Điều kiện phối hợp cho búa khoan ngầm trong khoan đá cứng tại mỏ đá

Các lỗ khoan nổ mìn tầng tại mỏ đá và lỗ khoan đào hầm trong mỏ phần lớn nằm trong đá cứng trung bình đến cứng. Loại lỗ khoan này được khoan bằng búa khoan ngầm phối hợp với máy khoan; bản thân búa khoan chỉ là bộ phận thực thi: đường kính lỗ khoan không khớp thì không lắp được mũi khoan, cấp khí không đủ thì piston không tạo được nhịp đập, máy khoan có chế độ quay và đẩy không tương thích thì búa khoan cũng không phát huy được. Bài viết này lấy tài liệu công khai của búa khoan ngầm 55A làm ví dụ, tách riêng từng điều kiện trong bốn điều kiện phối hợp, giải thích thông số nào tương ứng với nhu cầu nào, và những điều kiện nào tài liệu không ghi, buộc phải xác nhận riêng.

Trước tiên xem đường kính lỗ khoan: 85–185 mm là phạm vi của mũi khoan

Đường kính khoan áp dụng của 55A được ghi là 85–185 mm. Phạm vi này ràng buộc đường kính ngoài của mũi khoan, không phải đường kính ngoài của cần khoan, cũng không phải model máy khoan. Nếu đường kính lỗ khoan tầng thường gặp tại mỏ đá và lỗ khoan nổ mìn trong mỏ nằm trong khoảng này thì mới có điều kiện thảo luận về việc dùng model này; vượt ra ngoài khoảng, quan hệ khe hở giữa búa khoan với mũi khoan và thành lỗ sẽ thay đổi, không thể áp dụng trực tiếp.

Khi phối hợp thực tế còn phải xem đường kính lỗ khoan cùng với độ sâu lỗ khoan. Tài liệu ghi độ sâu khoan là 200, nhưng không ghi đơn vị. Không thể tự bổ sung giá trị này thành mét hay centimet, cũng không thể dựa vào đó để đánh giá nó phù hợp với lỗ khoan sâu bao nhiêu. Cần xác nhận với nhà sản xuất về đơn vị, và giá trị này tương ứng với độ sâu đẩy của một cần khoan, độ sâu làm việc một lần của búa khoan, hay một cách hiểu khác.

Phía máy khoan: máy khoan ngầm hoặc máy khoan giếng nước đều có thể phối hợp, nhưng phải xem giao diện

Tài liệu ghi rõ 55A có thể phối hợp sử dụng với máy khoan ngầm, máy khoan giếng nước và các thiết bị khác. Câu này chỉ ra loại thiết bị phối hợp, không có nghĩa là bất kỳ máy khoan ngầm hay máy khoan giếng nước nào cũng có thể kết nối trực tiếp. Cần đối chiếu xem tốc độ quay đầu ra của đầu quay máy khoan có nằm trong phạm vi búa khoan chịu được không, lực đẩy và lực nâng có đủ xử lý toàn bộ bộ dụng cụ khoan không, thông số giao diện khí trên máy khoan có khớp với cửa nạp khí của búa khoan không. Đây đều là các điều kiện ở mức giao diện, tài liệu không liệt kê từng mục, khi chọn model phải xác nhận riêng.

Máy nén khí: áp suất và lưu lượng khí là tiền đề để búa khoan tạo được nhịp đập

Búa khoan ngầm dùng khí nén dẫn động piston bên trong đập qua lại tần số cao vào mũi khoan. Trong tài liệu 55A, năng lượng đập ghi 180–220, tần số đập ghi 18–22, cả hai đều không ghi đơn vị. Tài liệu gốc không đưa ra giá trị cụ thể về áp suất làm việc và lưu lượng khí yêu cầu, do đó không thể suy ngược thông số máy nén khí từ hai con số này. Điều có thể xác định là: khi áp suất cấp khí và lưu lượng khí không đủ, nhịp đập của piston sẽ bị ảnh hưởng; hướng dẫn sử dụng cũng đề cập cần duy trì cấp khí ổn định. Ở giai đoạn chọn model, cần đối chiếu từng mục áp suất làm việc, lưu lượng khí của máy nén khí với yêu cầu phối hợp do nhà sản xuất búa khoan đưa ra, chứ không chỉ nhìn vào bản thân máy khoan.

