การวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับแท่งเจาะชนิดต่างๆ และข้อควรระวังที่สำคัญ
แท่งเจาะกลม แท่งเจาะถ่านหิน และแท่งเจาะหิน เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีความแม่นยำสูงซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเหมืองแร่และการสกัดถ่านหิน ดังนั้นคุณภาพของผลิตภัณฑ์เหล่านี้จึงอยู่ภายใต้การตรวจสอบอย่างเข้มงวด ในระหว่างการผลิต การสร้างสมดุลระหว่างความแข็งแรงและความเหนียวเป็นความท้าทายทางเทคนิคที่พบได้ทั่วไป ในขณะเดียวกัน เนื่องจากบ่อเจาะแบบกำหนดทิศทางและแนวนอนเข้ามาแทนที่งานเจาะบ่อแนวตั้งแบบดั้งเดิมมากขึ้นเรื่อยๆ ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพสำหรับแท่งเจาะจึงมีความเข้มงวดมากขึ้น ในการใช้งานจริง ความเสียหายของแท่งเจาะในระดับหนึ่งก็เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เช่นกัน
แท่งเจาะเกลียวได้รับการพัฒนามาจากความสามารถในการรับแรงบิดสูงของแท่งเจาะทางธรณีวิทยา และผลิตขึ้นโดยใช้ใบมีดแบบเกลียวเดี่ยวหรือเกลียวคู่ โดยใช้กระบวนการพันแบบรับแรงดึงล่วงหน้าและการเชื่อมแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ผลิตภัณฑ์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 42 มม. หรือต่ำกว่านั้นโดยทั่วไปจัดอยู่ในประเภทแท่งเจาะเกลียว แท่งเจาะเกลียวทางธรณีวิทยาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดถึง 73 มม. สามารถใช้งานร่วมกับแท่นเจาะเหมืองใต้ดินต่างๆ ได้โดยตรงโดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงวิธีการทำงานที่มีอยู่ แท่นเจาะสามารถยึดพื้นผิวทรงกระบอกด้านนอกได้โดยตรงทั้งสำหรับการเจาะและการเปลี่ยนแท่ง ทำให้การทำงานง่ายขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ในขณะเดียวกันก็ลดความเหนื่อยล้าของแรงงานลงอย่างมาก
แท่งเจาะแบบเกลียวสำหรับงานทางธรณีวิทยาเหมาะสำหรับการเจาะรูลึกในชั้นหินที่มีความแข็งปานกลางและแข็งกว่า และช่วยในการกำจัดเศษหินได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่วนแท่งเจาะแบบเกลียวมาตรฐานเหมาะสำหรับการเจาะสำรวจน้ำในชั้นถ่านหินและชั้นหินใกล้ถ่านหินมากกว่า เนื่องจากมีน้ำหนักเบากว่า เชื่อมต่อได้ง่ายกว่า และขนส่งเศษหินได้เร็วกว่า ในการใช้งานจริง ผู้ใช้ควรเลือกเกรดเหล็กที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้แต่ยังคงตรงตามข้อกำหนดด้านความแข็งแรง การเลือกเครื่องมือเจาะตามสภาพหน้างานจริงจะช่วยลดต้นทุนการจัดซื้อและลดโอกาสการเกิดอุบัติเหตุในการก่อสร้าง
