การวิเคราะห์ความเร็วในการขุดเจาะเสาเข็มของแท่นขุดเจาะแบบหมุนขนาดเล็กด้วยก้านล็อค

ประสิทธิภาพการขุดเจาะของแท่นขุดเจาะแบบหมุนขนาดเล็กหมายถึงอัตราส่วนของความลึกทั้งหมดของหลุมเสาเข็มที่เจาะไปยังเวลาทั้งหมดที่ใช้ในระหว่างการทำงานปกติ ปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพการขุดเจาะของแท่นขุดเจาะแบบหมุน ได้แก่ : ความลึกของรู, เส้นผ่านศูนย์กลางรู, เงื่อนไขการก่อตัว, การเลือกเครื่องมือขุดเจาะและประเภทแกนเจาะ ฯลฯ ฯลฯ
1. อิทธิพลของความลึกของหลุมต่อประสิทธิภาพการขุดเจาะของแท่นขุดเจาะแบบหมุน
ในระหว่างการก่อสร้างแท่นขุดเจาะแบบโรตารี่ทุกครั้งที่บิตสว่านเต็มไปด้วยดินการเจาะจะต้องถูกยกขึ้นและขนถ่ายดินและจากนั้นเครื่องมือเจาะจะลดลงไปที่ด้านล่างของรู เห็นได้ชัดว่ายิ่งมีความลึกของรูเล็กเท่าใดก็ยิ่งมีประสิทธิภาพสูงขึ้นเท่านั้น ประสิทธิภาพการขุดเจาะ v=h1/(t1 ＋ t 2+2 h/v1) (m/h) โดยที่ h คือภาพการขุดเจาะต่อการเจาะ, m; T1 คือเวลาที่ต้องใช้ในการเจาะถังเต็ม H; T2 คือเวลาขนถ่าย H; H คือความลึกของหลุม M; V คือการยกและลดความเร็วของการฝึกซ้อม m/h จากสูตรข้างต้นจะเห็นได้ว่าเมื่อพารามิเตอร์อื่นยังคงไม่เปลี่ยนแปลง H ที่ใหญ่กว่าคือ V ที่เล็กกว่า V คือ เมื่อความลึกของรูเกิน 100 เมตรประสิทธิภาพการขุดเจาะลดลงอย่างรวดเร็ว เมื่อความลึกของรูเกิน 120 เมตรประสิทธิภาพการขุดเจาะจะต่ำกว่าประสิทธิภาพของวิธีการอื่นและอัตราการเกิดอุบัติเหตุจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นจึงขอแนะนำให้ใช้วิธีการอื่น ๆ เช่นการไหลเวียนเชิงบวกและย้อนกลับเมื่อสร้างหลุมลึกเป็นพิเศษ
2. อิทธิพลของเส้นผ่านศูนย์กลางรูที่มีต่อประสิทธิภาพการขุดเจาะของแท่นขุดเจาะแบบหมุน
ปัจจุบันถังเจาะแบบหมุนที่ใช้กันมากที่สุดคือถังเจาะแบบหมุนซึ่งเป็นกลวงและมีถังเข้าดินสองแห่งที่ด้านล่าง ในระหว่างการขุดเจาะการเจาะเจาะเข้าสู่ถังจากถังผ่านฟันเจาะ ภายใต้แรงผลักดันของการเจาะการเจาะที่ต่ำกว่าดินส่วนบนจะค่อยๆเพิ่มขึ้นในถังจนกระทั่งถังเต็ม มีสองประเด็นหลักที่มีผลต่อประสิทธิภาพการขุดเจาะของเส้นผ่านศูนย์กลางหลุมเจาะ หนึ่งคือความเร็วที่ดินเข้าสู่ถังและอีกอันคือความเร็วที่ดินขึ้นในถัง ขั้นแรกความเร็วของบัลลาสต์ที่เข้าสู่ถังนั้นเกี่ยวข้องกับพื้นที่เข้าถัง ยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางหลุมเจาะมีขนาดใหญ่เท่าใดพื้นที่ทางเข้าของถังก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น
ประการที่สองความเร็วที่เพิ่มขึ้นของบัลลาสต์ในถังนั้นเกี่ยวข้องกับปัจจัยหลายอย่างที่สำคัญที่สุดคือ:
(1) น้ำหนักของบัลลาสต์
(2) การยึดเกาะระหว่างผนังถังและบัลลาสต์
เห็นได้ชัดว่ายิ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางหลุมเจาะที่ใหญ่ขึ้นเท่าไหร่บัลลาสต์ที่หนักขึ้น แต่การยึดเกาะระหว่างผนังถังและบัลลาสต์จะลดลง เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของการเจาะลดลงน้ำหนักบัลลาสต์จะลดลง แต่การยึดเกาะระหว่างผนังถังและบัลลาสต์จะเพิ่มขึ้น
