Mata Bor Tricone untuk Pertambangan yang Tahan Lama: Bentuk Gigi, Perawatan Bantalan, dan Detail yang Penting
Mata bor tricone di tambang produksi mengebor ribuan meter sebelum akhirnya diganti — jika semuanya berjalan lancar. Perbedaan antara mata bor yang awet dan yang tidak biasanya tidak terlihat pada mata bor itu sendiri. Perbedaannya terletak pada keputusan yang dibuat di sekitarnya: bentuk gigi mana yang digunakan untuk mengebor, bagaimana operator memperlakukan bantalan, dan apakah ada yang memeriksa suhu kerucut setelah pengeboran terakhir.
Berikut cara operasi penambangan memaksimalkan masa pakai mata bor tricone, yang dibagi menjadi empat area yang benar-benar berpengaruh.
Pertama, Pastikan Bentuk Gigi Sudah Tepat
Inilah keputusan yang menentukan segala sesuatu di hilir. Dua bentuk gigi mendominasi mata bor tricone untuk pertambangan, dan keduanya dirancang untuk ujung spektrum kekerasan yang berlawanan.
Gigi bola (sisipan tombol):Tombol karbida pendek dan membulat yang tersusun rapat di permukaan kerucut. Gigi yang pendek berarti lengan tuas yang pendek, yang berarti sisipan tersebut tahan terhadap pembengkokan dan patahan di bawah beban berat. Jarak yang rapat berarti beban terdistribusi di banyak titik kontak. Mata bor bergigi bulat mampu menahan tekanan aksial ekstrem dan bertahan di formasi keras dan abrasif di mana mata bor yang lebih panjang akan patah.
Gigi baji (gigi giling/pahat):Gigi-gigi panjang dan runcing yang diproses pada badan kerucut, dengan jarak yang lebih lebar. Gigi-gigi panjang menembus jauh ke dalam batuan lunak dengan tekanan kontak yang relatif rendah. Jarak yang lebar mencegah mata bor menggumpal di formasi batuan plastis.
Kegagalan yang terjadi ketika Anda salah langkah sangatlah informatif. Pasang mata bor bergigi bulat pada batuan lunak, dan mata bor akan mengebor—tetapi lambat. Tombol-tombol pendek tidak dapat menembus dalam, dan mata bor akan mengikis alih-alih mengukir. Mata bor akan bertahan lama, tetapi biaya per lubang akan tinggi karena rig akan terus berada di lubang tersebut untuk waktu yang lama.
Jika Anda menggunakan mata bor bergigi baji pada batuan keras dan abrasif, gigi-gigi tersebut akan patah atau aus dalam waktu yang jauh lebih singkat dari masa pakai yang diharapkan. Gigi yang panjang menanggung beban tekukan yang terlalu besar, dan batuan abrasif akan mengikis gigi-gigi yang lebih lunak.
Sesuaikan bentuk gigi dengan kekuatan tekan dan daya abrasi formasi material. Mata bor yang harganya sedikit lebih mahal untuk bentuk gigi yang tepat akan memberikan keuntungan berkali-kali lipat dalam hal hasil pemotongan.
Kemudian, atur ketiga parameter di sekitar bantalan tersebut.
Mata bor tricone mengalami kegagalan di dua tempat: gigi dan bantalan. Gigi dapat Anda lihat. Bantalan tidak dapat Anda lihat — dan biasanya bantalan yang rusak lebih dulu jika parameternya salah.
Berat pada mata bor:Cukup untuk mendorong gigi ke dalam batuan, tidak lebih. Setelah melewati titik di mana batuan retak secara efisien, WOB tambahan tidak meningkatkan penetrasi — itu hanya memberi beban lebih berat pada bantalan. Masa pakai bantalan berbanding terbalik dengan beban. Mata bor yang dijalankan pada 20% di atas WOB optimalnya mungkin kehilangan 40% masa pakai bantalannya tanpa mendapatkan peningkatan penetrasi.
Kecepatan rotasi:Pada batuan lunak, RPM yang lebih tinggi berarti penetrasi lebih cepat karena setiap gigi memiliki lebih sedikit pekerjaan yang harus dilakukan dan lebih banyak waktu untuk pulih. Pada batuan keras, RPM tinggi justru merugikan. Gigi tidak memiliki cukup waktu kontak untuk menyelesaikan pemecahan sebelum berputar, dan bantalan—yang memanas sebanding dengan RPM—lebih cepat aus. Batuan keras membutuhkan RPM yang lebih rendah, WOB yang lebih tinggi. Batuan lunak membutuhkan RPM yang lebih tinggi, WOB yang lebih rendah.
