Pengetahuan tentang batang bor dampak (batang bor ekstensi)

Saat memilih batang bor untuk bor batu impak, teknisi pertambangan dihadapkan pada banyak faktor yang dapat dipertimbangkan secara komprehensif, termasuk diameter batang bor, bentuk penampang, jenis baja bor, dan proses perlakuan panas. Pemilihan tidak hanya dipengaruhi oleh kondisi teknis, tetapi juga oleh preferensi regional dan pasokan pasar. Ada dua jenis dasar batang bor yang saat ini diproduksi: yang pertama dengan adaptor shank tempa, dan yang kedua dengan ulir di setiap ujungnya. Yang pertama cocok untuk kepala bor integral, meruncing, atau berulir. Yang kedua digunakan dalam kasus adaptor shank, seperti hanya satu batang bor untuk bor batu tipe rel, atau batang bor rakitan batang yang dihubungkan ke selongsong batang berulir.

Jenis Batang Bor:

Baja bor berongga digulung panas dari billet dengan inti logam penuh di tengah bundar menjadi penampang bulat atau heksagonal dan panjang yang berbeda. Komposisi kimia baja harus dipilih dengan baik dan dikontrol secara akurat agar sesuai dengan jenis batang bor yang diperlukan dan metode perlakuan panas yang digunakan. Setelah digulung ke ukuran yang diperlukan, baja diregangkan untuk mengurangi diameter dan kemudian inti logam dilepaskan. Baja karbon tinggi yang mengandung 1% karbon dan 1% kromium, dengan sedikit mangan dan molibdenum, memiliki ketahanan lelah yang kuat dan dapat diolah dan dilas secara lokal. Baja ini digunakan untuk memproduksi batang bor dengan adaptor shank, 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 lapisan permukaan. Metode frekuensi tinggi dapat digunakan untuk mengolah kerucut, adaptor shank, dan ulir secara lokal, membuat batang bor fleksibel dan mampu menahan pembengkokan besar dan penanganan 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 adaptor, ekor adaptor, selongsong adaptor, dan badan mata bor. Umumnya baja tersebut dikarburisasi sepenuhnya. Selama karburisasi, seikat 200-300 batang bor digantung dalam sangkar dan diolah dalam atmosfer kaya karbon pada suhu 925°C dalam tungku lubang selama sekitar 6 jam. Karena karburisasi, komposisi kimia dasar dan sifat lapisan luar berubah, yang 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, tentu saja penting untuk meningkatkan ketahanan aus dan korosi untuk melindungi lubang pembilasan. Dilaporkan bahwa sekitar 95% dari komponen adaptor yang digunakan untuk pengeboran basah bawah tanah dikarburisasi secara keseluruhan, termasuk selongsong adaptor dan ulir mata bor. Ketika jenis baja ini dikarburisasi sebagian, sulit untuk melakukan anil lokal karena zona anil akan terbentuk. Secara teknis merupakan proses yang sulit untuk mengelas lembaran karbida dalam baja karburisasi untuk membuat batang bor integral, tetapi beberapa produsen telah berhasil. 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 karbon rendah lainnya memiliki kemampuan mesin yang sangat baik. Baja ini mengandung nikel dan kromium. Umumnya, baja ini juga dikarburisasi secara keseluruhan. Baja kromium-nikel karbon sedang (0,42%) digunakan oleh beberapa pabrik untuk membuat baja panjang,batang bor integral tugas berat. Permukaan luar dan lubang pembilasan dapat difosfat untuk mencegah karat. Lilin pelindung juga dapat diterapkan selama penyimpanan. Korosi dan karat dapat menyebabkan retak lelah prematur. Saat mengebor batuan keras abrasif dengan bor batu basah, batang bor yang sepenuhnya dikarburasi umumnya lebih disukai. Namun, saat mengebor di tangga tambang terbuka dengan sambungan atau formasi batuan yang rusak, batang bor berada dalam bahaya pembengkokan parah, dan batang bor yang dikarburasi dapat patah. Batang bor pendinginan frekuensi tinggi dapat beradaptasi lebih baik dengan situasi ini. Karena batang bor yang dipadamkan frekuensi tinggi memiliki ketangguhan yang lebih besar, tidak mudah rusak oleh benturan yang tidak disengaja atau disengaja. Pada saat yang sama, tidak mudah untuk melonggarkan ulir karena gaya pendorong yang tidak mencukupi, yang menyebabkan pemanasan dan kerusakan lokal. Hembusan udara bertekanan juga dapat menyebabkan pemanasan lokal dan erosi permukaan. Batang bor yang dipadamkan frekuensi tinggi tidak rentan terhadap fenomena ini, tetapi keausan ulir cenderung terjadi. Batang bor dengan adaptor shank Bila lubang ledak sangat dangkal, misalnya, di bawah 6 meter, atau saat lubang ledak semakin dalam, sekelompok batang bor dengan panjang yang berbeda digunakan, atau satu bor yang sama dengan kedalaman lubang ledak digunakan secara luas. Jenis batang bor ini ditempa dengan adaptor shank. Kepala bor menyatu dengan batang bor atau kepala bor yang dapat digerakkan yang dihubungkan dengan kerucut atau ulir. Batang bor dengan adaptor shank terbuat dari baja bor heksagonal dengan dimensi sisi berlawanan 19mm, 22mm atau 25mm, dan digunakan untuk bor batu genggam, bor batu berkaki udara, dan kendaraan pengeboran mekanis untuk mengebor lubang di permukaan kerja atau baut batu. Seperti disebutkan di atas, jenis batang bor ini umumnya terbuat dari baja paduan yang mengandung kromium karbon tinggi. Baja paduan ini dapat menahan pembengkokan tanpa patah atau deformasi permanen. Ujung adaptor shank (jika batang bor tidak sepenuhnya dikarburasi) didinginkan secara terpisah untuk menahan tekanan benturan 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 integral adalah untuk membuat total masa pakai karbida tungsten setara dengan masa pakai lelah batang bor. Namun, pada batuan yang sangat abrasif, pendekatan ini tidak praktis dan lebih baik menggunakan kepala bor yang dapat digerakkan. Pengeboran batuan mekanis dengan pemotongan pembilasan air bertekanan tinggi harus dilengkapi dengan segel adaptor shank untuk mencegah air pembilasan memasuki bor batu, karena untuk bor batu pneumatik, situasi ini dapat memengaruhi pelumasan dan menyebabkan es. Setidaknya satu produsen menawarkan batang bor integral dengan kepala bor gigi bola, bukan kepala bor berlubang. Pada batuan yang pecah atau retak, sangat cocok untuk menggunakan batang bor integral dengan kepala bor silang karena ada risiko macet saat mengebor di batuan ini. Namun, kepala bor berlubang memiliki keuntungan luar biasa karena mudah diasah.

