Como ajustar a frequência de impacto e a pressão da broca de impacto no fundo do furo de acordo com a dureza da rocha?

Classificação e características da dureza das rochas:

Rocha macia (como xisto, siltito): Rocha macia tem baixa dureza e resistência à compressão geralmente entre 10 e 50 MPa. Esse tipo de rocha é mais fácil de quebrar e a força de ligação entre suas partículas é fraca.

Rocha média-dura (como calcário, arenito): A rocha média-dura tem uma dureza moderada e uma resistência à compressão aproximadamente na faixa de 50 a 150 MPa. Sua estrutura é relativamente densa, a força de ligação entre as partículas é forte, e uma certa força de impacto é necessária para quebrá-la efetivamente.

Rocha dura (como granito, quartzito): Rocha dura tem alta dureza e resistência à compressão geralmente excedendo 150 MPa. Elas têm estrutura cristalina apertada e alta dureza, e são mais difíceis de quebrar.

Ajuste de frequência de impacto

Rocha macia: Em rocha macia, como a rocha é fácil de quebrar, a frequência de impacto da broca de impacto no fundo do furo pode ser relativamente baixa. Em termos gerais, a frequência de impacto pode ser definida de 30 a 50 vezes por minuto. Essa frequência é suficiente para que a broca quebre a rocha, evitando desgaste desnecessário da broca e da parede do furo devido ao impacto excessivo. Por exemplo, em formações de xisto, uma frequência de impacto menor pode permitir que a broca quebre gradualmente o xisto e pode controlar efetivamente a velocidade da perfuração para evitar que a perfuração excessiva cause instabilidade na parede do furo.

Rocha média-dura: Para rochas média-duras, a frequência de impacto precisa ser aumentada apropriadamente. A frequência de impacto pode ser ajustada geralmente para 50-80 vezes por minuto. Uma frequência mais alta pode gerar força de impacto suficiente para permitir que a broca quebre rapidamente a ligação entre partículas minerais na rocha, perfurando efetivamente. Tomando o calcário como exemplo, aumentar apropriadamente a frequência de impacto pode permitir que a broca lide melhor com a dureza média e a estrutura relativamente densa do calcário.

Rocha dura: Em um ambiente de rocha dura, para poder quebrar rochas duras, a frequência de impacto deve ser maior. Geralmente, a frequência de impacto pode ser definida em torno de 80-120 vezes por minuto. Por exemplo, em formações de granito, impactos de alta frequência podem concentrar a força para quebrar a estrutura de cristal duro do granito, permitindo que a broca penetre gradualmente na rocha. No entanto, uma frequência de impacto muito alta pode causar superaquecimento e desgaste excessivo da broca, e outros fatores precisam ser considerados de forma abrangente para equilibrar.

Ajuste de pressão

Rocha macia: Rocha macia requer menos pressão de perfuração devido à sua baixa resistência à compressão. Geralmente, a pressão de perfuração pode ser controlada entre 1000 - 3000N. Uma pressão menor pode fazer a broca impactar e esmagar em rocha macia de forma estável, ao mesmo tempo em que reduz o desgaste da broca. Por exemplo, em pedra de lama, uma pressão menor pode fazer a broca cortar a rocha suavemente e manter um bom estado de perfuração.

Rocha média-dura: Rocha média-dura requer maior pressão para garantir um esmagamento de impacto eficaz. A faixa de pressão pode ser ajustada para 3000 - 8000N. Pressão suficiente pode transferir totalmente a energia de impacto da broca para a rocha, superar a resistência à compressão da rocha e atingir a perfuração. Em formações de arenito, a pressão apropriada pode ajudar a broca a esmagar componentes duros, como partículas de quartzo em arenito.

Rocha dura: Para rocha dura, maior pressão precisa ser aplicada. A pressão é geralmente de 8000 - 15000N ou mais. Devido à alta dureza e alta resistência à compressão da rocha dura, apenas pressão suficiente pode fazer a broca gerar força de impacto suficiente para esmagar a rocha. Tomando o quartzo como exemplo, maior pressão pode tornar o impacto da broca mais eficaz, mas deve-se notar que a pressão não deve exceder a capacidade de suporte da broca e do equipamento de perfuração para evitar danos ao equipamento.

Na construção real, o ajuste da frequência e da pressão do impacto também precisa considerar fatores como as especificações da broca, o desempenho do equipamento de perfuração, a profundidade e o diâmetro do furo, e precisa ser ajustado dinamicamente de acordo com a situação real durante o processo de perfuração (como descarga de escória, desgaste da broca, etc.) para obter o melhor efeito de perfuração.