Praktisk guide till att välja DTH-borrkronor utifrån formationsstabilitet — en praktisk strategi som hjälper nybörjare att undvika fallgropar
Kärnan i att välja DTH-borrkronor utifrån formationsstabilitet är att beakta om formationen är benägen att kollapsa och om dess struktur är intakt, matcha en borrkrona vars brottmekanism passar marken och kombinera borrkronavalet med lämpliga skyddsåtgärder för borrhålet. Detta balanserar hålkvalitet och driftseffektivitet. I stort sett delas formationer in i två scenarier – stabila formationer och kollapsbenägna formationer – med detaljerad urvalsvägledning enligt följande.
Stabila formationer (t.ex. intakt kalksten, tät marmor, starkt sammanhängande sandsten). Dessa formationer har intakt struktur och fasta hålväggar med nästan ingen risk för kollaps. Urvalet kan fokusera på att maximera borreffektiviteten utan att begränsas av väggskyddsbehov; de flesta typer av sänkborrkronor är tillämpliga. Överväg följande alternativ:
Prioritera högeffektiv borrning: välj roterande DTH-borrkronor. Genom att skära berget med höga rotationshastigheter med kontinuerlig skärverkan kan de avsevärt öka framstegen. Till exempel, i intakt kalksten förenklar ett roterande borrkrona som används med rent vatten som spolmedium operationerna; rotationshastigheter på 100–150 rpm kan uppnå penetrationshastigheter på cirka 1–1,5 m/min, lämpligt för grunda prospekteringshål och små strukturella grundborrningar.
För medelstora till stora håldiametrar: välj rullkoniska (tandade rullar) DTH-borrkronor. Deras rullande skärfunktion passar för medelhårt, stabilt berg och ger jämn borttagning av borrkax, vilket gör dem lämpliga där en större håldiameter krävs (t.ex. hjälphål vid gruvvägsutveckling). De kan bibehålla effektiviteten samtidigt som de minskar borrslitage.
För att hantera lokala hårda mellanlagringar i annars stabila formationer: använd slagroterande kompositborrkronor. Dessa kombinerar den höga skäreffektiviteten hos roterande borrkronor i mjukare stabilt berg med slagverkan för att bryta igenom hårdare mellanlagringar, vilket undviker frekventa borrkronbyten.
Formationer som är benägna att rasa (t.ex. lösa sandlager, vittrad/sprickig bergart, kraftigt sprickiga lager). Dessa formationer är lösa eller mycket sprickiga och tenderar att drabbas av borrhålsras och splittring under borrning. Urvalet bör prioritera "minimering av störningar i borrhålsväggen + kompatibilitet med väggstödåtgärder". Välj borrkronor som har minimal påverkan på borrhålet och som fungerar bra med stabiliseringstekniker:
Första val: roterande DTH-borrkronor. Rotationsskärning är jämnare och orsakar betydligt mindre slag eller störningar på hålväggen än slagborrkronor, vilket minimerar risken för kollaps. När det används med borrslam bildar slammet en tät filterkaka på väggen som hjälper till att stabilisera den. Kontrollera rotationshastigheten till högst 80 rpm och håll spolnings-/slamtrycket på 0,3–0,5 MPa för att undvika störningar vid högt tryck eller hög hastighet. Lämpliga tillämpningar inkluderar förankringshål för grundgropar i tunnelbana och armeringsborrning i undergrunden.
Specialfall: förstärkta rullkonborrkronor med tänder som skyddar mot håligheter. Om den rasbenägna formationen innehåller många små grusbitar kan en ren roterande borrkrona vara ineffektiv. En förstärkt rullkonborrkrona med tänder som skyddar mot håligheter (stabiliserande) ger en kombination av skärning och lätt slagverk för att hantera grus medan tänderna som skyddar mot håligheter minskar hålförstoringen. Tillsammans med en högre viskositetsslam för väggstöd kan detta förbättra penetrationen samtidigt som det förhindrar ras, lämplig för grunda grusiga sandlager.
Ytterligare anteckningar
Undvik att använda vanliga slagborrkronor av typen DTH i kollapsbenägna formationer: deras högfrekventa stötar kan ytterligare luckra upp borrhålsväggen och kraftigt öka risken för kollaps. Om användning är oundviklig i speciella fall, para ihop borrkronan med specialiserade borrhålsstabilisatorer, minska stötfrekvensen och övervaka borrhålsväggens skick i realtid.
