Perkenalkan batang bor tumbukan

Saat memilih batang bor untuk bor batu tumbuk, insinyur pertambangan menghadapi banyak faktor yang perlu dipertimbangkan, termasuk diameter batang, bentuk penampang, jenis baja bor, dan proses perlakuan panas. Pemilihannya tidak hanya dipengaruhi oleh kondisi teknis, tetapi juga oleh preferensi regional dan ketersediaan pasar.

Ada dua tipe dasar batang bor yang diproduksi saat ini: yang pertama dengan ekor bor yang ditempa, dan yang kedua dengan ulir di setiap ujungnya. Yang pertama cocok untuk kepala bor integral, meruncing atau berulir. Yang kedua digunakan dalam kasus ekor bor, seperti batang bor tunggal untuk bor batu tipe rel, atau batang bor rakitan batang yang dihubungkan ke selongsong batang berulir.

Jenis Baja Bor

Baja bor berongga digulung panas dari billet baja dengan inti logam penuh di tengah bulat menjadi penampang bulat atau heksagonal dan panjang berbeda. Komposisi kimia baja harus dipilih dengan baik dan dikontrol secara akurat agar sesuai dengan jenis batang bor yang dibutuhkan dan metode perlakuan panas yang digunakan. Setelah digulung sesuai ukuran yang diinginkan, diregangkan untuk memperkecil diameternya dan kemudian inti logamnya dilepas.

Baja karbon tinggi yang mengandung 1% karbon dan 1% kromium, serta sejumlah kecil mangan dan molibdenum, memiliki ketahanan lelah yang kuat dan dapat diberi perlakuan panas dan pengelasan lokal. Mereka digunakan untuk membuat batang bor dengan ekor bor, termasuk batang bor integral.

Proses pendinginan frekuensi tinggi melibatkan pemanasan cepat benda kerja hingga 900°C dan kemudian mendinginkannya dengan cepat dalam air. Hal ini mengubah struktur logam dan juga menyebabkan tegangan tekan pada permukaan. Metode frekuensi tinggi dapat digunakan untuk memanaskan kerucut, ekor bor, dan benang secara lokal, sehingga batang bor fleksibel dan mampu menahan pembengkokan besar dan pengoperasian kasar. Sandblasting adalah proses pengerasan kerja dingin yang menghilangkan cacat permukaan dan memperpanjang umur.

Baja karbon rendah dan sedang yang mengandung 0,2~0,27% karbon, 2~3% kromium atau nikel, dan mangan atau molibdenum digunakan untuk membuat batang ekstensi, ekor batang ekstensi, selongsong batang ekstensi, dan badan mata bor. Mereka umumnya sepenuhnya karburasi. Selama karburisasi, sekumpulan 200~300 batang bor digantung di dalam sangkar dan diolah dalam atmosfer kaya karbon pada suhu 925°C dalam tungku lubang selama sekitar 6 jam. Akibat karburisasi, komposisi kimia dasar dan sifat lapisan luar berubah, menyebabkan peningkatan volume dan tegangan tekan. Proses ini terjadi di seluruh permukaan, termasuk lubang pembilasan internal, meningkatkan daya tahan, kekuatan lelah, kekerasan dan kekakuan batang bor, serta ketahanan aus dan korosi. Saat pengeboran basah, secara alami penting untuk meningkatkan ketahanan aus dan korosi untuk melindungi lubang pembilasan. Dilaporkan bahwa sekitar 95% bagian batang penghubung yang digunakan untuk pengeboran basah di sumur bawah tanah dikarburasi secara keseluruhan, termasuk selongsong batang penghubung dan ulir mata bor. Ketika baja jenis ini dikarburasi sebagian, sulit untuk melakukan anil lokal karena"anil"zona akan terbentuk.

Ini adalah proses yang secara teknis sulit untuk mengelas lembaran karbida pada baja karburasi untuk membuat bor integral, namun beberapa produsen telah mencapai kesuksesan. Batang bor integral tugas berat yang mereka hasilkan digunakan dalam bor batu berdaya tinggi untuk pengeboran batu mekanis. Dilaporkan bahwa masa pakainya tiga kali lipat dari baja karbon tinggi, seperti 900 meter versus 300 meter.

