さまざまな掘削ロッドの種類と重要な注意事項の詳細な分析
丸棒、石炭掘削棒、岩石掘削棒は、鉱業や石炭採掘において広く使用されている高精度製品であり、その品質は厳しく監視されています。製造工程において、強度と靭性のバランスをとることは、共通の技術的課題です。同時に、従来の垂直井掘削作業の一部が、傾斜井や水平井に置き換えられるにつれて、掘削棒に対する性能要件はますます厳しくなっています。実際の操業においては、ある程度の掘削棒の損傷も避けられません。
スパイラルドリルロッドは、地質掘削ロッドの高トルク性能を活かして開発され、プレストレストワインディングと全自動溶接プロセスを用いて、単螺旋または二重螺旋ブレードで製造されています。直径42mm以下の製品は、一般的にスパイラルドリルロッドに分類されます。直径73mmまでの地質掘削スパイラルドリルロッドは、既存の操作方法を変更することなく、様々な地下鉱山掘削リグに直接取り付けることができます。掘削とロッド交換の両方において、リグは円筒外面を直接クランプできるため、操作が簡素化され、効率が向上するとともに、労働強度が大幅に低減されます。
地質スパイラルドリルロッドは、主に中硬質層および硬質層の深穴掘削に適しており、掘削屑の効率的な除去を実現します。標準スパイラルドリルロッドは、軽量で接続が容易で、掘削屑の搬送が速いため、炭層および炭層近傍の水探査掘削に適しています。実際の作業では、強度要件を満たす範囲で可能な限り低い鋼種を選択するという原則に従う必要があります。実際の現場状況に基づいて掘削ツールを選定することで、調達コストを削減し、建設事故の発生リスクを低減できます。
ドリルロッドの接続は、ねじ山の形状に基づいて、一般的に内部フラッシュ（IF）、フルホール（FH）、レギュラー（REG）、およびナンバード接続（NC）の4種類に分類されます。適切なねじ接続は、寸法の一致、ねじの種類、および正しい雄ねじと雌ねじの互換性という3つの主要条件を満たす必要があります。スパイラルドリルロッドの基本的な動作原理は次のとおりです。動力は主に掘削流体とモーターシステムによって供給されます。泥ポンプによって汲み上げられた掘削流体は、ドリルストリングを通ってスパイラルドリルロッド内の油圧モーターに流れ込みます。モーターの入口と出口の間に圧力差が生じ、ローターが回転します。その後、トルクと速度がユニバーサルシャフトとドライブシャフトを介してビットに伝達され、掘削が完了します。
生産においては、まず原材料を非破壊検査で検査し、その後、鋼管本体とツールジョイントを溶接します。溶接後、溶接後の熱処理と最終仕上げを行い、溶接継手の残留応力を緩和します。完成したロッドを塗装・梱包する前に、硬度試験、圧力試験、非破壊検査など、複数の検査を実施し、品質基準を満たしていることを確認する必要があります。鉱山用鋼管と丸鋼管は、複数の機械加工工程を経て完成したドリルロッドとなります。まず、管を据え込み成形して肉厚を増し、次にねじを加工し、銅メッキ層を施すことで、強度と全体的なサービス性能を向上させます。
ロッド本体は通常、特殊地質合金鋼管で作られ、ツールジョイントは合金構造用鋼で作られています。真空焼入れ・焼戻し処理により、疲労強度とせん断抵抗が大幅に向上します。高度な摩擦圧接プロセスにより、ツイストドリルロッドは高い曲げ強度と信頼性の高い溶接完全性を備えています。使用時には、ツイストドリルロッドを用いて側壁にアンカーケーブル穴を掘削する際に、石炭または岩石の粉末が螺旋状の溝に沿って排出されるため、水による除塵の必要性が軽減または完全に排除されます。また、下向きの道路掘削時には、切羽における水溜まりの軽減にも役立ちます。空気圧式石炭ドリルと組み合わせることで、掘削速度と施工品質の両方を大幅に向上させることができます。
使用中は、以下の注意事項を必ず守ってください。いかなる場合でも、ねじ山形状の異なるドリルロッドを混在させないでください。同じ呼びねじ形状のロッドであっても、異なるメーカーのロッドは混在させないでください。技術仕様、加工方法、工具、設備の違いにより、許容差やねじ山の適合性に必然的に差が生じ、安全上のリスクが生じるためです。また、耐用年数や摩耗状態が大きく異なるロッドを混在させることも、操業上のリスクを高める可能性があるため、避けてください。例えば、長さ約10mmで1～2山程度の局所的なねじ山損傷が見つかった場合は、安全な操業を確保するために、再使用前に速やかに修理してください。
