Gyakorlati útmutató a DTH fúrófejek kiválasztásához formációstabilitás alapján – egy gyakorlati stratégia, amely segít a kezdőknek elkerülni a buktatókat
A DTH fúrófejek formációstabilitás szerinti kiválasztásának lényege, hogy megvizsgáljuk, hogy a formáció hajlamos-e a furatösszeomlásra, és hogy a szerkezete ép-e, olyan fúrót válasszunk, amelynek törési mechanizmusa illeszkedik a talajhoz, és a fúrófej kiválasztását megfelelő fúrólyukvédelmi intézkedésekkel kombináljuk. Ez egyensúlyt teremt a furatminőség és a működési hatékonyság között. Általánosságban elmondható, hogy a formációk kétféleképpen oszthatók – stabil formációk és összeomlásra hajlamos formációk –, a részletes kiválasztási útmutató az alábbiakban olvasható.
Stabil képződmények (pl. ép mészkő, sűrű márvány, erősen összefüggő homokkő). Ezek a képződmények ép szerkezettel és szilárd furatfalakkal rendelkeznek, szinte nincs összeomlásveszély. A kiválasztás a fúrási hatékonyság maximalizálására összpontosíthat anélkül, hogy a falvédelmi igények korlátoznák; a legtöbb DTH fúrótípus alkalmazható. Vegye figyelembe a következő lehetőségeket:
Nagy hatékonyságú fúrást részesítsen előnyben: válasszon forgó típusú DTH fúrófejeket. A kőzet nagy forgási sebességgel, folyamatos vágási művelettel történő vágásával jelentősen felgyorsíthatják a folyamatot. Például ép mészkőben a tiszta vízzel, mint öblítőközeggel használt forgó fúrófej leegyszerűsíti a műveleteket; a 100–150 fordulat/perc forgási sebesség körülbelül 1–1,5 m/perc behatolási sebességet érhet el, ami alkalmas sekély kutatófúrásokhoz és kis szerkezeti alapozások fúrásához.
Közepes és nagy furatátmérőkhöz: válasszon görgős kúpos (fogazott görgős) DTH fúrófejeket. Gördülő vágóműködésük közepesen kemény, stabil kőzetekhez illik, és sima forgácseltávolítást biztosít, így alkalmasak ott, ahol nagyobb furatátmérőre van szükség (pl. kiegészítő furatok a bányaútvonalak fejlesztésében). Megőrzik a hatékonyságot, miközben csökkentik a fúrófej kopását.
Egyébként stabil képződményeken belüli kemény köztes rétegek kezeléséhez használjon ütveforgó kompozit fúrókat. Ezek ötvözik a forgófúrók magas vágási hatékonyságát a lágyabb, stabil kőzetekben az ütvefúró hatással a keményebb köztes rétegek áttörésére, elkerülve a gyakori fúrócserét.
Összeomlásra hajlamos képződmények (pl. laza homokrétegek, mállott/töredezett kőzet, erősen repedezett rétegek). Ezek a képződmények lazaak vagy erősen repedezettek, és fúrás közben hajlamosak a fúrólyuk összeomlására és lepattogzására. A kiválasztásnak a „fúrólyuk falának zavarásának minimalizálása + a falmegtámasztási intézkedésekkel való kompatibilitás” elvét kell előnyben részesítenie. Olyan fúrófejeket válasszon, amelyek minimális hatással vannak a fúrólyukra, és amelyek jól működnek a stabilizációs technikákkal:
Elsődleges választás: forgó típusú DTH fúrók. A forgó vágás simább, és sokkal kevesebb ütést vagy zavart okoz a furatfalon, mint az ütvefúrók, minimalizálva az összeomlás kockázatát. Fúróiszappal használva az iszap sűrű szűrőlepényt képez a falon, ami segít stabilizálni azt. A forgási sebességet legfeljebb 80 fordulat/percre kell szabályozni, és az öblítő-/iszapnyomást 0,3–0,5 MPa értéken kell tartani a nagy nyomás vagy a nagy sebességű zavar elkerülése érdekében. Megfelelő alkalmazások közé tartoznak a metró alapozási gödrök horgonyfuratai és az aljzat megerősítésének fúrása.
Speciális esetek: megerősített görgős kúpfúrók tűvédő fogakkal. Ha az összeomlásra hajlamos képződmény sok apró kavicsot tartalmaz, egy tisztán forgó fúró nem biztos, hogy hatékony. A tűvédő (stabilizáló) fogakkal ellátott megerősített görgős kúpfúró a vágás és a könnyű ütés kombinációját biztosítja a kavics kezeléséhez, miközben a tűvédő fogak csökkentik a furattágulást. Nagyobb viszkozitású iszappal együtt használva a fal megtámasztására ez javíthatja a behatolást, miközben megakadályozza az összeomlást, alkalmas sekély kavicsos homokrétegekhez.
További megjegyzések
Kerülje a szabványos ütvefúró fúrók használatát az összeomlásra hajlamos képződményekben: nagyfrekvenciás ütéseik tovább lazíthatják a fúrólyuk falát és jelentősen növelhetik az összeomlás kockázatát. Ha a használatuk különleges esetekben elkerülhetetlen, párosítsa a fúrót speciális fúrólyuk-stabilizátorokkal, csökkentse az ütések gyakoriságát, és valós időben figyelje a furatfal állapotát.