Baja paduan rendah karbon lainnya memiliki kemampuan mesin yang sangat baik. Ini mengandung nikel dan kromium. Umumnya baja ini juga dikarburasi secara keseluruhan. Baja karbon kromium-nikel karbon sedang (0,42%) digunakan oleh beberapa pabrik untuk membuat batang bor integral tugas berat yang panjang.

Permukaan luar dan lubang pembilasan dapat difosfat untuk mencegah karat. Lapisan lilin pelindung juga dapat diterapkan selama penyimpanan. Korosi dan karat dapat menyebabkan retak lelah dini.

Saat mengebor batuan keras abrasif dengan bor batu basah, batang bor yang sepenuhnya karburasi umumnya lebih disukai. Namun, ketika mengebor batu di tangga lubang terbuka dengan sambungan atau formasi batuan pecah, batang bor berada dalam bahaya pembengkokan yang parah, dan batang bor karburasi dapat patah. Batang bor pendinginan frekuensi tinggi dapat beradaptasi lebih baik dengan situasi ini. Karena batang bor pendinginan frekuensi tinggi memiliki ketangguhan yang lebih besar, batang bor tersebut tidak mudah rusak akibat benturan yang disebabkan oleh benturan yang tidak disengaja atau disengaja, dan juga tidak mudah rusak oleh benang lepas yang disebabkan oleh gaya penggerak yang tidak mencukupi, yang menyebabkan pemanasan dan kerusakan lokal. Pembersihan udara bertekanan juga dapat menyebabkan pemanasan lokal dan erosi permukaan. Batang bor pendinginan frekuensi tinggi tidak rentan terhadap fenomena ini, namun rentan terhadap keausan benang.

Ketika lubang bor dangkal, katakanlah di bawah 6 meter, atau saat lubang bor semakin dalam, digunakan satu set batang bor dengan panjang berbeda, atau digunakan bor tunggal yang sama dengan kedalaman lubang bor, yang banyak digunakan saat ini. Batang bor jenis ini ditempa dengan ekor bor. Kepala bor merupakan bagian integral dengan batang bor atau kepala bor bergerak yang dihubungkan dengan kerucut atau benang. Batang bor dengan ekor bor terbuat dari baja bor heksagonal dengan dimensi sisi berlawanan 19mm, 22mm atau 25mm, dan digunakan untuk bor batu genggam, bor batu kaki udara, dan kendaraan pengeboran mekanis untuk mengebor lubang pada permukaan kerja atau batu. baut. Seperti yang telah disebutkan di atas, batang bor jenis ini umumnya terbuat dari baja paduan yang mengandung kromium karbon tinggi. Baja paduan ini dapat menahan tekukan tanpa patah atau deformasi permanen.

Ujung ekor bor (jika batang bor tidak karburasi sepenuhnya) dipadamkan secara terpisah untuk menahan tegangan tumbukan yang disebabkan oleh piston dan torsi putar. Jika kepala bor dihubungkan dengan kerucut, kepala bor juga dapat diberi perlakuan panas secara terpisah. Struktur batang bor secara keseluruhan harus membuat umur keausan total tungsten karbida sama dengan umur lelah batang bor. Namun, pendekatan ini tidak realistis pada batuan yang sangat abrasif, dan lebih baik menggunakan kepala bor hidup.

Untuk pengeboran batuan mekanis yang menggunakan air bertekanan tinggi untuk menyiram potongan batuan, maka batang bor harus dilengkapi dengan segel ekor bor untuk mencegah air pembilasan masuk ke dalam bor batu, karena untuk bor batu pneumatik, keadaan ini dapat mempengaruhi pelumasan dan menyebabkan Es.

Setidaknya satu pabrikan menyediakan batang bor keseluruhan dengan kepala bor gigi bola, bukan kepala bor berlubang. Batang bor keseluruhan dengan kepala bor silang cocok untuk batuan yang pecah atau retak, karena ada resiko mata bor terjepit saat mengebor batuan tersebut. Namun demikian, kepala bor berlubang memiliki keunggulan luar biasa karena mudah digiling.