Menghubungkan adaptor shank:

 Saat mengebor lubang dalam dengan batang, ekor batang dimasukkan ke dalam selongsong adaptor shank bor batu, dan selongsong batang dihubungkan ke batang bor pertama dalam kelompok batang bor. Karena produsen bor batu memproduksi bor batu dengan berbagai struktur selongsong bor, ada banyak jenis ekor batang. Yang paling sederhana adalah ekor berbahu heksagonal, dan yang lainnya bervariasi dalam kompleksitas, dengan bos atau spline. Ekor batang harus mentransmisikan energi benturan, torsi putar, dan gaya pendorong ke batang bor, dan permukaan ujung belakangnya, ulir dan spline atau bahunya harus memiliki ketahanan aus yang tinggi. Gelombang kejut yang dihasilkan oleh piston merambat pada kecepatan suara dalam baja (sekitar 5000 m/s) dan frekuensi 60 kali/s. Perpindahan kecil akan terjadi pada sambungan ulir, dan keausan yang disebabkan harus diminimalkan oleh baja tahan aus. Baja tahan aus yang digunakan harus memiliki karakteristik menjadi getas tetapi tidak kehilangan kekuatan lelah. Baja yang paling cocok adalah baja kromium karbon rendah atau baja nikel-kromium, dan perlakuan panas yang umum digunakan adalah karburisasi penuh. Saat mengebor lubang dangkal, lebih baik menghubungkan bor batu tipe rel dan mata bor aktif ke ekor batang adaptor daripada menggunakan batang bor tunggal dengan adaptor shank, terutama saat mengebor lubang berdiameter besar di batu keras dan menggunakan bor batu berdaya tinggi. Metode ini memungkinkan ekor batang adaptor, selongsong adaptor, batang bor, dan mata bor diganti bila perlu. Namun, karena selongsong adaptor melewati dudukan bor terbuka, ada kerugian bahwa panjang dorong hilang sama dengan panjang ekor batang adaptor. Saat mengebor lubang langkah ke bawah, batang bor pertama harus dilepaskan dari adaptor shank sebelum menambahkan adaptor. Saat menggunakan selongsong adaptor, batang bor dapat jatuh, jadi terkadang lebih disukai untuk menggunakan adaptor shank dengan ulir internal. Kecuali jika semua ulir betina digunakan, selongsong adaptor harus dihubungkan ke ujung bawah batang bor. Dibandingkan dengan penggunaan selongsong adaptor, sambungan yang lebih kaku terbentuk antara adaptor shank dan batang bor pertama. Jika tegangan tekuk yang besar terjadi pada adaptor shank karena defleksi lubang ledak, sambungan kaku lebih mungkin rusak. Ada bagian transisi yang sangat ramping antara ekor mata bor dan bagian berulir, yang dikatakan membuat mata bor elastis dan mampu menahan tegangan tekuk. Media pembilasan (air atau udara bertekanan) memasuki lubang ledak melalui jarum air bor batu atau perangkat berputar independen. Jika air bertekanan tinggi (lebih dari 8 bar) digunakan untuk pembilasan, perangkat berputar independen harus digunakan. Bor batu hidrolik modern memiliki sistem pembilasan terintegrasi di ujung selongsong mata bor.

