Kegagalan Batang Pengeboran Batu: Penyebab Umum dan Solusi yang Perlu Anda Ketahui
Dalam operasi pertambangan, batang bor merupakan peralatan penting, dengan kinerjanya yang secara langsung memengaruhi efisiensi dan keselamatan. Meskipun kegagalan batang tambang lebih jarang terjadi dibandingkan batang terowongan, jika terjadi, kegagalan tersebut dapat menyebabkan gangguan signifikan pada produksi. Hari ini, kita akan membahas mode kegagalan umum batang bor pertambangan, penyebabnya, dan solusi untuk menghindari jebakan operasional ini.
1. Keausan pada Benang Dalam dan Luar: Yang Paling Umum "Annoyance"
Di antara berbagai jenis kegagalan batang tambang, keausan ulir internal dan eksternal adalah yang paling sering terjadi, dengan keausan ulir internal menjadi masalah yang dominan. Hal ini serupa dengan bagaimana sekrup dalam penggunaan sehari-hari menjadi aus seiring waktu dan mengendur, sehingga sulit dikencangkan. Ulir batang pengeboran juga mengalami fenomena yang sama.
Jadi, faktor apa saja yang menentukan ketahanan aus ulir batang?
Proses Pembuatan: Kekerasan batang bor, kedalaman lapisan yang dikeraskan, permukaan akhir ulir, dan presisi pemasangan ulir merupakan faktor-faktor krusial. Layaknya membuat alat yang tahan lama, kualitas material dan presisi pemrosesan secara langsung memengaruhi masa pakainya.
Kondisi Operasional: Kekerasan lapisan batuan dan kompleksitas geologis memainkan peran penting. Dalam kondisi kerja yang kompleks, masalah seperti batang yang tersangkut atau penyimpangan arah pengeboran dapat terjadi, yang mempercepat keausan ulir, seperti halnya amplas.
Faktor Operasional: Tingkat keahlian operator, serta parameter pengeboran seperti tekanan dorong dan tekanan air pembilasan, juga dapat memengaruhi kecepatan keausan ulir. Pengoperasian yang tidak tepat sama saja dengan menempatkan batang bor dalam kondisi ekstrem, yang menyebabkan keausan abnormal.
Praktik Pemeliharaan: Kegagalan untuk menajamkan kembali mata bor tepat waktu dapat menyebabkan pengeboran yang tidak efisien dan penyimpangan pengeboran. Selain itu, mencampur batang bor baru dan yang aus atau menggunakan batang bor dari produsen berbeda dengan toleransi ulir yang berbeda dapat semakin mempercepat keausan ulir.
2. Fraktur pada Akar Benang Luar: Konsekuensi Penggunaan Berlebihan
Fraktur pada akar ulir eksternal merupakan jenis kegagalan umum lainnya, yang sering terjadi ketika batang bor telah melampaui masa pakai normalnya dan masih digunakan. Biasanya, ulir internal dan eksternal pada sebagian besar batang tambang aus sebelum fraktur akar. Namun, jika ulir belum aus hingga rusak, penggunaan yang berkelanjutan dapat menyebabkan fraktur tersebut.
Faktor-faktor utama yang menyebabkan kegagalan ini adalah:
Proses Pembuatan: Perlakuan panas sangat penting dalam menentukan kekuatan lelah batang. Struktur yang telah diberi perlakuan panas harus memiliki ketangguhan dan ketahanan lelah yang tinggi, dengan struktur ideal berupa martensit karbon tinggi di permukaan dan bainit di inti, dengan transisi yang halus dan lebar di antara keduanya. Permukaan akhir ulir juga memengaruhi daya tahannya.
Kondisi Operasional: Batang yang sering tersangkut dan penyimpangan pengeboran dalam kondisi yang rumit dapat mengakibatkan fraktur lelah abnormal pada akar ulir luar.
Praktik Pemeliharaan: Gagal menajamkan kembali mata bor tepat waktu dapat menyebabkan penyimpangan pengeboran, yang selanjutnya dapat menyebabkan fraktur lelah pada akar ulir.
3. Fraktur pada Benang Dalam "Void": Kelemahan Struktural
Fraktur pada ulir internal "void" merupakan mode kegagalan lain, yang biasanya disebabkan oleh dua faktor. Pertama, selama proses pengeboran, ulir eksternal memberikan gaya pada ulir internal, titik lemah dalam struktur yang mudah patah. Kedua, jika ulir eksternal batang mengalami keausan yang signifikan, hal itu akan semakin melemahkan ulir internal dan meningkatkan risiko patah.
Solusinya? Memilih batang bor dengan ulir internal yang diperpanjang dapat meningkatkan daya tahannya secara signifikan. Desain ini membantu mendistribusikan gaya secara lebih merata, mengurangi konsentrasi tegangan di titik-titik lemah, seperti menambahkan lapisan pelindung pada area yang rentan.
4. Fraktur Badan Batang: Pengawasan dalam Pengendalian Mutu
Fraktur pada badan batang relatif jarang terjadi, tetapi dapat terjadi karena masalah kualitas baja itu sendiri atau proses penggulungan yang tidak tepat. Biasanya, fraktur semacam ini merupakan insiden yang terisolasi. Namun, jika fraktur pada badan batang terjadi secara massal, hal ini dapat mengindikasikan masalah signifikan pada proses perlakuan panas. Dalam kasus seperti ini, penting untuk memeriksa proses perlakuan panas secara cermat guna mengidentifikasi cacat dalam pengendalian kualitas dan mencegah masalah lebih lanjut.
5. Pembengkokan Badan Batang: Pembunuh Tak Terlihat dalam Operasi Berantai
Batang bor tambang sering digunakan secara seri, biasanya antara 10 dan 20 batang sekaligus. Ketika satu batang bengkok, tidak hanya tidak dapat digunakan lagi, tetapi juga dapat menyebabkan batang lainnya rusak sebelum waktunya. Oleh karena itu, menjaga kelurusan dan kesejajaran merupakan standar kualitas yang penting untuk batang tambang. Memastikan sifat geometris ini dapat meningkatkan keandalan dan daya tahan batang secara signifikan selama operasi berkelanjutan.
Untuk mencegah pembengkokan badan batang, bahan baku dan batang jadi harus menjalani beberapa proses pelurusan selama produksi. Bahan baku yang mungkin memiliki pembengkokan bawaan perlu diluruskan sebelum diproses lebih lanjut. Setelah perlakuan panas, batang juga dapat berubah bentuk dan memerlukan pelurusan yang presisi agar memenuhi standar kelurusan yang ketat. Selain itu, selama transportasi dan penyimpanan, langkah-langkah harus diambil untuk memastikan batang tetap lurus dan tidak bengkok.
Dengan memahami penyebab umum kegagalan dan menerapkan tindakan yang tepat, Anda dapat meningkatkan keandalan dan umur batang pengeboran pertambangan secara signifikan, memastikan operasi yang lancar dan efisien.
