วิธีใช้ดอกสว่านไตรโคนอย่างถูกต้อง: เลือกดอกสว่านให้เหมาะสมกับชั้นหิน
ดอกสว่านแบบสามแฉกอาจให้ประสิทธิภาพที่แตกต่างกันอย่างมากในแต่ละชั้นหิน
ดอกสว่านชนิดเดียวกันที่เจาะดินเหนียวอ่อนได้อย่างรวดเร็ว อาจสึกหรออย่างรวดเร็วในหินทรายที่มีควอตซ์สูง ดอกสว่านที่ใช้งานได้ดีในหินปูน อาจได้รับความเสียหายจากการกระแทกในหินที่มีรอยแตก เมื่อประสิทธิภาพการเจาะเปลี่ยนแปลงไป สาเหตุไม่ได้อยู่ที่ดอกสว่านเสมอไป ประเภทของชั้นหิน แรงดันในการเจาะ ความเร็วรอบ การล้าง และสภาพของหลุมเจาะ ล้วนมีอิทธิพลต่อผลลัพธ์
การใช้ดอกสว่านสามแฉกอย่างถูกต้องเริ่มต้นจากการทำความเข้าใจสภาพพื้นดิน
สภาวะการก่อตัวควบคุมความล้มเหลวของดอกสว่าน
ลักษณะทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกันก่อให้เกิดปัญหาในการเจาะที่แตกต่างกัน
ดินเหนียว หินโคลน และหินดินดานหินเจาะสามารถดูดซับน้ำจากน้ำยาเจาะและบวมได้ รูเจาะอาจแคบลง ทำให้การดึงแท่งเจาะขึ้นยากขึ้นและเพิ่มความเสี่ยงต่อการติดขัด หากปล่อยทิ้งไว้นานเกินไป ชิ้นส่วนของชั้นหินอาจหลุดร่วงลงมา ทำให้รูเจาะขยายใหญ่ขึ้นและเกิดความไม่เสถียร
หินดินดานที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบมักมีการยึดเกาะที่อ่อนแอและอาจพังทลายได้ง่าย ในขณะที่หินโคลนเนื้ออ่อนสามารถเจาะได้เร็ว แต่ก็อาจทำให้เกิดปัญหาเศษหินติดหัวเจาะได้
ในชั้นหินเหล่านี้ โปรแกรมการใช้ของเหลวในการเจาะมีความสำคัญ น้ำหรือของเหลวที่มีความหนาแน่นต่ำและความหนืดต่ำอาจเหมาะสมในบางสภาวะ แต่การเลือกใช้ขั้นสุดท้ายต้องเป็นไปตามแผนการเจาะและข้อกำหนดทางวิศวกรรมในพื้นที่
หินทรายมีความแตกต่างกันอย่างมากตามขนาดของเม็ดแร่ ปริมาณแร่ธาตุ และการเชื่อมประสาน
โดยทั่วไปแล้ว หินทรายที่มีเม็ดละเอียด ควอตซ์ปริมาณมาก และซิลิกาหรือซีเมนต์เหล็ก จะทำให้หินทรายมีความแข็งและมีฤทธิ์กัดกร่อนมากกว่า หินทรายควอตซ์จึงสามารถเร่งการสึกหรอของฟันดอกสว่านและตลับลูกปืนได้
ปริมาณซีเมนต์ดินเหนียว ไมกา หรือเฟลด์สปาร์ที่มากขึ้น มักทำให้ชั้นหินมีความอ่อนนุ่มและเจาะง่ายขึ้น ในทางกลับกัน หินทรายเนื้อหยาบที่มีการยึดเกาะกันอย่างอ่อน อาจมีความซึมผ่านได้มากขึ้น ทำให้สูญเสียของเหลวมากขึ้นและเกิดการสะสมตัวของตะกอนหนาที่ผนังหิน ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการติดขัดที่ไม่สม่ำเสมอและการทำงานของดอกสว่านที่ผิดปกติได้
