Koji čimbenici utječu na učinkovitost malih rotacijskih bušenja

Učinkovitost bušenja malog rotacijskog bušenja odnosi se na omjer ukupne dubine izbušene rupe od gomile i ukupnog vremena provedenog tijekom normalnog rada. Čimbenici koji utječu na učinkovitost bušenja rotacijskih bušenja uključuju dubinu rupe, promjer rupe, geološke uvjete, odabir alata za bušenje i vrstu bušilice.

Utjecaj dubine rupe na učinkovitost bušenja rotacijskog bušenja

Tijekom konstrukcije rotacijskog bušenja, svaki put kada se bit bušilice napuni tlom, potrebno je podići i istovariti tlo, a zatim spustiti alat za bušenje na dno rupe. Očito je manja dubina rupe, to je veća učinkovitost. Učinkovitost bušenja v=h1/(t {1+ t 2+2 h/v1) (m/h), gdje je h količina po nozi bušenja, m; t1, vrijeme potrebno za bušenje pune kante, h; T2 je vrijeme istovara, h; H je dubina rupe, m; v, povećati i smanjiti brzinu bušenja, m/h. Iz gornje jednadžbe, može se vidjeti da kada drugi parametri ostanu konstantni, veći H, manji V. Kada dubina rupe prelazi 100 m, učinkovitost bušenja naglo se smanjuje. Kad dubina rupe prelazi 120 m, učinkovitost bušenja bit će niža od one u ostalim metodama izgradnje, a stopa nesreće značajno će se povećati. Stoga se preporučuje koristiti druge metode konstrukcije poput naprijed i obrnute cirkulacije što je više moguće prilikom provođenja ultra duboke konstrukcije rupa.

2. Utjecaj otvora otvora na učinkovitost bušenja rotacijskih bagera

Trenutno je najčešće korištena rotacijska bušaća kanta za bušenje, koja ima šuplje kućište cijevi i dva vrata kanti za ulazak na dnu. Tijekom bušenja, krhotine za bušenje prerezani su zubima za bušenje i ulazi u cijev kroz vrata kante. Pod potiskom donjeg bušenja, gornja krhotina postupno se diže u cijev dok se ne napuni. Postoje dva glavna faktora koji utječu na učinkovitost bušenja, jedan je brzina kojom krhotine ulaze u vrata kante, a drugi je brzina kojom se krhotine dižu unutar kante. Prvo, brzina tla koja ulazi u vrata kante povezana je s područjem tla koji ulazi u vrata kante. Što je veći promjer bušenja, to je veće površine tla koja ulazi u vrata kante, a brže je tlo ulazi u brzinu;

Drugo, rastuća brzina krhotina u tijelu kante povezana je s mnogim čimbenicima, uglavnom uključujući:

(1) težina krhotina tla;

(2) sila adhezije između zida kante i tla krhotina.

Očito, što je veći promjer bušotine, to je tlo teži, ali sila adhezije između zida kante i tla će se smanjiti; Kad se promjer bita bušilice smanjuje, težina krhotina opada, ali sila adhezije između zida kante i krhotina raste.

Naravno, postoje i drugi čimbenici poput oblika kante za bušenje, koeficijenta trenja površine bušilice i sadržaja vlage u tlu od šljake, što može utjecati na porast brzine tla šljake u tijelu kante. Na temelju gornje situacije, utjecaj promjera bušenja na učinkovitost bušenja slijedi uzorak prikazan na slici 2. može se vidjeti na slici da se učinkovitost bušenja smanjuje kada je promjer bušenja manji od 1 m i veći od 2m.

Utjecaj geoloških formacija na učinkovitost bušenja uglavnom se očituje u poteškoćama u bušenju (bušivost geoloških formacija) i brzini istovara tla.

3.1 Bušivost slojeva

The drillability of geological formations is a complex indicator. Geological drilling experts at home and abroad classify formations according to the difficulty of drilling. China follows the grading method of the former Soviet Union and divides formations into 12 levels, with higher levels indicating poorer drillability. Due to the lack of classification of drillability in the construction of large-diameter cast-in-place pile holes, there is no unified standard and specification for drilling techniques corresponding to different formations. The mechanism of rock fragmentation and powder carrying during pile hole construction with rotary drilling rig is different from geological drilling. Rotary drilling rig mainly divides the drilled layer into large rock fragments by cutting and then installs them into the drill bit body, while geological drilling mainly grinds the formation into small particles by flushing and carries them to the ground through flushing fluid. So the drillability index of the construction stratum by rotary drilling rig is mainly the compressive strength of the stratum. As long as the drilling pressure applied by the drilling rig is greater than the compressive strength of the stratum, the drill teeth can press the stratum and cut it into blocks. The pressure acting on the drill teeth must be greater than the compressive strength of the stratum, that is, F/S>G, gdje je f - pritisak; S - Područje dna rupe za kontakt zuba bušenja; G - Kompresivna čvrstoća formacije.

