذي ينقل طاقة التأثير من مثقاب الصخور إلى الصخرة. شكل عمله موضح في الشكل أعلاه. بغض النظر عن المواصفات، هناك عدة أوضاع فشل رئيسية، وهي التآكل العادي. بالإضافة إلى ذلك، هناك كسر في قضيب الحفر، وآخر هو تشوه تآكل الخيط المتصل. تآكل الخيط والتشوه هما أمران شائعان، بينما الكسور نادرة نسبيًا، ولكن نقاط الكسر تقع تقريبًا على بعد 50 سم من غلاف الخيط.
هذا الوضع يتماشى بالفعل مع نظرية تقلبات نقل الطاقة في مثاقب الصخور. عندما تضرب المكبس المؤثر ذيل المثقاب، يتم تحويل الطاقة الحركية للمكبس المؤثر إلى موجات ضغط، التي يتم نقلها إلى قاع الثقب من خلال قضيب المثقاب ورأس المثقاب. من أجل تحقيق اقتصاد حفر مثالي، يجب أن يكون النظام بأكمله من مثقب الصخور إلى أداة الحفر إلى الصخر منسجمًا مع بعضه البعض. وفقًا لنظرية موجات الضغط، تكون موجات الضغط ذات شكل مستطيل، حيث يكون طول الموجة المستطيلة ضعف طول المكبس. يعتمد ارتفاع الموجة المستطيلة على سرعة المكبس في لحظة التأثير، بالإضافة إلى العلاقة بين المساحة المقطعية للمكبس المؤثر والمساحة المقطعية لقضيب المثقاب، كما هو موضح في الشكل. يتم نقل الطاقة الناتجة عن تأثير مكبس مثقب الصخور في شكل موجات عبر ذيل قضيب المثقاب، ويكسر قضيب المثقاب الصخر. إذا كنت قد ضربت بمطرقة كبيرة، أو حملت قضيب مثقاب، أو نقرت مسمارًا، يمكنك الشعور بالتمدد الطفيف لقضيب المثقاب بكفك أو أصابعك، ولديك تجربة حسية. وفقًا لهذه النظرية، عند أي ضغط تأثير معين، سوف يصبح اتساع موجة الضغط في أنبوب المثقاب، أي قيمة الضغط، أعلى بسبب الانخفاض في المقطع العرضي لأنبوب المثقاب. من أجل تحقيق عمر خدمة أطول لذيل المثقاب وقضيب المثقاب، من المهم التأكد من أن ضغط العمل يتناسب مع الحجم المقطعي لأداة الحفر في جميع الأوقات. تتبنى مثاقب الصخور من أتلاس كوبكو جميعها مفهوم المكبس النحيف، وتأمل أن يتناسب قطر ذيل رأس المثقاب وقضيب المثقاب معه وأن يكونا موحدين دون تغيير، بحيث يكون قيمة الذروة لموجة الطاقة متساوية، مما يمكن أن يحقق كفاءة نقل عالية، بالإضافة إلى تحسين عمر أداة الحفر. هذا هو أيضًا السبب في أن مثقب الصخور من أتلاس أكثر كفاءة من العلامات التجارية الأخرى.
ومع ذلك، في الواقع، سواء كان ذلك ذيل مثقاب أو قضيب مثقاب، فإنه بسبب المتطلبات الوظيفية والمعالجة، فإن شكله الهيكلي من الصعب أن يتوافق تمامًا مع شرط عدم تغيير القطر. من الشكل، يمكننا أن نرى أنه في الحفر وثقب الصخور، سواء تم استخدام قضيب مثقاب سريع متكامل أو وصلة توصيل، فإن الخيط المتصل بين ذيل القضيب والمثقب هو المكان الذي تتغير فيه سعة الموجة الصدمية بشكل أكبر، أي حيث ستتولد قمة الموجة الصدمية؛ دقة معالجة الخيط، درجة المطابقة للتعاون المتبادل، وحتى تغيرات الانحراف أثناء عملية عمل أنبوب الحفر لها أكبر تأثير على هذه المنطقة، وهذا هو السبب في أن أعطال أنابيب الحفر تحدث بشكل أكثر تكرارًا في هذه المنطقة. لذلك، إذا كان بإمكان الشركات المصنعة لأدوات الحفر بذل جهود في هذا المجال، فلا يزال هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به.
لكن في الواقع، أعتقد أن التحسين فقط يمكن تحقيقه. من ناحية ما، هذه المشكلة غير قابلة للحل بالنسبة للحفر الأفقي وحفر الصخور.
في حفر الصخور في المحاجر المفتوحة، تُستخدم المطرقة السفلية بشكل أكثر شيوعاً الآن، ونظراً لأن أنبوب الحفر لا يتحمل الصدمات، فلا توجد مشكلة من هذا القبيل. استخدمت أطلس بمهارة نوعاً من أدوات الحفر يسمى "كوبروود" لحفر المطرقة العلوية. كما هو موضح في الشكل، فإن الغلاف الخارجي لا يتحمل الصدمات، وعمود الصدمة الداخلي لا يستخدم الاتصال الخيطي، بل يستخدم التداخل، لذا لن يتغير القطر، ولن يكون هناك تغييرات في ذروة الموجة. سرعة الحفر وعمر أداة الحفر طويلة جداً، ولكن بشكل أساسي هي مناسبة فقط للحفر العمودي.