กลุ่มบริษัทอาจทำให้เกิดการกระโดด การผันผวนของแรงบิด และการยุบตัวของหลุมเจาะ หากอัตราการไหลของปั๊มต่ำเกินไปหรือความหนืดของของเหลวในการเจาะไม่เหมาะสม กรวดอาจไม่กลับขึ้นสู่ผิวดินอย่างมีประสิทธิภาพ การสัมผัสซ้ำๆ กับตัวดอกสว่านและฟันสว่านอาจทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรงได้
หินปูนโดยทั่วไปแล้วเนื้อหินมักแข็งและทำให้มีอัตราการเจาะทะลุค่อนข้างต่ำ รอยแตกและโพรงทำให้เกิดความเสี่ยงเพิ่มเติม รวมถึงการสูญเสียการไหลเวียนของเลือดอย่างกะทันหัน การเจาะเข้าไปในช่องว่าง แรงบิดที่ไม่เสถียร และการขยายตัวของรูเจาะ นอกจากนี้ ในบริเวณที่ชั้นหินอ่อนและแข็งสลับกัน ความเสี่ยงที่จะเกิดการเบี่ยงเบนก็มีมากขึ้นด้วย
หินที่ละลายได้ เช่น ยิปซัมหรือเกลือหิน อาจเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของน้ำมันเจาะและรบกวนประสิทธิภาพการทำงานของดอกสว่านตามปกติ
พารามิเตอร์การเจาะต้องเหมาะสมกับดอกสว่านและหิน
พารามิเตอร์การเจาะที่สามารถควบคุมได้หลักๆ มีดังนี้:
น้ำหนักบนดอกกัด
ความเร็วรอบ
อัตราการไหลของของเหลวในการเจาะ
ควรเลือกค่าเหล่านี้ให้เหมาะสมกับลักษณะหิน การออกแบบดอกสว่าน กำลังของแท่นขุดเจาะ ขนาดรูเจาะ และประสบการณ์ของผู้ปฏิบัติงาน พารามิเตอร์ที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในหินประเภทหนึ่ง อาจทำให้อายุการใช้งานของดอกสว่านสั้นลงในหินอีกประเภทหนึ่ง
ไม่มีแรงดันเจาะหรือความเร็วรอบสูงสุดที่ใช้ได้ผลในทุกที่
น้ำหนักที่กดลงบนดอกสว่าน: มากพอที่จะทำให้ใบมีดทำงานได้
แรงกดบนดอกสว่านเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ฟันสว่านสามารถเจาะและทำลายหินได้
เมื่อน้ำหนักเพิ่มขึ้น อัตราการเจาะอาจเพิ่มขึ้นในตอนแรก อย่างไรก็ตาม น้ำหนักที่มากเกินไปยังเร่งการสึกหรอของแบริ่ง ความเสียหายของฟัน การสั่นสะเทือน และภาระโครงสร้างอีกด้วย
ความสัมพันธ์ระหว่างน้ำหนักและการแตกของหินสามารถเข้าใจได้ในสามขั้นตอน
ขั้นตอนการแตกร้าวของพื้นผิว:เมื่อน้ำหนักที่ใช้ต่ำกว่าความต้านทานการยุบตัวของวัสดุ ฟันสว่านจะไม่สามารถเจาะเข้าไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่วนใหญ่จะขูดและถูพื้นผิว การเจาะจึงช้าลง ในขณะที่การสึกหรอของฟันสว่านอาจสูงอย่างน่าประหลาดใจ