Ekor bor konektor

Saat menggunakan batang penghubung untuk mengebor lubang yang dalam, ekor bor batang penghubung dimasukkan ke dalam selongsong ekor bor dari bor batu, dan selongsong batang penghubung dihubungkan ke batang bor pertama dalam kelompok batang bor. Karena bor batu yang diproduksi oleh produsen bor batu memiliki selongsong bor dengan berbagai struktur, ada banyak jenis ekor bor batang penghubung. Yang paling sederhana adalah betis berbahu heksagonal, yang lain memiliki kompleksitas yang bervariasi, dengan atasan atau spline.

Shank harus mentransfer energi tumbukan, torsi rotasi, dan gaya dorong ke batang bor, dan permukaan belakangnya, ulir dan spline atau shank harus memiliki ketahanan aus yang tinggi. Gelombang kejut yang dihasilkan oleh piston merambat dengan kecepatan suara dalam baja (sekitar 5000 m/s) dan frekuensi 60 kali/s. Perpindahan kecil terjadi pada sambungan berulir, dan keausan yang ditimbulkan harus diminimalkan dengan baja tahan aus yang mempunyai sifat rapuh namun tidak kehilangan kekuatan lelah. Baja yang paling cocok adalah baja kromium karbon rendah atau baja nikel-kromium, dan perlakuan panas yang umum adalah karburisasi penuh.

Saat mengebor lubang dangkal, lebih baik menyambungkan bor betis dan mata bor aktif untuk bor batu tipe rel setelah betis daripada menggunakan betis tunggal dengan betis, terutama saat mengebor lubang ledakan berdiameter besar di batuan keras dan menggunakan bor batu berkekuatan tinggi. Metode ini memungkinkan penggantian adaptor, selongsong adaptor, batang bor, dan kepala bor bila diperlukan. Namun, karena selongsong adaptor melewati dudukan bor terbuka, terdapat kerugian yaitu panjang ekstensi hilang, yang setara dengan panjang adaptor.

Saat mengebor lubang ledakan step-down, bagian pertama batang bor harus diputuskan dari adaptor sebelum menambahkan adaptor. Dengan selongsong adaptor, ada kemungkinan lepas, jadi terkadang lebih disukai menggunakan adaptor dengan ulir internal. Kecuali jika semua ulir betina digunakan, selongsong adaptor dihubungkan ke ujung bawah batang bor. Dibandingkan dengan penggunaan selongsong adaptor, sambungan yang lebih kaku terbentuk antara adaptor bor dan batang bor pertama. Jika tegangan lentur yang besar terjadi pada adaptor bor karena defleksi lubang ledakan, kemungkinan besar sambungan kaku akan rusak.

Ada sebuah"ramping"bagian transisi antara ekor adaptor bor dan bagian berulir, yang dikatakan membuat adaptor bor menjadi elastis dan mampu menahan tegangan lentur.

Media pembilas (air atau udara bertekanan) memasuki lubang ledakan melalui jarum air dari bor batu atau alat berputar independen. Saat membilas dengan air bertekanan tinggi (lebih dari 8 bar), alat berputar independen harus digunakan. Bor batu hidrolik modern memiliki sistem pembersihan integral di ujung selongsong ekor bor.

Batang penghubung

Batang pengeboran batu lubang dalam terbuat dari baja kromium-molibdenum yang mengandung 2-3% kromium atau nikel dan dapat berbentuk heksagonal atau bulat. Diameter badan batang dan bagian ulir pada batang bor berpenampang besar adalah sama, sedangkan diameter ujung ulir pada batang bor ringan lebih besar. Meskipun batang bor yang lebih ringan memiliki risiko defleksi lubang ledakan karena berkurangnya kekakuan, akan lebih mudah menggunakan batang bor yang ringan saat mengebor ke atas. Batang bor ringan memerlukan proses penempaan yang rumit, dan karburasi adalah metode dasar untuk memperoleh kekuatan lelah yang lebih tinggi.

