如何根据岩石硬度调整冲击潜孔钻头的冲击频率和压力？
Klasifikasi dan karakteristik kekerasan batuan:
Batuan lunak (seperti serpih, batulumpur): Batuan lunak memiliki kekerasan rendah dan kekuatan tekan umumnya antara 10 dan 50 MPa. Jenis batuan ini lebih mudah pecah dan gaya ikatan antar partikelnya lemah.
Batuan sedang-keras (seperti batu kapur, batu pasir): Batuan sedang-keras memiliki kekerasan sedang dan kekuatan tekan sekitar 50 hingga 150 MPa. Strukturnya relatif padat, gaya ikatan antar partikel kuat, dan gaya tumbukan tertentu diperlukan untuk menghancurkannya secara efektif.
Batuan keras (seperti granit, kuarsit): Batuan keras memiliki kekerasan tinggi dan kekuatan tekan yang biasanya melebihi 150 MPa. Batuan ini memiliki struktur kristal yang rapat dan kekerasan tinggi, serta lebih sulit dipecah.
Penyesuaian frekuensi dampak
Batuan lunak: Pada batuan lunak, karena batuan tersebut mudah pecah, frekuensi tumbukan mata bor tumbukan ke dalam lubang dapat relatif rendah. Secara umum, frekuensi tumbukan dapat diatur pada 30 hingga 50 kali per menit. Frekuensi tersebut cukup bagi mata bor untuk memecahkan batuan sekaligus menghindari keausan yang tidak perlu pada mata bor dan dinding lubang akibat tumbukan yang berlebihan. Misalnya, pada formasi serpih, frekuensi tumbukan yang lebih rendah dapat memungkinkan mata bor untuk memecahkan serpih secara bertahap, dan dapat secara efektif mengendalikan kecepatan pengeboran untuk mencegah pengeboran yang berlebihan menyebabkan ketidakstabilan pada dinding lubang.
Batuan sedang-keras: Untuk batuan sedang-keras, frekuensi tumbukan perlu ditingkatkan secara tepat. Frekuensi tumbukan biasanya dapat disesuaikan menjadi 50-80 kali per menit. Frekuensi yang lebih tinggi dapat menghasilkan gaya tumbukan yang cukup untuk memungkinkan mata bor dengan cepat memutus ikatan antara partikel mineral dalam batuan, sehingga pengeboran dapat dilakukan secara efektif. Mengambil contoh batu kapur, meningkatkan frekuensi tumbukan secara tepat dapat memungkinkan mata bor untuk mengatasi batu kapur dengan kekerasan sedang dan struktur yang relatif padat dengan lebih baik.
Batuan keras: Di lingkungan batuan keras, agar dapat memecah batuan keras, frekuensi tumbukan harus lebih tinggi. Umumnya, frekuensi tumbukan dapat diatur sekitar 80-120 kali per menit. Misalnya, dalam formasi granit, tumbukan frekuensi tinggi dapat memusatkan gaya untuk memecah struktur kristal granit yang keras, sehingga mata bor dapat menembus batuan secara bertahap. Namun, frekuensi tumbukan yang terlalu tinggi dapat menyebabkan mata bor menjadi terlalu panas dan aus berlebihan, dan faktor-faktor lain perlu dipertimbangkan secara komprehensif untuk menyeimbangkannya.
Penyesuaian tekanan
Batuan lunak: Batuan lunak memerlukan tekanan pengeboran yang lebih rendah karena daya tekannya yang rendah. Secara umum, tekanan pengeboran dapat dikontrol antara 1000 - 3000N. Tekanan yang lebih kecil dapat membuat mata bor membentur dan menghancurkan batuan lunak secara stabil, sekaligus mengurangi keausan mata bor. Misalnya, pada batu lumpur, tekanan yang lebih rendah dapat membuat mata bor memotong batuan dengan halus dan mempertahankan kondisi pengeboran yang baik.
Batuan sedang-keras: Batuan sedang-keras memerlukan tekanan yang lebih besar untuk memastikan penghancuran akibat benturan yang efektif. Rentang tekanan dapat disesuaikan hingga 3000 - 8000N. Tekanan yang cukup dapat sepenuhnya mentransfer energi benturan mata bor ke batu, mengatasi kekuatan tekan batu, dan mencapai pengeboran. Pada formasi batu pasir, tekanan yang tepat dapat membantu mata bor menghancurkan komponen keras seperti partikel kuarsa di batu pasir.
Batuan keras: Untuk batuan keras, tekanan yang lebih besar perlu diterapkan. Tekanan biasanya 8000 - 15000N atau lebih tinggi. Karena kekerasan dan kekuatan tekan batuan keras yang tinggi, hanya tekanan yang cukup yang dapat membuat mata bor menghasilkan gaya tumbukan yang cukup untuk menghancurkan batu. Mengambil contoh kuarsit, tekanan yang lebih tinggi dapat membuat tumbukan mata bor lebih efektif, tetapi perlu dicatat bahwa tekanan tidak boleh melebihi daya dukung mata bor dan rig pengeboran untuk menghindari kerusakan pada peralatan.
Dalam konstruksi aktual, penyesuaian frekuensi benturan dan tekanan juga perlu mempertimbangkan faktor-faktor seperti spesifikasi mata bor, kinerja rig pengeboran, kedalaman dan diameter lubang, dan perlu disesuaikan secara dinamis sesuai dengan situasi aktual selama proses pengeboran (seperti pembuangan terak, keausan mata bor, dll.) untuk mencapai efek pengeboran terbaik.