ระยะการแตกหักเนื่องจากความล้า:เมื่อน้ำหนักเข้าใกล้ระดับที่ต้องการ การสัมผัสของฟันสว่านซ้ำๆ จะทำให้เกิดรอยแตกในหิน ชั้นหินเริ่มแตกออกจากการรับน้ำหนักซ้ำๆ แต่กระบวนการนี้ก็ยังมีประสิทธิภาพน้อยกว่าการเจาะทะลุอย่างสมบูรณ์
ขั้นตอนการแตกตัวปริมาตร:เมื่อฟันดอกสว่านเจาะเข้าไปได้ลึกพอแล้ว เศษวัสดุขนาดใหญ่จะแตกออก และดอกสว่านจะเข้าสู่สภาวะการเจาะที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
เป้าหมายคือเพื่อให้ได้การเจาะที่มีประสิทธิภาพโดยไม่ทำให้ดอกสว่านรับภาระมากเกินไป
หินที่อ่อนนุ่มและเหนียวอาจต้องการน้ำหนักที่เบากว่าเพื่อลดการจับตัวเป็นก้อนและการอุดตัน หินที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอาจต้องการน้ำหนักที่มากพอเพื่อป้องกันไม่ให้ฟันเสียดสีจนเกิดการตัด หินที่แตกหักมักต้องการน้ำหนักที่เบากว่าเพื่อลดการกระโดดและป้องกันไม่ให้ฟันแตกหัก
การตั้งค่าที่ดีที่สุดคือการตั้งค่าที่ช่วยให้โครงสร้างการตัดทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกันก็ลดการสึกหรอที่ไม่จำเป็นให้น้อยที่สุด
ความเร็วในการหมุน: เร็วขึ้นไม่ได้หมายความว่าดีเสมอไป
ความเร็วรอบจะเป็นตัวกำหนดว่าดอกสว่านจะหมุนไปบนหินเร็วแค่ไหน
ในชั้นหินที่อ่อนนุ่ม ยืดหยุ่น และมีการสึกหรอต่ำ ความเร็วรอบที่สูงขึ้นมักจะช่วยเพิ่มความเร็วในการเจาะเชิงกลได้ เมื่อน้ำหนักยังคงอยู่ในระดับที่เหมาะสม ฟันตัดจะเจาะเข้าไปได้ค่อนข้างง่าย และการสึกหรออาจยังคงอยู่ในระดับจำกัด
หินแข็งและหินที่มีฤทธิ์กัดกร่อนมีพฤติกรรมแตกต่างกัน เมื่อฟันสึกหรอและพื้นที่สัมผัสเพิ่มขึ้น การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของหินและการเกิดรอยแตกจะใช้เวลานานขึ้น หากดอกสว่านหมุนเร็วเกินไป ฟันอาจหลุดออกจากบริเวณสัมผัสก่อนที่หินจะแตกอย่างสมบูรณ์
นั่นอาจลดความลึกในการตัดที่มีประสิทธิภาพ เพิ่มความร้อนและการสึกหรอ และในที่สุดจะลดอัตราการเจาะทะลุลง
จากการทดสอบภาคสนามพบว่า การเพิ่มความเร็วในการเจาะนั้นไม่เท่ากันในแต่ละชั้นหิน ในการเปรียบเทียบครั้งหนึ่ง การเพิ่มความเร็วในการหมุนเป็นสองเท่าทำให้ความเร็วในการเจาะเพิ่มขึ้นประมาณ 93% ในหินอ่อนที่อ่อนกว่า แต่เพิ่มขึ้นเพียงประมาณ 28% ในหินแกรนิตเนื้อแข็งมาก
บทเรียนนี้ง่ายมาก: ความเร็วที่สูงขึ้นอาจช่วยให้เจาะหินที่อ่อนนุ่มได้ดีกว่า ในขณะที่หินแข็งและมีฤทธิ์กัดกร่อนมักจะได้ผลดีกว่าจากการควบคุมความเร็วและน้ำหนักที่เหมาะสม
การล้างจะช่วยปกป้องดอกสว่าน