Batang bor penghubung:

Batang bor pengeboran 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 batang bor berpenampang besar adalah sama, sedangkan diameter ujung ulir batang bor ringan lebih besar. Meskipun batang bor yang lebih ringan memiliki risiko defleksi lubang ledak karena kekakuan yang berkurang, lebih mudah menggunakan batang bor ringan saat mengebor ke atas. Batang bor ringan memerlukan proses penempaan yang rumit, dan karburisasi adalah metode dasar untuk mendapatkan kekuatan lelah yang lebih tinggi. Batang bor bundar dengan diameter lebih dari 32mm digunakan untuk mengebor lubang dalam pada kendaraan pengeboran berat. Saat menghubungkan dan membongkar batang bor berat untuk mengebor lubang dalam, gunakan perangkat tambahan yang efektif untuk mekanisasi penyambungan dan pembongkaran batang bor.

Benang:

Ulir "R" memiliki sudut ulir konstan 20° dan pitch konstan 0,5 inci yang diukur dari sumbu batang bor. Ulir ini digunakan untuk batang bor berukuran kecil dengan diameter 22 mm hingga 28 mm. Untuk bor batu berdaya tinggi, ulir "R" dapat dikencangkan secara berlebihan, dan tingkat pengencangan bergantung pada energi impak, torsi putar, dan resistansi yang dihasilkan oleh batu dan gaya dorong. Dibandingkan dengan ulir "R", ulir "T" memiliki sudut ulir yang lebih besar dan pitch-nya meningkat seiring dengan peningkatan diameter. Ulir ini memiliki karakteristik kekencangan yang seimbang dan digunakan untuk batang bor dengan diameter 38 mm dan 45 mm. Ulir "C" cocok untuk peralatan yang lebih besar, seperti batang bor dengan diameter 51 mm atau 57 mm. Ulir ini memiliki ulir awal ganda dan sudut profil ulirnya mirip dengan ulir "T". Profil ulir "Hi-Leed" berbentuk gigi gergaji, dan kinerja penyambungan serta pembongkarannya berada di antara ulir "R" dan "T". Digunakan untuk batang bor dengan diameter antara 25mm dan 57mm, dan sudut ulirnya berada di antara ulir "R" dan "T". Ketika pengeboran batu lebih mudah, bagian berulir pada batang penghubung dapat dibuat dua kali lebih panjang, sehingga ketika bagian pertama ulir aus, dapat dipotong, tetapi perhatian khusus harus diberikan saat memotong untuk menghindari pemanasan lokal dan tempering batang bor. Dalam beberapa kasus, batang bor telah mencapai masa lelahnya setelah ulir aus. Pemilihan ulir ujung tunggal atau ujung ganda ditentukan oleh pemeriksaan dan uji coba bor batu dan kondisi batu. untuk menentukan, tetapi daya dorong merupakan parameter penting. Ingersoll-Rand membuat ulir khusus yang diulirkan di sepanjang batang sehingga saat salah satu ujungnya aus, dapat dipotong lalu dimiringkan dan digunakan kembali. Dilaporkan bahwa ulir ini memiliki masa pakai lima kali lebih lama daripada batang yang hanya diulirkan di ujungnya. Ulir digulung, yang memberikan daya geser tinggi, dan permukaannya diperkeras agar kuat dan tahan aus. Sudut heliks yang cukup curam digunakan sehingga dapat dilonggarkan dengan torsi minimal. Tersedia dalam ukuran 32mm, 38mm, dan 44mm.

