ალმასის ბირთვიანი ბურღები: ზუსტი ინჟინერია ექსტრემალური ბურღვის შესრულებისთვის

ძირითადი ტექნოლოგია: როგორ აჯობებს ალმასის ფრთები ჩვეულებრივ ხელსაწყოებს

1. ჭრის სტრუქტურა და მასალათმცოდნეობა

  • გაჟღენთილი ალმასის ფრთები: ეს ფრთები შეიცავს სინთეზურ ალმასის ქვიშას, რომელიც თანაბრად არის შეწონილი ფხვნილისებრ ლითონის მატრიცაში (როგორც წესი, ვოლფრამის კარბიდი). ბურღვის დროს მატრიცის თანდათანობით ცვეთის გამო, ახალი ალმასის კრისტალები მუდმივად იხსნება, რაც ინარჩუნებს მუდმივად ბასრ ჭრის ზედაპირს. ეს თვითგანახლებადი დიზაინი უზრუნველყოფს განსაკუთრებულ გამძლეობას აბრაზიული გრანიტის, კვარციტის და მყარი ქანების წარმონაქმნებში.ვერცხლისფერ-ბრაკონიანი ბრილიანტის ბირთვიანი ბურღის დეტალები (1).
  • ზედაპირული კომპლექტის PDC ბურღები: პოლიკრისტალური ალმასის კომპაქტური (PDC) ბურღები იყენებენ ვოლფრამის კარბიდის საჭრელებთან შეკავშირებულ სამრეწველო ბრილიანტს. დაბალანსებული პირების გეომეტრიით (6–8 პირი) და 1308 მმ პრემიუმ საჭრელებით დაპროექტებული, ისინი უზრუნველყოფენ აგრესიულ კლდეების მოცილებას საშუალო სიმაგრის წარმონაქმნებიდან, როგორიცაა კირქვა ან ტალახიანი ქვა. ჰიდრავლიკური ოპტიმიზაცია უზრუნველყოფს ნარჩენების ეფექტურ მოცილებას, რაც ხელს უშლის ბურღების დაშლას.
  • ჰიბრიდული ინოვაციები: ტურბო-სეგმენტირებული რგოლები აერთიანებს ლაზერით შედუღებულ ალმასის სეგმენტებს დაკბილულ კიდეებთან, რაც ზრდის ბეტონისა და კერამიკული ფილებისთვის ჭრის სიჩქარეს. სეგმენტების 2.4–2.8 მმ სისქე და 7–10 მმ სიმაღლე უზრუნველყოფს სტრუქტურულ სტაბილურობას მაღალი ბრუნვის მომენტის ოპერაციების დროს.

2. წარმოების ტექნიკა

  • ლაზერული შედუღება: ქმნის მეტალურგიულ კავშირს სეგმენტებსა და ფოლადის კორპუსებს შორის, რომელიც უძლებს 1100°C-მდე ტემპერატურას. ეს გამორიცხავს სეგმენტის დაკარგვას რკინაბეტონში ან ღრმა ხვრელების გათხრისას.
  • ცხელი დაწნეხვით სინთეზირება: გაჟღენთილი ბურღებისთვის გამოყენებული ეს პროცესი აკომპაქტებს ბრილიანტის მატრიცულ კომპოზიტებს ექსტრემალური სითბოს/წნევის ქვეშ, რაც უზრუნველყოფს ბრილიანტის ერთგვაროვან განაწილებას და ცვეთამედეგობას.

3. ზუსტი ინჟინერიის მახასიათებლები

  • TSP/PDC საზომი ხელსაწყოს დაცვა: თერმულად სტაბილური ბრილიანტის (TSP) ან რკალის ფორმის საჭრელები იცავს საჭრელის გარე დიამეტრს, რაც ინარჩუნებს ხვრელის სიზუსტეს გვერდითი დაძაბულობის დროსაც კი.
  • პარაბოლური პროფილები: არაღრმა, მოხრილი ბურღის წინა ნაწილები ამცირებს კონტაქტის ფართობს, რაც ამცირებს ბრუნვის მომენტის მოთხოვნებს და ამავდროულად ზრდის შეღწევადობის სიჩქარეს.

რატომ ირჩევენ ინდუსტრიები ალმასის ბირთვიან ბურღებს: შეუდარებელი უპირატესობები

  • სიჩქარე და ეფექტურობა: ჩვეულებრივ ბურღვის დროს 300%-მდე ამცირებს. ლაზერით შედუღებული ტურბო სეგმენტები რკინაბეტონს 5-10-ჯერ უფრო სწრაფად ჭრის, ვიდრე კარბიდის ალტერნატივები.
  • ნიმუშის მთლიანობა: დაუბინძურებელი ბირთვების ამოღება თითქმის ნულოვანი მსხვრევის მეთოდით - კრიტიკულად მნიშვნელოვანია მინერალური ანალიზისთვის ან სტრუქტურული ტესტირებისთვის. PDC ბურღები უზრუნველყოფენ ბირთვის აღდგენის 98%-იან მაჩვენებელს მყარ ქანებში.
  • ეკონომიურობა: საწყისი მაღალი ხარჯების მიუხედავად, ალმასის ფრთების სიცოცხლის ხანგრძლივობა (მაგ., გრანიტში 150–300+ მეტრი) მეტრზე ღირებულებას 40–60%-ით ამცირებს.
  • მრავალმხრივი გამოყენება: რბილი ქვიშაქვიდან ფოლადით გამაგრებულ ბეტონამდე, სპეციალიზებული მატრიცები ეგუება UCS-ის (შეუზღუდავი შეკუმშვის სიმტკიცის) 20–300 მპა დიაპაზონს.
  • სამშენებლო მოედნის მინიმალური დარღვევა: ვიბრაციის გარეშე მუშაობა ინარჩუნებს სტრუქტურულ მთლიანობას რემონტის პროექტებში.

