DTH ハンマーとドリルビットを科学的に使用して、効率的な掘削作業を実現するにはどうすればよいでしょうか?
1. 掘削中のDTHハンマーの速度
DTHハンマーの速度は、掘削プロセス中、DTHハンマーの回転の主な機能は、ドリルビット合金を一定の角度に回転させ、次に岩に衝突させることです。国内のいくつかの資料では、DTHハンマーの速度について多くの説明があります。しかし、私たちの経験によると、硬い岩に衝突する場合、DTHハンマーが1回の衝突ごとに1/3〜1/2回転する方が合理的です。多数のテストにより、DTHハンマーの速度が岩の掘削速度に与える影響も証明されています。速すぎても遅すぎても、掘削効率に影響します。
DTHハンマー掘削速度の計算式: n=翻訳/πD
n------- DTHハンマー速度（r/分）
f-------- DTHハンマー衝撃周波数（回/分）
d--------- ドリルビット側歯合金径（んん）
π----- パイ (3.14)
D-------- ドリル穴径（んん）
DTH ハンマーの速度は、ハンマー周波数、ドリル穴の直径、ドリルビット側の歯の合金の直径に関係するだけでなく、岩石の特性とも大きな関係があります。
さまざまな岩石タイプに対する速度最適化の提案は次のとおりです。
軟岩（頁岩、泥岩など）：このタイプの岩は硬度が低いため、速度を適切に上げることができます。一般的には20〜40r/分が推奨されます。速度を上げると、破砕効率が向上し、軟岩でのドリルビットの過剰な押し出しが回避され、ドリルが粘着性になるのを防ぐことができます。
中硬質岩（石灰岩、砂岩など）：従来の速度は10〜30r/minがより適しており、これによりドリルビットが岩に効果的に衝撃を与えて粉砕できることが保証され、過度の速度によるドリルビットの早期摩耗が発生しません。
硬い岩（花崗岩、玄武岩など）：硬い岩に衝撃を与える場合、速度が速すぎないようにしてください。5～15r/分が推奨されます。速度が遅いほど、ドリルビットは衝撃エネルギーを十分に利用でき、高速回転による合金歯の過度の摩耗やひび割れを回避できます。
掘削作業において、ドリルビットの寿命とコストはすべてのユーザーにとって大きな関心事であるため、ドリルビットの耐用年数を向上させる方法を検討する必要があります。 適切な速度を選択すると、掘削速度が向上するだけでなく、ドリルツールの耐用年数も長くなり、使用コストも削減されます。 掘削速度は、圧力、岩石の硬度、ダウンザホールハンマーの周波数、ドリルビットの合金歯の形状とサイズなど、多くの要因に関係するため、岩石を掘削するときは実際の状況に応じて修正する必要があります。 井戸建設の場合、一般的な速度は10〜30 r / minがより合理的です。
2. 掘削時の軸圧
掘削時のダウンザホールハンマーの軸圧（掘削圧力）の主な目的は、衝撃時の反力を克服し、ドリルビット合金を穴底の岩石に密着させることです。これは、ダウンザホールハンマーの種類、岩石の硬度、およびエアコンプレッサーによってダウンザホールハンマーに提供される圧力に関係しています。各ダウンザホールハンマーには独自の軸圧範囲があります。穴の直径が大きくなると、軸圧が増加します。圧力が増加すると、軸圧が増加します。岩石の硬度が増加すると、軸圧が増加します。ただし、一般的には、穴の直径1ミリメートルあたり6Kg〜14.6Kgの軸圧をかけることをお勧めします。
例えば、SPM360ダウンザホールハンマーとSPM360-152ドリルビットを使用して、1.7Mpa未満の圧力で直径152mmの穴を掘削する場合、必要な軸圧力は6Kg×152 = 912Kgです。ただし、岩石が硬い場合は、軸圧力を適切に上げる必要があります。これは、現場での掘削ツールの使用状況を観察することで判断できます。
異なる岩石タイプにおける軸圧力の最適化の提案:
軟岩: 軸圧は大きすぎないようにしてください。掘削径 1 ミリメートルあたり 4 ～ 8 Kg の軸圧をかけることをお勧めします。軸圧が大きすぎると、ドリル ビットが軟岩に沈み込みやすくなり、ドリル詰まりの原因になります。
中硬質岩: 従来の推奨事項によると、岩を効果的に破砕するには、掘削直径 1 ミリメートルあたり 6 ～ 12 Kg の軸圧力が適用されます。
硬岩：軸圧を適切に高める必要があります。ドリルビットが硬岩に効果的に衝撃を与えることができるように、掘削直径 1 ミリメートルあたり 8 ～ 14.6 Kg の軸圧が適用されます。
しかし、深穴の掘削を行う場合は、掘削ツールの重量を考慮する必要があるため、実際に得られる軸圧力は次のようになります。
実際の軸圧力 = 理論上の軸圧力 - ドリルロッドのデッドウェイト - ダウンザホールハンマーのデッドウェイト - ドリルビットのデッドウェイト
実験により、適切な軸圧が掘削効率を向上させることがわかっています。軸圧を盲目的に増加させると、衝撃効率が向上しないだけでなく、ドリルビットの摩耗も悪化します。したがって、軸圧を適切に選択するには、DTH ハンマーの種類と穴の直径、岩石の物理的および機械的特性、主に岩石の硬度、エアコンプレッサーが DTH ハンマーに提供する圧力とガス量などの要素を考慮する必要があります。
3. 掘削時のトルク
DTHハンマーが穴を掘るのに必要なトルクは、主に掘削装置によって提供され、主にDTHハンマーが建設中に必要な回転を実現できるようにするためです。一般的に、穴径1ミリメートルあたりの必要な回転トルクは1.06N・Mで、これはより合理的ですが、穴内の他の要素を考慮すると、穴径1ミリメートル（んん）あたりのトルクは約2.7N・Mにすることをお勧めします。同時に、穴の深さが増すにつれて、トルクも増加する必要があり、岩石の硬度が増すにつれて、トルクも増加する必要があります。したがって、掘削時には、穴の直径、穴の深さ、岩層を考慮する必要があります。
▷ さまざまな岩石タイプに対するトルク最適化の提案:
軟岩：トルク要求は比較的小さく、穴径1ミリメートルあたり約1.5〜2.2N・Mです。より小さいトルクで軟岩の掘削ニーズを満たし、過度のトルクによる穴の崩壊を回避できます。
中硬岩：中硬岩でハンマーが安定して回転するためには、掘削径1mmあたりの推奨トルクは2～2.5N・Mです。
硬岩：掘削径1mmあたりのトルクを2.5～3N・Mまで上げることができ、硬岩の破砕能力を高めます。
上記の分析により、掘削中のダウンザホールハンマーとドリルビットの3つの要素、つまり速度、軸圧、トルクが判明しました。掘削中の掘削の3つの要素を適切に選択することで、掘削効率を効果的に向上させ、使用コストを削減できます。