Batang bor bundar dengan diameter lebih dari 32mm digunakan untuk mengebor lubang dalam pada kendaraan pengeboran berat. Saat menyambung dan membongkar batang bor yang berat untuk lubang yang dalam, gunakan perangkat bantu yang efektif untuk memekanisasi sambungan dan pembongkaran batang bor.

benang

Ada empat konstruksi dasar benang untuk batang bor batu:"R"atau benang gelombang,"T"atau benang trapesium,"C"atau utas mulai ganda, dan"Hai-Leed"atau benang gerigi terbalik (Gambar 1). Itu"T"thread dikembangkan oleh Sandvik dan dapat diproduksi oleh produsen lain di bawah lisensi dari Sandvik, namun dalam banyak kasus, thread ini ditandai dengan simbol lain. Seluruh benang harus diproduksi dengan toleransi presisi tinggi dan memiliki permukaan akhir yang tinggi.

Gambar

Itu"R"benang mempunyai sudut ulir konstan 20° diukur dari sumbu batang dan jarak ulir konstan 0,5 inci. Digunakan untuk batang berukuran kecil dengan diameter dari 22mm hingga 28mm. Untuk bor batu bertenaga tinggi, pengencangan berlebihan dapat dilakukan"R"benang, tingkat pengencangan tergantung pada energi tumbukan, torsi rotasi, dan hambatan yang dihasilkan oleh batuan dan gaya dorong.

Dibandingkan dengan"R"benang, itu"T"benang memiliki sudut ulir yang lebih besar dan pitchnya meningkat seiring dengan bertambahnya diameter. Memiliki karakteristik kekencangan yang seimbang dan digunakan untuk batang bor dengan diameter 38mm dan 45mm."C"benang cocok untuk peralatan yang lebih besar, seperti batang bor dengan diameter 51mm atau 57mm. Ia memiliki ulir mulai ganda dan sudut profil ulirnya mirip dengan"T"benang."Hai-Leed"profil gigi ulir berbentuk gigi gergaji, dan kinerja penyambungan dan pembongkarannya berada di antara keduanya"R"Dan"T*"benang. Digunakan untuk batang bor dengan diameter antara 25mm dan 57mm, dan ukuran sudut ulirnya antara"R"Dan"T"benang.

Apabila pengeboran batu lebih mudah maka bagian ulir pada batang penghubung dapat dibuat dua kali lebih panjang, sehingga apabila bagian pertama dari benang tersebut aus dapat terpotong, namun perhatian khusus harus diberikan pada saat pemotongan untuk menghindari lokal. pemanasan dan temper batang bor. Dalam beberapa kasus, batang bor telah mencapai umur lelahnya setelah ulirnya aus. Pilihan ulir start tunggal atau start ganda ditentukan oleh uji coba inspeksi bor batu dan kondisi batuan, namun gaya dorong merupakan parameter penting.

Ingersoll-Rand ( Ingersoll-Rand telah membuat benang khusus yang dipasang di sepanjang batang bor, sehingga bila salah satu ujung benang sudah aus, maka dapat dipotong lalu dilubangi dan digunakan kembali. Dilaporkan bahwa itu umurnya meningkat 5 kali lipat dibandingkan dengan batang bor yang ujungnya hanya berulir.Benangnya digulung, memiliki kekuatan geser yang tinggi, dan permukaannya mengeras, sehingga tangguh dan tahan aus sehingga bisa kendor dengan torsi minimal. Spesifikasinya adalah 32mm, 38mm dan 44mm.

Perbaikan batang bor

05

Bor batu tumbuk generasi baru, khususnya bor batu bertenaga hidrolik, yang dapat menang dalam banyak aspek pengeboran batu lubang terbuka dalam persaingan dengan bor putar dan bor bawah lubang. Kemajuan tersebut terjadi bersamaan dengan penyempurnaan batang bor dan mata bor. Dengan meningkatnya kecepatan pengeboran, batang bor harus memiliki ketangguhan yang lebih besar dan biasanya lebih berat. Tentunya perangkat penanganan dan kendali otomatis batang bor berat sangat penting dan merupakan perlengkapan bantu yang diperlukan.