Mũi khoan và cần khoan: thông số phải được xác định cùng với đường kính lỗ khoan và giao diện búa khoan

Tài liệu liệt kê thông số mũi khoan, thông số cần khoan là các mục cần xác nhận khi chọn phối hợp. Đường kính mũi khoan phải nằm trong phạm vi 85–185 mm và khớp với đường kính lỗ khoan mục tiêu; thông số cần khoan phải khớp với hệ thống quay của máy khoan và đầu kết nối của búa khoan. Hai mục này tài liệu không đưa ra bảng kích thước cụ thể, thuộc phần cần xác nhận với nhà sản xuất theo cấu hình thực tế của dự án.

Đặc điểm nào tương ứng với nhu cầu nào

• Kết cấu chống mài mòn: tài liệu nhấn mạnh phù hợp với môi trường khoan tần suất cao, tải trọng lớn như mỏ, mỏ đá. Điều này tương ứng với việc quản lý mài mòn thân búa khoan và các vị trí kết nối trong thi công liên tục, không có nghĩa là miễn bảo trì; hướng dẫn sử dụng yêu cầu kiểm tra định kỳ tình trạng mài mòn của búa khoan, mũi khoan và các vị trí kết nối.
• Phạm vi đường kính lỗ khoan 85–185 mm: tương ứng với nhu cầu khoan đa dạng trong mỏ, công trình và giếng nước, nhưng mỗi dự án cụ thể vẫn phải xác nhận theo đường kính lỗ khoan, độ sâu lỗ khoan và tầng đá của mình.
• Đập đá tần số cao: tương ứng với tầng đá cứng trung bình đến cứng. Tài liệu đồng thời nêu rõ hiệu quả khoan thực tế chịu ảnh hưởng của độ cứng tầng đá, đường kính lỗ khoan, áp suất cấp khí, lưu lượng khí, mài mòn mũi khoan và phương thức vận hành; những yếu tố này không nằm trong thông số đơn lẻ của búa khoan.

Ranh giới áp dụng và khoảng trống tài liệu

Theo tài liệu đã xác minh, phạm vi áp dụng của 55A được ghi là các cảnh huống khoan công trình như mỏ, mỏ đá, làm đường và khoan giếng nước. Điều này không có nghĩa là nó áp dụng như nhau trong mọi điều kiện đá cứng, cũng không có nghĩa là chỉ cần đường kính lỗ khoan nằm trong phạm vi là có thể đưa xuống giếng trực tiếp. Bốn giá trị gốc là độ sâu khoan, tốc độ khoan, năng lượng đập, tần số đập đều không ghi đơn vị, không thể dùng làm chỉ tiêu kỹ thuật quy đổi trực tiếp. Khi chọn model nên lập bảng đối chiếu gồm model máy khoan, đường kính lỗ khoan mục tiêu, độ sâu khoan, độ cứng tầng đá, thông số cần khoan, thông số mũi khoan và áp suất làm việc, lưu lượng khí của máy nén khí; thiếu mục nào thì xác nhận mục đó với nhà sản xuất hoặc bên kỹ thuật hiện trường.

Danh sách kiểm tra phối hợp có thể thao tác

Tác dụng của bảng này không phải đưa ra kết luận, mà chuyển thảo luận chọn model từ “bản thân búa khoan có được không” sang “các điều kiện phối hợp của cả bộ có đầy đủ không”. Trong bốn mục đường kính lỗ khoan, máy khoan, máy nén khí, mũi khoan và cần khoan, nếu bất kỳ mục nào không khớp thì dù thông số búa khoan có phù hợp đến đâu cũng không thể làm việc ổn định trong lỗ khoan. Những phần tài liệu chưa đề cập, hãy xác nhận từng mục với nhà sản xuất theo bảng trên rồi mới quyết định.