โดยทั่วไปแล้ว การเชื่อมต่อก้านเจาะจะแบ่งตามลักษณะเกลียวออกเป็นสี่ประเภท ได้แก่ แบบเรียบภายใน (Internal Flush: IF), แบบเต็มรู (Full Hole: FH), แบบปกติ (Regular: REG) และแบบมีหมายเลข (Numbered Connection: NC) การเชื่อมต่อเกลียวที่เหมาะสมต้องเป็นไปตามเงื่อนไขหลักสามประการ ได้แก่ ขนาดที่ตรงกัน ประเภทเกลียวที่เหมือนกัน และความเข้ากันได้ของเกลียวตัวผู้และตัวเมียที่ถูกต้อง หลักการทำงานพื้นฐานของก้านเจาะแบบเกลียวมีดังนี้ พลังงานส่วนใหญ่มาจากของเหลวในการเจาะและระบบมอเตอร์ ของเหลวในการเจาะที่สูบโดยปั๊มโคลนจะไหลผ่านสายเจาะเข้าไปในมอเตอร์ไฮดรอลิกในก้านเจาะแบบเกลียว ความแตกต่างของความดันจะเกิดขึ้นระหว่างทางเข้าและทางออกของมอเตอร์ ทำให้โรเตอร์หมุน แรงบิดและความเร็วจะถูกส่งผ่านเพลาอเนกประสงค์และเพลาขับไปยังดอกเจาะเพื่อทำการเจาะให้เสร็จสมบูรณ์
ในกระบวนการผลิต วัตถุดิบจะต้องผ่านการตรวจสอบคุณภาพแบบไม่ทำลายก่อน จากนั้นจึงทำการเชื่อมตัวท่อเหล็กและข้อต่อเครื่องมือ หลังจากเชื่อมแล้ว จะต้องทำการอบชุบความร้อนหลังการเชื่อมและการตกแต่งรอยเชื่อมขั้นสุดท้ายเพื่อลดความเค้นตกค้างที่รอยเชื่อม ก่อนการทาสีและบรรจุภัณฑ์แท่งเหล็กสำเร็จรูป จะต้องผ่านการตรวจสอบหลายขั้นตอน รวมถึงการทดสอบความแข็ง การทดสอบแรงดัน และการทดสอบแบบไม่ทำลาย เพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพ ท่อเหล็กสำหรับงานเหมืองและท่อเหล็กกลมต้องผ่านขั้นตอนการกลึงหลายขั้นตอนก่อนที่จะกลายเป็นแท่งเจาะสำเร็จรูป ขั้นแรกท่อจะถูกอัดขึ้นรูปเพื่อเพิ่มความหนาของผนัง จากนั้นจึงทำการกลึงเกลียว และเคลือบด้วยทองแดงเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและประสิทธิภาพการใช้งานโดยรวม
โดยทั่วไปแล้ว ตัวก้านเจาะจะทำจากท่อเหล็กผสมโลหะชนิดพิเศษทางธรณีวิทยา ในขณะที่ข้อต่อเครื่องมือทำจากเหล็กโครงสร้างผสมโลหะ หลังจากผ่านกระบวนการชุบแข็งในสุญญากาศและการอบคืนตัวแล้ว ความแข็งแรงต่อความล้าและความต้านทานแรงเฉือนสามารถปรับปรุงได้อย่างมาก กระบวนการเชื่อมเสียดทานขั้นสูงทำให้ก้านเจาะแบบเกลียวมีความแข็งแรงดัดงอสูงและความสมบูรณ์ของรอยเชื่อมที่เชื่อถือได้ ในการใช้งาน เมื่อใช้ก้านเจาะแบบเกลียวเจาะรูสำหรับสายเคเบิลยึดในผนังด้านข้าง ผงถ่านหินหรือผงหินจะถูกปล่อยออกมาตามร่องเกลียว ลดหรือขจัดความจำเป็นในการกำจัดฝุ่นด้วยน้ำ ในระหว่างการขุดอุโมงค์ที่ลาดลง การทำเช่นนี้ยังช่วยลดการสะสมของน้ำที่หน้างานอีกด้วย เมื่อใช้ร่วมกับสว่านเจาะถ่านหินแบบใช้ลม ก้านเจาะสามารถปรับปรุงทั้งความเร็วในการขุดอุโมงค์และคุณภาพการก่อสร้างได้อย่างมาก
ข้อควรระวังต่อไปนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในระหว่างการใช้งาน ห้ามผสมแท่งเจาะที่มีชนิดเกลียวต่างกันไม่ว่าในกรณีใดๆ แม้แต่แท่งเจาะที่มีชนิดเกลียวเดียวกันจากผู้ผลิตต่างกันก็ไม่ควรใช้ผสมกัน เพราะความแตกต่างในข้อกำหนดทางเทคนิค วิธีการผลิต เครื่องมือ และอุปกรณ์ ย่อมนำไปสู่ความแตกต่างในค่าความคลาดเคลื่อนและความพอดีของเกลียว ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัย ห้ามผสมแท่งเจาะที่มีอายุการใช้งานหรือสภาพการสึกหรอแตกต่างกันมาก เพราะอาจเพิ่มความเสี่ยงในการใช้งานได้เช่นกัน หากพบความเสียหายของเกลียวเฉพาะจุด เช่น บริเวณเกลียวประมาณหนึ่งถึงสองรอบในความยาวประมาณ 10 มม. ให้ซ่อมแซมทันทีก่อนนำกลับมาใช้ใหม่เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยในการใช้งาน