Menyiram udara:Udara berfungsi lebih dari sekadar membersihkan serpihan. Ia juga merupakan sistem pendingin bantalan. Udara mengalir melalui saluran internal di mata bor, mendinginkan bantalan jurnal. Jika volume udara yang mengalir tidak mencukupi, bantalan akan terlalu panas. Gejala klasiknya: setelah mata bor dilepas, salah satu kerucut terasa lebih panas daripada dua kerucut lainnya. Kerucut yang panas tersebut memiliki saluran udara yang tersumbat atau bantalan yang rusak. Periksa ketiga kerucut setelah setiap lubang. Jika salah satu lebih panas daripada yang lain, selidiki sebelum mata bor dipasang kembali.
Daftar Periksa Operator
Inilah kebiasaan-kebiasaan kecil yang membedakan sebuah bit yang mampu menjalankan siklus desainnya hingga penuh dari bit yang mati lebih awal:
Jalankan di bagian baru.Mata bor baru memiliki bantalan baru dengan celah yang rapat. Jika langsung digunakan dengan tarikan penuh (WOB), bantalan dapat aus sebelum sempat menyesuaikan diri. Gunakan beberapa meter pertama dengan tarikan yang lebih rendah, lalu tingkatkan ke normal. Masa penyesuaian ini adalah jaminan murah untuk komponen termahal dalam rangkaian pancing.
Jaga agar lubang tetap bersih.Benda-benda logam — seperti batang mata bor yang patah, alat yang terjatuh, atau potongan besi beton — akan merusak mata bor tricone jika bersentuhan. Jaga kebersihan area kerah mata bor. Jangan biarkan benda logam apa pun masuk ke dalam lubang.
Kerah lurus.Awal yang miring menyebabkan mata bor mengalami beban tekukan sejak putaran pertama. Kerucut tidak dapat memotong secara merata. Baris pengukur aus tidak merata. Bantalan mengalami beban di luar sumbu. Mulailah perlahan dan lurus, dan mata bor akan berputar dengan benar sepanjang masa pakainya.
Jangan pernah menghentikan aliran udara dengan mata bor di dalam lubang.Serpihan material hasil pengeboran akan mengendap di saluran bantalan dan celah kerucut. Putaran berikutnya akan menggilingnya ke dalam bantalan. Jika Anda harus berhenti mengebor, angkat mata bor dari dasar lubang dan jaga aliran udara hingga lubang bersih.
Putar kerucut secara manual selama terjadi penghentian.Jika mata bor tertahan di dalam lubang untuk waktu yang lama, putar kerucut secara berkala dengan tangan dan tiupkan udara untuk menjaga agar bantalan tetap bebas bergerak. Bantalan yang terbebani dan diam di dalam serpihan terlalu lama akan menjadi kaku saat Anda memulai kembali pengeboran.
Jangan menggunakan batang bor yang bengkok.Batang yang bengkok mentransmisikan getaran orbital ke mata bor. Mata bor berputar tidak sejajar. Satu sisi baris pengukur menanggung semua keausan. Bantalan mengalami beban samping siklik. Batang yang bengkok adalah cara tercepat untuk merusak mata bor yang sebenarnya masih bagus.
Efek Penstabil
Stabilizer yang dipasang tepat di atas mata bor mengubah dinamika pengeboran. Stabilizer ini menjaga mata bor tetap berada di tengah lubang, yang berarti kerucut memotong secara merata, baris pengukur aus secara seragam, dan bantalan menerima beban aksial, bukan beban di luar sumbu. Hasilnya adalah getaran yang lebih sedikit, penyimpangan yang lebih kecil, dan masa pakai mata bor yang jauh lebih lama.
Stabilizer dengan permukaan kontak yang dilapisi keras atau dilindungi karbida akan lebih awet daripada stabilizer baja biasa. Ketika stabilizer aus dan ukurannya mengecil, ia berhenti berfungsi — mata bor mulai bergeser, dan Anda kembali mengalami pembebanan yang tidak merata. Perhatikan diameter luar stabilizer dengan saksama seperti Anda memperhatikan ukuran mata bor.
Pola
Mata bor tricone yang cepat rusak dalam aplikasi pertambangan biasanya disebabkan oleh salah satu dari tiga masalah: bentuk gigi yang tidak sesuai dengan jenis batuan, parameter yang membebani bantalan secara berlebihan, atau kebiasaan operator yang merusaknya. Mata bor itu sendiri mungkin masih dalam kondisi baik.
Sesuaikan bentuk mata bor dengan formasi batuan. Jalankan parameter untuk bantalan, bukan hanya penetrasi. Bangun kebiasaan operator yang melindungi mata bor. Dan pasang penstabil pada mata bor. Semua ini tidak mahal. Semuanya menghasilkan hasil pengeboran yang maksimal.
