​Podrobné vysvětlení dvou metod rozbíjení hornin pro multifunkční kotevní vrtnou soupravu

Podrobné vysvětlení dvou metod rozbíjení hornin pro multifunkční kotevní vrtnou soupravu

TheMultifunkční kotevní vrtací soupravaje jedním z nejběžnějších a nejkritičtějších zařízení při strojírenských vrtacích operacích. Využívá pouze dvě metody rozbíjení hornin: jednou je rotační řezání, které se obecně používá ve skalních útvarech s koeficientem tvrdosti f ≤ 8; druhým je rázové rotační lámání, typicky používané v okolní hornině s koeficientem tvrdosti f ≥ 8.

Mechanismus lámání horniny rotační vrtací soupravou

Rotační vrtné soupravy rozbíjejí horninu pomocí vícebřitých řezných bitů k otáčení a řezání horniny, čímž se vytvoří kruhový vrt. Rozbíjení horniny při rotačním řezání vyžaduje následující podmínky:

① Vrtná souprava musí mít dostatečný krouticí moment, aby překonala moment odporu při řezání vrtáku;

② Vrtná souprava musí mít určitou výstupní rychlost, aby poháněla rotaci vrtací tyče a korunky;

③ Na vrtnou soupravu musí být aplikován určitý axiální tlak, tj. specifický přetlak na korunku, aby se dosáhlo posuvného pohybu řezání korunky.

Mechanismus lámání horniny s příklepovou rotační vrtací soupravou

Mechanismus lámání horniny u nárazových rotačních vrtných souprav je následující: působením rázových napěťových vln vrták řeže místní horninový povrch pod jeho okraji při určité frekvenci nárazů. Při provádění nárazového pohybu se vrták také otáčí, což mu umožňuje rozbít horninu v rozsahu 360° ve vrtu. Rázové rotační lámání hornin vyžaduje následující podmínky:

① Vrták do kamene musí mít určitou energii nárazu a frekvenci nárazu;

② Výstupní hřídel vrtáku musí dosáhnout 360° rotace při provádění lineárního nárazového pohybu;

③ Na vrták do kamene musí být aplikován určitý axiální tlak.

Z mechanismů rozbíjení hornin je zřejmé, žeMultifunkční kotevní vrtací soupravavyužívá rotační lámání hornin především pro vrtání kotevních otvorů ve vozovkách s měkkými střechami, jako jsou uhelné sloje nebo polouhelné horninové sloje (obecně s koeficientem stability horniny f < 8). Naproti tomu nárazové rotační lámání hornin se používá pro vrtání ve skalních vozovkách s tvrdšími střešními podmínkami (obecně s koeficientem stability horniny f ≥ 8).