แน่นอนว่ามีปัจจัยอื่น ๆ เช่นรูปร่างของถังเจาะสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของพื้นผิวถังเจาะปริมาณน้ำของบัลลาสต์ ฯลฯ ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อความเร็วที่เพิ่มขึ้นของบัลลาสต์ในถัง จากด้านบนอิทธิพลของเส้นผ่านศูนย์กลางหลุมเจาะที่มีต่อประสิทธิภาพการขุดเจาะแสดงในรูปที่ 2 มันสามารถมองเห็นได้จากรูปที่ประสิทธิภาพการขุดเจาะจะลดลงเมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางหลุมเจาะน้อยกว่า 1 เมตรและมากกว่า 2 เมตร
. อิทธิพลของชั้นที่มีต่อประสิทธิภาพการขุดเจาะ
อิทธิพลของชั้นชั้นที่มีต่อประสิทธิภาพการขุดเจาะส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในความยากลำบากของการขุดเจาะชั้น (การเจาะลึกของชั้น) และความเร็วของการขนถ่ายดิน
3.1 การเจาะชั้นของชั้น
The drillability of strata is a complex indicator. Domestic and foreign geological drilling experts classify strata according to the difficulty of drilling. my country refers to the classification method of the former Soviet Union and divides strata into 12 levels. The higher the level, the worse the drillability. Since the drillability of strata has not been classified in the construction of large-diameter cast-in-place pile holes, there is no unified standard and specification for drilling processes corresponding to different strata. The mechanism of rock crushing and powder carrying in the construction of rotary drilling rig pile holes is different from that of geological drilling. The rotary drilling rig mainly cuts and cuts the drilled layer into large pieces of rock chips, which are then loaded into the drill bit body, while geological drilling mainly grinds the strata into fine particles by impact grinding and carries them to the ground through flushing fluid. Therefore, the most important indicator of the drillability of the formation constructed by the rotary drilling rig is the compressive strength of the formation. As long as the drilling pressure applied by the drilling rig is greater than the compressive strength of the formation, the drill teeth can press into the formation and cut it into pieces. The pressure acting on the drill teeth must be greater than the compressive strength of the formation, that is, F/S>G โดยที่ f คือแรงกดดัน; S คือพื้นที่ของฟันเจาะที่สัมผัสกับด้านล่างของรู; G คือกำลังรับแรงอัดของการก่อตัว
