Os parâmetros técnicos da perfuração com martelo
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Volume de ar, velocidade do vento e pressão do vento
Geralmente, acredita-se que a pressão de todo o ar comprimido é alta, a eficiência de perfuração do martelo de perfuração também é alta e a vida útil da broca também é longa. O volume de fornecimento de ar não é apenas a condição básica para garantir o funcionamento do martelo, mas também um fator importante para garantir a descarga normal do pó, pois no caso de perfuração com ar seco, o efeito da descarga do pó está principalmente relacionado à velocidade do ar de retorno ascendente. A velocidade do vento está diretamente relacionada ao volume de fornecimento de ar.
O volume de ar é determinado de acordo com o desempenho do martelo utilizado e a velocidade do vento ascendente e de retorno necessária para atender a lavagem do poço. Como os cascalhos têm diferentes velocidades de suspensão no meio de fluxo de ar devido à sua própria viscosidade, densidade e formato, para usar cascalhos para descarregar efetivamente o furo e obter um fundo limpo do furo, é necessário usar uma velocidade maior que a suspensão velocidade dos cortes. Velocidade do vento de retorno. Para o martelo de circulação reversa no fundo do poço, há uma discussão sobre se tais problemas existem recentemente. Para perfuração com circulação positiva geral, a taxa de fluxo de retorno do ar comprimido no espaço entre o tubo de perfuração e o anel da parede do furo é geralmente recomendada como 15-30m/s. Algumas equipes de construção com ambientes de trabalho complexos recomendam que o volume de ar necessário para a descarga de rochas frequentemente exceda o volume de ar de trabalho do martelo de fundo de poço. Quando o diâmetro da haste de perfuração e o diâmetro da broca são bastante diferentes, o martelo perfurador opera com baixa pressão de ar. Devido ao volume de ar insuficiente, não é possível gerar velocidade de fluxo de ar suficiente e os cascalhos não podem ser descarregados para fora do furo a tempo e se acumulam no fundo do furo, o que é fácil de ocorrer. Brocas enterradas levam a acidentes no furo.
Portanto, ao realizar impacto DTH de grande abertura. Quando a relação entre o diâmetro de perfuração e o diâmetro do tubo de perfuração usado é grande, o volume de fornecimento de ar do martelo de perfuração não pode atender ao volume de ar necessário para a descarga de escória, de modo que a lacuna anular entre o diâmetro do tubo de perfuração e a parede do furo com cortes no fundo do furo Parece particularmente importante.
A chave para selecionar a tecnologia de volume de ar, velocidade e pressão do vento reside em dominar duas relações: a relação entre a energia do ar e a resistência à circulação; a relação entre a velocidade de retorno ascendente e o efeito de esvaziamento; a relação entre a densidade média e as condições de perfuração. Ao resolver a relação acima, devem ser tomadas medidas técnicas correspondentes, tais como: aumentar o volume e a pressão do fornecimento de ar; reduzindo a seção de circulação; escolher a perfuração com martelo de circulação reversa quando as condições permitirem; selecionar razoavelmente o modelo do martelo; ajustando a densidade do meio, o uso de circulação de meio bifásico gás-líquido, como o uso de agente espumante, atomização e outros meios aerados. A regra geral é que quanto maior a pressão do vento, mais rápida será a velocidade de perfuração nas mesmas condições. À medida que a profundidade do furo aumenta, a pressão necessária também aumenta. Por exemplo, ao fazer um furo deΦ120mm, a pressão do vento é de 1,4Mpa quando a profundidade é de 150m, e a pressão do vento é de 1,7Mpa quando a profundidade é de 200m. Além disso, a pressão do ar para perfuração com espuma de ar é cerca de 0,18Mpa maior que a do ar puro. Nas mesmas condições, quando o furo tem 200m de profundidade, a pressão do ar para fazer furos é de 2,21Mpa, enquanto a pressão do ar para perfurar com ar puro é de apenas 1,7Mpa. , Diferentes métodos de perfuração têm requisitos diferentes para a capacidade de equipamentos equipados com compressores de ar. Além disso, ao perfurar na presença de água, a contrapressão aumenta em 0,1Mpa para o DTHmartelo por menos de 10m.
Para reduzir o acúmulo de cascalhos, também pode ser instalado um tubo de sedimentação na parte superior do martelo de fundo de furo, o que pode obter resultados e reduzir o consumo de ar.
2. Pressão axial
Do ponto de vista do princípio da fragmentação da rocha de impacto, a rocha é quebrada principalmente sob a ação da carga dinâmica de impacto. Portanto, a eficiência de perfuração do punção depende principalmente da magnitude da energia de impacto e da frequência de impacto, enquanto a pressão axial é A força auxiliar que garante o impacto total da energia de impacto afetará o processo normal de perfuração se a energia de impacto for muito grande ou muito pequena. Se for muito grande, causará vibração da ferramenta de perfuração, desgaste prematuro da broca, queda dos dentes de metal duro e dificuldade de rotação; muito pequeno afetará o impacto Transferência efetiva de trabalho.
A perfuração com martelo down-the-hole depende principalmente de pistões para impactar a broca, em vez de pressurizar a coluna de perfuração para aumentar a velocidade de perfuração. Este é um diagrama diferente para perfuração rotativa com uma broca cônica. Portanto, para evitar vibrações violentas do tubo de perfuração, o valor limite inferior deve ser selecionado tanto quanto possível. A pressão de perfuração excessiva danificará o martelo e a broca e reduzirá a velocidade de perfuração.
3. Velocidade
A perfuração com martelo down-the-hole é um método de perfuração de rotação lenta. A seleção razoável da velocidade é crucial para a vida útil da broca e até mesmo para o custo da perfuração. Está principalmente relacionado ao tamanho da energia de impacto produzida pelo martelo, à frequência do martelo, à forma da broca e às propriedades mecânicas impotentes da perfuração de rocha. A perfuração DTH é baseada principalmente em brita de impacto, portanto não há necessidade de velocidade linear excessivamente rápida. A velocidade de rotação muito rápida é prejudicial à vida útil da broca. Especialmente nas formações rochosas abrasivas, a velocidade de rotação do bloco de silício desgastará rapidamente e lascará os dentes cortantes na periferia da broca.
Se a velocidade for muito lenta, o impacto dos dentes da coluna se repetirá com os pontos de esmagamento de impacto (poços) existentes, resultando na diminuição da velocidade de perfuração. Convencionalmente, quanto mais dura a rocha, maior será o diâmetro da broca e menor será a velocidade necessária.
Ao perfurar algumas formações rochosas gravemente fraturadas, às vezes é usado um aumento na velocidade para evitar aderência. Mas observe também que às vezes o travamento se deve ao desgaste excessivo da broca e aumentar a velocidade complicará o problema.
Para perfuração com martelo, a velocidade de rotação da broca mais importante é obter velocidade de perfuração eficaz, operação equilibrada e vida útil econômica da broca como requisitos gerais.
