கடினமான பாறை துளையிடல் தீர்வுகள்: ஹைட்ராலிக் ராக் டிரில்களுக்கான திறமையான இயக்க திறன்கள்

150 MPa-க்கு மேற்பட்ட வலுவான பாறைகள், மென்மையான மற்றும் நடுத்தர பாறை வடிவங்களை விட டிரில்லை எதிர்க்கின்றன. டிரில் பிட்டின் கார்பைட், எளிதில் அழுத்தம் ஏற்றுக் கொள்ளாத பாறை மேற்பரப்புடன் தொடர்பில் உள்ளது—எனவே ஒவ்வொரு அடித்தலும், பாறையில் விரிச்சலைத் தூண்டுவதற்கு போதுமான ஆற்றலை வழங்க வேண்டும்; பாறையை மட்டும் மென்மையாக வளைத்தல் (எலாஸ்டிக் டிஃபார்மேஷன்) போதாது. ஒரு குறிப்பிட்ட பாறையை விரிச்சலுக்கு உள்ளாக்க தேவையான அடித்தல் ஆற்றல் ஒவ்வொன்றிலும் குறைவாக இருந்தால், அந்த அடித்தல் துளையை முன்னேறச் செய்யாமல், பிட்டில் வெப்பம் மற்றும் தேய்மானத்தை மட்டுமே ஏற்படுத்தும். இதுவே, கடினமான பாறைகளைத் துளையிடும் போது தவறான உபகரணங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது மட்டுமல்ல, சரியான உபகரணங்களை தவறான அளவுருக்களில் இயக்குவதாலும் துளையிடுதல் தோல்வியுறுகிறது என்பதற்கான காரணம்.

விலையுயர்ந்த கடினமான பாறை டிரில்லிங்கை விட உற்பாதித்திறன் கொண்ட கடினமான பாறை டிரில்லிங்கை வேறுபடுத்தும் திறன்கள் பெரும்பாலும், அமைப்பு பாறையுடன் சரியான முறையில் செயல்படுகிறதா அல்லது எரிபொருளை மட்டும் எரித்துக் கொண்டிருக்கிறதா என்பதை அடையாளம் காண்பதைச் சுற்றியே அமைகின்றன.

ஹார்ட் ராக்கில் ஆற்றல் தாழ்வு பிரச்சினை

ஒவ்வொரு பாறை வகைக்கும் ஒரு தாழ்வு ஆற்றல் மதிப்பு உள்ளது; இந்த மதிப்புக்குக் கீழே ஒவ்வொரு அடியும் மட்டும் மீட்சித் தன்மையை (எலாஸ்டிக் டிஃபார்மேஷன்) ஏற்படுத்துகிறது—அதாவது, பாறை மீண்டும் தன் முந்தைய நிலைக்குத் திரும்புகிறது, ஆனால் நிரந்தரமான பிளவு ஏற்படுவதில்லை. இந்த தாழ்வு மதிப்புக்கு மேலே பிளவுகள் தோன்றி, பரவுகின்றன, மேலும் டிரில் பிட் (bit) முன்னேறுகிறது. இந்த தாழ்வு மதிப்பு UCS (Unconfined Compressive Strength) உடன் அதிகரிக்கிறது: 200 MPa உறுதியுள்ள கிரானைட் (granite) க்கு தாழ்வு மதிப்பு 80 MPa உறுதியுள்ள லைம்ஸ்டோனை விட மிக அதிகமாக இருக்கும். ஒவ்வொரு அடிக்கும் 150 J ஆற்றலை வழங்கும் ஒரு டிரிப்டர் (drifter), லைம்ஸ்டோனை திறம்பட துளையிடும், ஆனால் கிரானைட்டை கிட்டத்தட்ட பிளக்கவே முடியாது—இதற்குக் காரணம் 150 J என்பது 'குறைவு' என்பதனால் அல்ல, மாறாக, அந்த பாறை வகைக்கு 150 J என்பது தாழ்வு மதிப்புக்குக் கீழே உள்ளது என்பதனாலேயே ஆகும்.