სამრეწველო გამოყენება: სადაც ალმასის ფრთები წარმატებულია

სამთო და გეოლოგიური კვლევები

  • მინერალური ბირთვის ნიმუშების აღება: HQ3/NQ3 ზომის გაჟღენთილი ბურღები (დიამეტრი 61.5–75.7 მმ) ღრმა მყარი კლდოვანი წარმონაქმნებიდან იღებენ ხელუხლებელ ბირთვებს. მაღალი ბრუნვის მომენტის მქონე დანადგარებთან, როგორიცაა Boart Longyear LM110 (128 კნ მიმწოდებელი ძალა), შეწყვილებისას ისინი რკინის მადნის ან ოქროს საბადოებში 33%-ით უფრო სწრაფად შეღწევას აღწევენ.
  • გეოთერმული ჭაბურღილები: PDC ბიტები ბურღავს ვულკანურ ბაზალტისა და აბრაზიული მაგმური ფენებს, რაც ინარჩუნებს მათ მუშაობას 300°C+ ტემპერატურაზე.

მშენებლობა და სამოქალაქო ინჟინერია

  • სტრუქტურული ბურღვა: ლაზერით შედუღებული ბირთვის ბურღები (68–102 მმ) ბეტონის ფილებში ქმნის HVAC მილებს ან სამაგრი ჭანჭიკებს. სეგმენტის წინასწარი კიდეების ტექნოლოგია უზრუნველყოფს სუფთა, ბზარებისგან თავისუფალ ხვრელებს ნაპრალების გარეშე.
  • გრანიტის/მარმარილოს დამზადება: შედუღებული სველი ბირთვის მქონე ბურღები (19–65 მმ) სამუშაო მაგიდის სანტექნიკის ხვრელებს ჭრის გაპრიალებული კიდეებით, რაც გამორიცხავს ნაპრალების წარმოქმნას. წყლით გაგრილება 3-ჯერ ახანგრძლივებს ბურღების ექსპლუატაციას 510-ით.

ინფრასტრუქტურა და კომუნალური მომსახურება

  • გვირაბის გაბურღვა: შესაცვლელი ლილვაკებიანი გამაფართოებელი ბურღები მილსადენის ან ვენტილაციის ლილვებისთვის 1.5 მეტრზე მეტ დიამეტრამდე აფართოებს საპილოტე ხვრელებს.
  • ბეტონის შემოწმება: 68 მმ-იანი ღრუ ბირთვიანი ბურღები იღებენ ნიმუშებს ხიდების/გზების პროექტებში შეკუმშვის სიმტკიცის შესამოწმებლად.

სწორი ნაწილის არჩევა: ტექნიკური გადაწყვეტილების ფაქტორები

ცხრილი: ფრთების შერჩევის სახელმძღვანელო მასალის მიხედვით

მასალის ტიპი რეკომენდებული ბიტი იდეალური მახასიათებლები
რკინაბეტონი ლაზერით შედუღებული ტურბო სეგმენტი 8–10 მმ სეგმენტის სიმაღლე, M14 ხრახნიანი ღერო
გრანიტი/ბაზალტი გაჟღენთილი ბრილიანტი საშუალო სიმტკიცის ბმის მატრიცა, HQ3/NQ3 ზომები
ქვიშაქვა/კირქვა ზედაპირის ნაკრების PDC 6–8 პირი, პარაბოლური პროფილი
კერამიკული ფილა უწყვეტი რგოლით შედუღებული ბრილიანტებით დაფარული რგოლი, 75–80 მმ სიგრძის

კრიტიკული შერჩევის კრიტერიუმები:

  1. ფორმირების სიმტკიცე: სილიციფიცირებული ქანების შემთხვევაში გამოიყენეთ რბილი შეერთებით გაჟღენთილი ნაჭრები; საშუალო სიმტკიცის ფენებში აირჩიეთ PDC.
  2. გაგრილების მოთხოვნები: სველი ბურღვა (წყლით გაგრილება) ხელს უშლის ღრმა ხვრელებში გადახურებას; მშრალი ბურღვა კი არაღრმა ბეტონისთვისაა შესაფერისი.
  3. დანადგარის თავსებადობა: შეუსაბამეთ ლილვის ტიპები (მაგ., 5/8″-11 ხრახნიანი, M14) საბურღ დაზგებს. LM110 დანადგარის მოდულური დიზაინი იღებს ყველა ინდუსტრიულ სტანდარტს.
  4. დიამეტრი/სიღრმე: 102 მმ-ზე მეტი დიამეტრის პირებს გადახრის თავიდან ასაცილებლად უფრო მყარი ლულები სჭირდებათ.

ინოვაციები, რომლებიც მომავალს ქმნიან

  • ჭკვიანი ბურღვის ინტეგრაცია: ბურღებში ჩაშენებული სენსორები ცვეთის, ტემპერატურისა და ფორმირების ცვლილებების შესახებ რეალურ დროში მონაცემებს გადასცემენ დანადგარის კონტროლერებს.
  • ნანოსტრუქტურირებული ბრილიანტები: 40%-ით მეტი ცვეთამედეგობა ნანოსაფარის წყალობით, რაც ბურღის ექსპლუატაციის ვადას ახანგრძლივებს.
  • ეკოლოგიურად სუფთა დიზაინი: წყლის გადამუშავების სისტემები და ბიოდეგრადირებადი საპოხი მასალები შეესაბამება მდგრადი სამთო მოპოვების პრაქტიკას.

გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 12 ივლისი