Wie man das Bit-Jamming aufgrund unzureichender Späneentsorgung beim Tiefbohren mit DTH-Hämmern löst?
2025.03.06Shandike eason
Hier ist eine detaillierte Lösung, die das Problem des Bit-Jammings aufgrund ineffizienter Späneentfernung bei Tiefbohrarbeiten anspricht, einschließlich Gerätekonstruktion, Betriebsparametern, geologischer Anpassungsfähigkeit und Wartungspraktiken:
I. Optimierung des Designs des Bohrgutentsorgungssystems
- Sicherstellen von angemessenem Luftdruck und -volumen
- Luftkompressor-AbgleichWählen Sie Kompressoren mit ausreichendem Luftvolumen (≥12–25 m³/min) und Druck (1,0–2,5 MPa) basierend auf Durchmesser und Tiefe des Bohrlochs. Verwenden Sie mehrere Kompressoren parallel für tiefe Bohrlöcher.
- Pipeline-DichtungÜberprüfen Sie die Verbindungsstellen der Bohrstangen und Rohrleitungen auf Undichtigkeiten. Verbessern Sie die Abdichtung mit O-Ringen oder Dichtstoffen.
- LuftverteilungVerwenden Sie Doppelmantel-Bohrstäbe (spezifisch für DTH-Hämmer), bei denen das innere Rohr Druckluft mit hohem Druck liefert und der annular Raum zwischen den Rohren die Bohrspäne evakuiert, um die Effizienz des Abfalltransports zu verbessern.
- Verbessern Sie das Design des Bit-Schneidekanals
- Vergrößern Sie die SchnittkanäleWählen Sie Bits mit breiten, tiefen Nuts (z. B. parabola- oder spiralförmige Designs), um eine Ansammlung von Ablagerungen zu verhindern.
- Optimiertes Hartmetall-Knopf-LayoutAdoptieren Sie gestaffelte oder stufenartige Tastenanordnungen, um feines Pulver durch wiederholtes Gesteinsbrechen zu minimieren.
- Zentraljet-DesignInstallieren Sie Hochdruckluftdüsen in der Bohrmitte, um Trümmer direkt auf den Bohrlochboden zu blasen und Blockaden zu verhindern.
II. Anpassung der Betriebsparameter
- Drehgeschwindigkeit und Schubdruckregelung
- Niedrig-Drehzahl-Strategie: Reduzieren Sie die Drehgeschwindigkeit (z. B. 20–40 U/min) im harten Gestein, um die Kohäsion von feinem Pulver zu vermeiden; erhöhen Sie die Geschwindigkeit mäßig in weichen Formationen.
- SchubdruckanpassungDynamisch den Schub über hydraulische Systeme anpassen, um Überlastung und Blockierung der Bohrklein-Kanäle zu verhindern.
- Intermittierende Stangenhebung zur Beseitigung von Schnittgut
- Heben Sie die Bohrstange alle 10–20 cm bei einer Eindringtiefe von 0,5–1 m an, um den Hochdruckluftstrom zu ermöglichen, das Bohrloch gründlich zu spülen und übermäßigen Schmutzaufbau zu vermeiden.
III. Geologische Anpassungsmaßnahmen
- Umgang mit komplexen Formationen
- Wasserführende/tonhaltige SchichtenInjektionsmittel oder Polymere hinzufügen, um die Viskosität der Schnittstücke zu reduzieren und die Effizienz des Lufttransports zu erhöhen.
- Frakture ZonenVerwenden Sie niedrigen Luftdruck (um ein Zusammenbrechen zu verhindern) mit häufigem kurzen Hub des Stabes (z. B. alle 0,3 m).
- Bohrlochöffnungsmanagement
- Installieren Sie Staubsammler oder Zyklonabscheider am Bohrloch, um ausgetretene Abfälle umgehend zu entfernen und ein Wiederverstopfen zu verhindern.
IV. Hilfstechnologien
- Schaum/Nebel Wasserinjektion
- Injizieren Sie nebeliges Wasser oder Schaumstoffe (1%–3% Konzentration) durch Bohrstangen, um das Bohrgut zu befeuchten, was den Staub reduziert und das Gewicht der Abfälle erhöht, um die Entfernung zu erleichtern.
- Vibrationsunterstützte Werkzeugentfernung
- Installieren Sie hochfrequente Vibratoren (50–100 Hz) an der Spitze der Bohrrohre, um angehefteten Schmutz an den Wandungen des Bohrlochs zu lockern und die Evakuierung zu fördern.
V. Wartung und Überwachung
- Bit-Verschleißmanagement
- Regelmäßig den Verschleiß der Hartmetallbohrköpfe überprüfen (ersetzen, wenn mehr als 1/3 der Höhe abgenutzt) und Bits mit deformierten Schneidkanälen reparieren oder ersetzen.
- Echtzeit-Überwachungssysteme
- Ausstattungen mit Luftdrucksensoren und Tiefenzählern. Alarme auslösen und automatische Hebeanzeigen aktivieren, wenn der Druck ansteigt (>10% über dem eingestellten Wert) oder die Eindringrate abrupt abfällt.
- Präventive Wartung
- Reinigen Sie die Innenräume der Bohrstangen nach jeder Schicht und testen Sie die Effizienz des Kompressors monatlich, um einen ungehinderten Luftstrom sicherzustellen.
VI. Notfallreaktionsprotokolle
- Anfängliches StörenStoppen Sie sofort mit dem Bohren, kehren Sie die Drehung um, heben Sie die Rute langsam an und erhöhen Sie den Luftstrom zum Spülen.
- Schwere StörungenInjizieren Sie Schmiermittel- Schlamm (z. B. Diesel + Bentonit-Mischung), 1–2 Stunden einweichen und dann versuchen, die vibrationsunterstützte Extraktion durchzuführen.
Zusammenfassung
Durch die Optimierung des Gerätdesigns, die Verfeinerung der Betriebsparameter, die Anpassung an geologische Bedingungen und die Stärkung der Wartungsüberwachung können systemische Lösungen ineffiziente Bohrspülungsentfernung angehen. Praktische Anwendungen erfordern flexible Anpassungen basierend auf der Bohrtiefe (>20 m erfordert höheren Druck), Gesteinsart (Granit, Schiefer usw.) und kombinierten technischen Ansätzen, um das Risiko von Verstopfungen zu minimieren und die Bohr效率 um über 30 % zu verbessern.