Perbaikan pada batang bor:

Bor batu perkusif generasi baru, terutama yang menggunakan tenaga hidrolik, mampu bersaing dengan bor putar dan bor bawah lubang dalam banyak aspek pengeboran lubang terbuka. Kemajuan ini terjadi seiring dengan peningkatan batang bor dan mata bor. Seiring dengan peningkatan kecepatan pengeboran, batang bor harus lebih tangguh dan biasanya lebih berat. Jelas, perangkat penanganan dan kontrol otomatis batang bor yang berat merupakan peralatan bantu yang penting dan diperlukan. Masa pakai batang bor terutama dipengaruhi oleh amplitudo gelombang tegangan, sehingga gelombang tegangan panjang dengan amplitudo kecil dan distribusi seragam paling disukai. Bor batu perkusif hidrolik menghasilkan gelombang seperti itu. Pistonnya kecil dan berdiameter panjang dibandingkan dengan piston bor batu pneumatik yang pendek dan tebal. Diperkirakan penghematan biaya konsumsi batang bor sebesar 15% dimungkinkan dengan menggunakan bor batu hidrolik. Faktor menguntungkan lainnya adalah daya bor batu dapat disesuaikan dengan relatif mudah sesuai dengan kecocokan kecepatan pengeboran dan biaya batang bor. Selain itu, penggunaan pembuka mata otomatis dan perangkat anti-jamming juga dapat mencegah atau setidaknya meminimalkan terjadinya kemacetan. Diperkirakan bahwa investasi dasar mencakup 25-30% dari biaya pengeboran batu, suku cadang dan pemeliharaan mencakup 22-33%, upah mencakup 12-25%, konsumsi energi mencakup 2-6%, dan batang bor dan mata bor mencakup 20-22%. Dalam biaya yang disebutkan di atas, ada perbedaan besar antara tambang. Namun, jika total biaya pengeboran batu bijih adalah $2/ton, biaya batang bor dan mata bor adalah $0,4/ton. Jika bor sering rusak selama pengeboran batu, itu akan meningkatkan biaya dan penundaan. Di tambang besar, bahkan penghematan kecil dalam konsumsi mata bor dan batang bor dapat membawa manfaat yang cukup besar. Untuk meminimalkan biaya, sangat penting untuk berdiskusi dengan produsen batang bor batu dan memilih batang bor dengan hati-hati sesuai dengan kondisi produksi dan penggunaan.

Perawatan batang bor:

Mesin bor: Pastikan selongsong ekor bor masih utuh dan mata bor tajam. Putar batang dan gunakan batang dalam kelompok batang secara bergantian untuk membuat ulir dalam kelompok batang aus secara merata. Gunakan selongsong batang sesuai dengan masa pakai ulir batang yang sesuai - selongsong batang baru disesuaikan dengan batang baru. Saat pengeboran kering, bersihkan dan lumasi ulir dengan gemuk khusus, dan hanya gunakan batang bor lurus. Memanaskan batang bor sebelum digunakan dalam kondisi cuaca dingin akan memperpanjang masa pakainya. Bor dengan hati-hati dan gunakan 1/4~1/2 dari daya bor batu saat mengebor. Jika batang bor tidak sejajar, maka harus dibor ulang. Gunakan daya dorong yang optimal. Daya dorong yang berlebihan akan menyebabkan batang bor bengkok dan memperpendek masa pakainya, dan juga dapat menyumbat lubang pembersih kepala bor dan menyebabkan keausan atau kerusakan pada pelat karbida kepala bor; daya dorong yang tidak mencukupi akan menyebabkan pemanasan pada sambungan, merusak sambungan, keausan berlebihan atau mengendurnya pelat karbida kepala bor. Selongsong batang "snaps" relatif terhadap dudukan bor, yang akan merusak selongsong batang. Pastikan pembilasan berarti selalu ada cukup air pembilasan untuk membuang serpihan batu dengan cepat. Berhati-hatilah saat melepaskan dok -- gunakan 1/4 dari kecepatan dorong saat melepaskan dok untuk mencegah lengket. Gunakan kunci pas yang bagus untuk melepaskan batang. Memukul atau menggunakan kunci pipa akan merusak permukaan yang mengeras. Jebakan dapat menyebabkan fraktur lelah. Gunakan pengukur khusus untuk mengukur keausan ulir pada selongsong ekstensi dan batang. Jika keausan melebihi batas yang ditentukan, batang harus dibuang. Penyimpanan Jika akan disimpan setelah digunakan, batang harus diberi penghambat karat dan tidak disimpan di dekat air atau debu. Korosi merupakan masalah besar di tambang bawah tanah.