செயல்பாட்டு விளைவு: கடினமான பாறைகளில், தட்டுதல் அழுத்தத்தில் பொருளாதாரம் செய்ய வேண்டாம். கடினமான கிரானைட்டில் 'கருவிகளைக் காப்பாற்ற' என்ற நோக்கில் தட்டுதல் அழுத்தத்தை 80% ஆகக் குறைத்து இயக்குவது எதிர்த்திறன் உடையது—இதனால் ஒவ்வொரு மீட்டர் துளையிடும் போதும் டிரிப்டர் நீண்ட நேரம் இயங்கும், மேலும் ஒவ்வொரு மீட்டர் முன்னேற்றத்திற்கும் பிட் மற்றும் ராட் ஆகியவை மேலும் பல தட்டுதல் சுழற்சிகளை ஏற்றுக்கொள்ளும் (ஏனெனில் ஒவ்வொரு தட்டுதலும் குறைந்த திறனுடன் இருக்கும்), மொத்த துளையிடும் எஃகு நுகர்வு அதிகரிக்கும். கடினமான பாறைகளுக்கு ஒவ்வொரு தட்டுதலிலும் அதிகபட்ச ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது; மேலும் ஒவ்வொரு தட்டுதலின் போதும் தொடர்பை பராமரிக்க சரியான ஊட்ட விசை (feed force) தேவை.

பிட் தேர்வு: பட்டன் வடிவமைப்பு அளவை விட முக்கியமானது

150 MPa-க்கு மேற்பட்ட கடினமான பாறை வடிவமைப்புகளுக்கு, பட்டன் பிட்டின் வடிவமைப்பு தாக்க ஆற்றல் விரிவாக்க விரிவாக்கத்திற்கு (crack propagation) எவ்வளவு திறமையாக மாற்றப்படுகிறது என்பதை தீர்மானிக்கிறது. பந்து வடிவ (கோண வடிவ) பட்டன்கள் ஒவ்வொரு தட்டுதலிலும் ஆழமாக ஊடுருவுகின்றன மற்றும் ஒருமைப்பாடு கொண்ட கடினமான பாறைகளுக்கு ஏற்றவை. கோள வடிவ பட்டன்கள் தொடர்பு பரப்பை அதிகமாக பரவியுள்ள வகையில் பரவுகின்றன மற்றும் பிளவுகள் கொண்ட அல்லது மாறுபட்ட கடினமான பாறைகளில் மிகுந்த உறுதியைக் கொண்டவை; ஏனெனில் பிளவுகளிலிருந்து ஏற்படும் அசமச்சமனான சுமை, கூர்மையான வடிவத்தை உடைத்துவிடும்.

பட்டன் அளவு—ஒவ்வொரு கார்பைட் செருகுதலின் விட்டம்—அது பயன்படுத்தப்படும் பாறை வகையின் விறைப்புடன் பொருந்தியிருக்க வேண்டும். பெரிய அளவு பட்டன்கள் அதிக மேற்பரப்பு பரப்பில் சுமையை பரவலாக்குகின்றன, இது மிகவும் கடினமான பாறைகளில் தனித்தனியான பட்டன்களின் வடிவமைப்பு அழுத்தத்தைக் குறைக்கிறது. சிறிய அளவு பட்டன்கள் நடுத்தர கடினத்தன்மையுள்ள பாறைகளில் தொடர்பு புள்ளியில் ஆற்றலை மையப்படுத்தி, சிறந்த ஊடுருளும் திறனை வழங்குகின்றன. மென்மையான பாறைக்கான பிட் வடிவமைப்பை கடினமான கிரானைட் பாறையில் பயன்படுத்தும்போது, உயர்-UCS பாறை இடைமுகத்திலிருந்து ஏற்படும் பின்வினை சுமையை ஒவ்வொரு பட்டனும் தாங்க முடியாததால், கார்பைட் தீவிரமாக அரிக்கப்படுகிறது.

கடினமான பாறையின் அளவுரு அமைப்புகள் மற்றும் திருத்த குறிப்புகள்

அது பேரழிவாக மாறுவதற்கு முன்பாக பிட் அரிப்பை அடையாளம் காணுதல்

கடினமான பாறையில், மென்மையான பாறை வடிவங்களை விட பிட் தேய்மானம் வேகமாகவும், குறைவாக பொறுமையாகவும் இருக்கும். முழுமையான பரிசோதனைக்கு முன்பாக பிட் நிலையை உங்களுக்குத் தெரிவிக்கும் மூன்று குறியீடுகள்: (அ) எந்த அளவுரு மாற்றமும் இல்லாமல் ஊடுருவல் வீதத்தில் குறைவு (தேய்ந்த கார்பைட் ஒவ்வொரு அடியிலும் குறைந்த பிளவு ஆற்றலை வழங்கும்), (ஆ) புவியியல் மாற்றம் இல்லாமல் சுழற்சி அழுத்தத்தில் ஏற்றம் (கேஜ் கார்பைட் தேய்வதால் அதிக டார்க் தேவைப்படுகிறது; மேலும் பிட் வெளிப்புற விட்டம் குறைவதால் தொடர்பு சுற்றளவு அதிகரிக்கிறது), மற்றும் (இ) தட்டுதல் ஒலியின் கடுமை அதிகரிப்பு (தேய்ந்த பொத்தான்கள் பிட் முகப்பை பாறையுடன் நேரடியாக தொடர்ந்து தொடர அனுமதிக்கின்றன, இதனால் ராட்டில் ஏற்படும் வலிமை அலையின் வடிவம் மாறுகிறது).