การไหลของน้ำยาหล่อเย็นในการเจาะไม่ได้มีแค่หน้าที่ระบายความร้อนเท่านั้น แต่ยังช่วยกำจัดเศษหินจากการเจาะ ทำให้รูเจาะมีความเสถียร และช่วยให้หน้าดอกสว่านสะอาดอยู่เสมอ
การกดชักโครกไม่สนิทอาจทำให้เกิดปัญหาดังต่อไปนี้:
การบดขยี้กิ่งปักชำเก่าซ้ำๆ
ลูกบอลเล็กๆ
การสึกหรอของฟันเพิ่มขึ้น
แรงบิดสูงขึ้น
การติดขัดหรือการขัดข้อง
การเบี่ยงเบนของรู
ความเสียหายต่อตลับลูกปืนและตัวดอกสว่าน
อัตราการไหลต้องเหมาะสมกับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรูเจาะ ความสามารถในการซึมผ่านของชั้นหิน กำลังของปั๊ม และปริมาณเศษหินที่ได้จากการเจาะ ตัวเลขที่คัดลอกมาจากแท่นขุดเจาะอื่นจึงไม่ถูกต้องเสมอไป
ตรวจสอบระบบการเจาะทั้งหมด
ควรประเมินหัวเจาะสามแฉกควบคู่ไปกับชุดเจาะและแท่นเจาะ
ก่อนทำการเจาะ โปรดตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้:
ชนิดของดอกสว่านและโครงสร้างฟันสว่าน
ความแข็งและความสึกหรอของวัสดุ
น้ำหนักและอัตราความเร็วรอบที่วางแผนไว้
ความจุของปั๊มและคุณภาพการชะล้าง
ความแข็งแรงและความยาวของแท่งเจาะ
แรงบิดของแท่นขุดเจาะและความสามารถในการป้อน
ความเสี่ยงจากการเบี่ยงเบนของหลุม
รูปแบบความล้มเหลวที่คาดการณ์ไว้
ถึงแม้ดอกสว่านจะผลิตมาอย่างถูกต้อง แต่ก็ยังอาจชำรุดเสียหายได้เร็วหากระบบการเจาะไม่เหมาะสม
ในทำนองเดียวกัน การที่อัตราการเจาะลดลงอย่างกะทันหันไม่ได้หมายความว่าต้องเปลี่ยนดอกสว่านทันทีเสมอไป อาจเป็นสัญญาณของการล้างที่ไม่ดี การเปลี่ยนแปลงของชั้นหิน ความเร็วที่มากเกินไป น้ำหนักที่ไม่เพียงพอ ความไม่เสถียรของหลุม หรือปัญหาของชุดสว่านก็ได้
เลือกประสิทธิภาพ ไม่ใช่แค่ราคา
การเลือกดอกสว่านแบบสามกรวย ควรพิจารณาต้นทุนต่อเมตร ไม่ใช่แค่ราคาซื้อเพียงอย่างเดียว
ดอกสว่านราคาถูกที่เจาะช้า ต้องเปลี่ยนบ่อย หรือทำให้ต้องหยุดงาน อาจทำให้เสียค่าใช้จ่ายมากกว่าในระยะยาวของโครงการ การเปรียบเทียบที่ดีกว่าควรพิจารณาอัตราการเจาะ ระยะทาง อายุการใช้งานของแบริ่ง การสึกหรอของฟันสว่าน ความต้องการน้ำยาหล่อเย็น และผลกระทบที่ตามมาจากการชำรุดเสียหาย
Gaea Rock จำหน่ายดอกสว่านแบบสามแฉก ดอกสว่าน DTH ดอกสว่านแบบปุ่ม แท่งเจาะ อะแดปเตอร์ก้าน และเครื่องมือเจาะหินที่เกี่ยวข้อง การเลือกออกแบบดอกสว่านและพารามิเตอร์การเจาะให้เหมาะสมกับชั้นหินเป็นวิธีที่เชื่อถือได้มากที่สุดในการเพิ่มระยะการเจาะ ป้องกันชุดเจาะ และควบคุมต้นทุนการเจาะโดยรวม