หากเป็นไปตามเงื่อนไขข้างต้นและปัจจัยอื่น ๆ ได้รับการปรับให้เหมาะสมประสิทธิภาพการขุดเจาะจะได้รับการปรับปรุงอย่างมากเช่นการปรับความเร็วการหมุนและมุมฟันเจาะ จากด้านบนจะเห็นได้ว่ายิ่งมีการก่อตัวมากเท่าไหร่ประสิทธิภาพการขุดเจาะก็จะลดลงเนื่องจากแรงดันการขุดเจาะที่ต้องการจะยิ่งใหญ่ขึ้นและเวลาในการทำลายการก่อตัวจะเพิ่มขึ้นเมื่อความดันคงที่
3.2 อิทธิพลของปัจจัยการขนถ่ายต่อประสิทธิภาพการขุดเจาะ
เนื่องจากองค์ประกอบที่แตกต่างกันโครงสร้างปริมาณน้ำ ฯลฯ ของการก่อตัวของการเจาะความหนืดของการเจาะเจาะจึงแตกต่างกัน เมื่อการเจาะเจาะเต็มไปด้วยถังและขนถ่ายจากพื้นดินความหนืดจะยิ่งนานเท่าไหร่ก็ยิ่งใช้เวลาในการขนถ่ายดินนานขึ้น
4. อิทธิพลของการเลือกเครื่องมือเจาะต่อประสิทธิภาพการขุดเจาะ
มีบิตสว่านหลายประเภทที่ใช้ในแท่นขุดเจาะแบบหมุนขนาดเล็กและโครงสร้างมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ควรเลือกบิตสว่านที่แตกต่างกันสำหรับรุ่นอุปกรณ์ที่แตกต่างกันวิธีการก่อสร้างที่แตกต่างกันและการก่อตัวที่แตกต่างกัน ในปัจจุบันมีบิตสว่าน 6 ชนิดที่ใช้กันทั่วไปในแท่นขุดเจาะแบบหมุน: บิตสว่านเกลียว, ถังเจาะแบบหมุน, บิตเจาะแกนบาร์เรล, บิตสว่านขยายด้านล่าง, บิตสว่านกระแทกและบิตเจาะกรวยคว้า มีหลายประเภทในแต่ละหมวดหมู่ การเลือกบิตสว่านมีอิทธิพลอย่างมากต่อประสิทธิภาพการขุดเจาะของแท่นขุดเจาะแบบหมุน ควรเลือกบิตสว่านที่เหมาะสมที่สุดตามการก่อตัวที่จะเจาะเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการขุดเจาะสูงสุด แท่นขุดเจาะแบบหมุนสามารถติดตั้งบิตสว่านที่แตกต่างกันตามเงื่อนไขการก่อตัว ถังเจาะยาวสามารถใช้ในชั้นดินเหนียวเพื่อเพิ่มความเร็วในการขุดเจาะ ถังเจาะระยะสั้นสามารถใช้สำหรับการก่อตัวที่มีปริมาณทรายและกรวดขนาดใหญ่และการป้องกันผนังโคลนสามารถใช้ในการควบคุมความเร็วในการขุดเจาะ บิตสว่านเกลียวยาวและสั้นสามารถใช้สำหรับการก่อตัวที่มีก้อนหินก้อนหินและหินแข็งขึ้น หลังจากคลายถังเจาะสามารถถูกแทนที่เพื่อขุดเจาะต่อไป เมื่อเปรียบเทียบกับแท่นขุดเจาะแบบทั่วไปแท่นขุดเจาะแบบหมุนมีแรงบิดการหมุนขนาดใหญ่และสามารถปรับได้โดยอัตโนมัติตามเงื่อนไขการก่อตัว
5. อิทธิพลของการเลือกแกนเจาะต่อประสิทธิภาพการขุดเจาะ
แท่งเจาะที่ใช้กันทั่วไปในแท่นขุดเจาะแบบหมุนจะแบ่งออกเป็นสองประเภท: ความต้านทานแรงเสียดทานและการล็อคเครื่อง แกนเจาะแรงเสียดทานส่วนใหญ่อาศัยความเสียดทานระหว่างแถบกุญแจของแกนเจาะเพื่อสร้างแรงดันการขุดเจาะ ลักษณะของแกนเจาะประเภทนี้คือ: แรงดันในระหว่างการขุดเจาะไม่จำเป็นต้องหาจุดแรงดันไม่จำเป็นต้องปลดล็อคเมื่อยกก้านเจาะการทำงานง่ายการทำงานความเร็วสูงของการยกและลดเครื่องมือเจาะ แต่ความดันเล็ก ๆ และประสิทธิภาพสูงในการขุดเจาะ ก้านเจาะล็อคของเครื่องผ่านจุดแรงดันระหว่างแต่ละชั้นของแกนสว่านและหลังจากการเชื่อมต่อความดันของหัวพลังงานจะถูกส่งไปที่ด้านล่างของรูเพื่อสร้างแรงดันเจาะ ลักษณะของก้านเจาะประเภทนี้คือ: แรงดันการขุดเจาะสูงสุดสามารถสร้างขึ้นได้หลังจากจุดแรงดันระหว่างเลเยอร์จะถูกเชื่อมต่อระหว่างการเจาะและแกนเจาะจะต้องปลดล็อคก่อนเมื่อยกขึ้นและความเร็วในการยกและการลดลงจะช้า