Umur batang bor terutama dipengaruhi oleh amplitudo gelombang tegangan, sehingga gelombang tegangan panjang dengan amplitudo kecil dan distribusi seragam adalah yang paling disukai. Bor batu tumbukan hidrolik menghasilkan gelombang semacam ini. Dibandingkan dengan piston pendek dan tebal pada bor batu pneumatik, diameter pistonnya kecil dan panjang. Diperkirakan dimungkinkan untuk menghemat 15% biaya konsumsi batang bor dengan menggunakan bor batu hidrolik. Faktor lain yang menguntungkan adalah kekuatan bor batu dapat diatur dengan relatif mudah sesuai dengan kecepatan pengeboran batu dan biaya batang bor. Selain itu, penggunaan alat pembuka mata dan anti jamming otomatis juga dapat mencegah atau setidaknya meminimalisir terjadinya bor jamming.

Diperkirakan investasi dasar menyumbang 25~30% dari biaya pengeboran batu, suku cadang dan pemeliharaan menyumbang 22~33%, upah menyumbang 12~25%, konsumsi energi menyumbang 2~6%, dan batang bor dan mata bor mencapai 20~22%. Di antara biaya-biaya di atas, perbedaan antar tambang adalah Perbedaannya sangat besar. Namun, jika total biaya pengeboran bijih adalah $2/ton, biaya batang bor dan mata bor adalah $0,4/ton. Jika bor sering putus pada saat pengeboran maka akan menambah biaya dan menunda waktu. Di tambang besar, penghematan kecil sekalipun pada konsumsi mata bor dan batang bor dapat memberikan manfaat yang besar. Untuk meminimalkan biaya, sangat penting untuk berdiskusi dengan produsen batang bor dan memilih batang bor dengan cermat sesuai dengan kondisi produksi dan penggunaan.

Pemeliharaan batang bor

06

Mesin bor memastikan selongsong ekor bor utuh dan kepala bor tajam.

Putar batang penghubung dan gunakan batang bor pada kelompok batang bor secara bergantian agar benang pada kelompok batang bor aus secara merata. Gunakan selongsong batang penghubung sesuai dengan masa pakai ulir batang bor yang sesuai - selongsong batang penghubung baru dengan batang bor baru.

Saat mengebor kering, bersihkan dan lumasi ulir dengan minyak khusus, dan hanya gunakan batang bor lurus. Memanaskan batang bor sebelum memulai dalam kondisi cuaca dingin akan memperpanjang umurnya.

Bor dengan hati-hati dan gunakan 1/4~1/2 kekuatan bor batu saat mengebor. Jika batang bor tidak sejajar, maka perlu dibor ulang.

Gunakan daya dorong terbaik. Dorongan yang terlalu besar akan menyebabkan batang bengkok dan memperpendek umurnya, dan juga dapat menghalangi lubang pembersih kepala bor dan menyebabkan pelat karbida kepala bor aus atau rusak; daya dorong yang tidak mencukupi akan menyebabkan pemanasan pada sambungan, merusak sambungan, keausan berlebihan atau kendornya pelat karbida kepala bor.

Lengan batang"buncis"terhadap penahan bor, yang akan merusak selongsong batang.

Pastikan pembilasan berarti selalu ada cukup air pembilasan untuk menghilangkan serpihan batu dengan cepat.

Hati-hati saat menarik bor, gunakan 1/4 kecepatan dorong saat menarik bor untuk mencegah bor tersangkut.

Gunakan kunci pas yang bagus untuk melepaskan batang bor. Memukul atau menggunakan penjepit pipa akan merusak permukaan yang mengeras. Perangkap dapat menyebabkan patah tulang karena kelelahan. Gunakan alat ukur khusus untuk mengukur keausan benang pada selongsong batang dan batang bor. Bila keausan melebihi batas yang ditentukan, maka harus dibuang.

Penyimpanan Jika ingin disimpan setelah digunakan, harus dirawat dengan penghambat karat dan tidak ditumpuk di dekat air atau debu. Korosi merupakan masalah besar pada tambang bawah tanah.