Ako su gornji uvjeti ispunjeni i drugi čimbenici su optimizirani, učinkovitost bušenja će se uvelike poboljšati, poput podešavanja brzine rotacije i bušenja kuta zuba. Kao što se može vidjeti s gore navedenog, to je teže formiranje, to je niža učinkovitost bušenja, jer se potrebni tlak bušenja povećava, a vrijeme da se formacija prijelom poveća kada je tlak konstantan.

3.2 Utjecaj faktora istovaranja tla na učinkovitost bušenja

Zbog razlika u sastavu, strukturi i sadržaju vlage u izbušenim slojevima, viskoznost bušenja krhotina varira. Kad se otpadne krhotine uguraju u kantu i uklone s zemlje radi istovara, što je veća viskoznost, to je duže vrijeme potrebno za istovar.

4. Utjecaj odabira alata za bušenje na učinkovitost bušenja

Postoje mnoge vrste bitova za bušenje koje se koriste u malim rotacijskim bagerima, s različitim strukturama. Različiti bitovi bušenja trebaju biti odabrani za različite modele opreme, metode konstrukcije i geološke formacije. Trenutno postoji šest uobičajeno korištenih vrsta bušilica za rotacijske bušilice: spiralni komadići za bušenje, rotacijske bušilice, cilindrični komadići bušilice, prošireni komadići bušilice, udarni komadići bušilice i komadići konusa, od kojih svaka ima mnogo sorti. Odabir alata za bušenje ima značajan utjecaj na učinkovitost bušenja rotacijskih bušaćih uređaja, a odgovarajuće bitove bušenja treba odabrati u skladu s formacijom koja se buši kako bi se maksimizirala učinkovitost bušenja. Rotacijske bušilice mogu biti opremljene različitim komadićima bušenja prema geološkim uvjetima, a duge bačve za bušenje mogu se koristiti u kohezivnim slojevima tla za ubrzanje brzine bušenja; Za formacije s visokim sadržajem pijeska i šljunka, kratke bušilice mogu se koristiti sa zaštitom od blata za kontrolu brzine bušenja; Za formacije koje sadrže izolirane stijene, gromade i tvrđe stijene, za liječenje se mogu koristiti dugi i kratki spiralni dijelovi bušenja. Nakon otpuštanja, bačva za bušenje može se zamijeniti za nastavak bušenja. U usporedbi s konvencionalnim uređajima za bušenje, rotacijske opreme za bušenje imaju veći rotacijski okretni moment i mogu se automatski prilagoditi u skladu s geološkim uvjetima.

5. Utjecaj odabira bušenja na učinkovitost bušenja

Najčešće korištene šipke za bušenje za rotacijske bušilice podijeljene su u dvije kategorije: Vrsta trenja i vrsta zaključavanja strojeva. Šipka bušilice tipa trenja uglavnom se oslanja na silu trenja između tipki za bušenje kako bi se stvorio tlak bušenja. Karakteristike ove vrste bušenja su: povećanje tlaka tijekom bušenja, nema potrebe za pronalaženjem točke tlaka, nema potrebe za otključavanjem pri podizanju šipke za bušenje, jednostavnom radom, velikom brzinom dizanja i spuštanju alata za bušenje, ali niskog tlaka i visoke učinkovitosti u bušenju u mekšim formacijama; Strojno zaključana cijev za bušenje je vrsta cijevi za bušenje koja koristi tlačne točke između svakog sloja cijevi za bušenje za spajanje i prebacivanje tlaka iz glave napajanja na alat za bušenje na dnu rupe kako bi se stvorio tlak bušenja. Karakteristika ove vrste cijevi za bušenje je da može stvoriti visoki tlak bušenja samo kada su točke tlaka između svakog sloja povezane tijekom bušenja. Pri podizanju cijevi za bušenje potrebno je prvo otključati, a brzina podizanja i spuštanja je spora, što je pogodno za teže formacije.