கடினமான கிரானைட்டில் பிட் மாற்ற இடைவெளிகள் நிலையான மணி நேர இடைவெளியால் அல்ல, ஊடுருவல் வீதத்தின் தரவுகளால் தீர்மானிக்கப்பட வேண்டும்—கார்பைட் தேய்ந்து செல்லும் போது ஊடுருவல் வீதம் கணிசமாகக் குறைகிறது; இந்த வீதம் 35–40% குறைவதைக் காத்திருப்பதற்குப் பதிலாக 15–20% குறைவதை உடனே கண்டறிவதன் மூலம், தேய்ந்த பிட் பிரதியிடப்படுவதற்கு முன்பாக அது மிகக் குறைந்த மீட்டர் தூரமே மெதுவாக துளையிடும். ஒவ்வொரு பிட்டாலும் எத்தனை மீட்டர் துளையிடப்பட்டது என்பதைக் கண்காணிப்பது (மணி நேரத்தை அடிப்படையாகக் கொள்ளாமல்) ஒரு பாறை வகைக்கு ஏற்றவாறு சரிசெய்யப்பட்ட, துளையிடல் பிரச்சாரங்கள் முழுவதிலும் ஒருவழியாக இருக்கும் அளவீட்டு முறையை வழங்குகிறது.

கடினமான பாறையில் ராட் திரெட் மேலாண்மை

கடினமான பாறையில் ராட் திரெட் ஆயுள் மென்மையான வடிவமைப்புகளை விடக் குறைவாக உள்ளது, ஏனெனில் அதிகபட்ச தட்டு ஆற்றல், அதிக சுழற்று டார்க் மற்றும் கடினமான பாறையின் பிட்-ஜாம் ஆகியவற்றின் சேர்க்கை ஒவ்வொரு திரெட் இணைப்பிலும் மீண்டும் மீண்டும் உயர் வலிமை சுழற்சிகளை உருவாக்குகிறது. திரெட் வேர் என்பது சோர்வு தொடங்கும் இடமாகும். கார்பரைசு செய்யப்பட்ட கப்ளிங்குகள், கடினமான பாறை பயன்பாடுகளில் தரமான வெப்பச் சிகிச்சை அளிக்கப்பட்ட வகைகளை விட 3–4 மடங்கு நீண்ட ஆயுளைக் கொண்டவை. திரெட் திரையில் சரியான எதிர்-காலிங் சேர்மம் (எந்த ஒரு கிரீஸும் அல்ல) கொண்டு திரெட் திரையை எண்ணெயிடுவது, தாக்கு சுமையின் போது திரெட் முகங்களில் ஒட்டும் உலோக மாற்றத்தைத் தடுக்கிறது.

உயர் பயன்பாடு கொண்ட தளங்களில், கடின பாறை துளையிடல் உற்பத்தியின் ஒவ்வொரு சுற்றின் பின்னரும் திரெட் ஆய்வு செய்வது தரமான நடைமுறையாகும். முக்கிய விட்டத்தில் வலுவான ஒளியில் திரெட் வேர் பிளவுகளைக் காண முடியும்; வேரில் காணப்படும் பிளவு, தட்டுதல் சுமைக்கு உடனேயே முறிவு ஏற்படும் என்பதைக் குறிக்கிறது. முறிவு ஏற்படுவதற்கு முன்பே பிளவு அடைந்த கம்பியை மாற்றுவது, துளையின் நடுவில் முறிவு ஏற்படும் போது தேவைப்படும் துளையிடும் கம்பி மீட்பு செயல்பாட்டைச் சேமிக்கிறது. HOVOO என்பது கடின பாறை துளையிடலில் பயன்படுத்தப்படும் முக்கிய டிரிப்டர் மாடல்களுக்கான (Epiroc COP 1838+, Sandvik HL/RD தொடர், Furukawa HD700) சீல் கிட்களை, இயக்க வெப்பநிலைக்கு ஏற்ற PU மற்றும் HNBR கலவைகளில் வழங்குகிறது. hovooseal.com இல் குறிப்புகள் உள்ளன.