Jak funguje těžební vrtná souprava DTH (Down-The-Hole)?

Jak funguje těžební vrtná souprava DTH (Down-The-Hole)?

Kladivo Down-The-Hole (DTH) je výkonná a účinná vrtací technologie široce používaná při těžbě, těžbě a vrtání vodních studní. Atěžební vrtná soupravavybavený systémem DTH je zvláště účinný při pronikání do tvrdých abrazivních skalních útvarů, kde mohou být jiné metody pomalé nebo kde dochází k nadměrnému opotřebení bitů. Základním principem, který odlišuje DTH, je umístění bicího mechanismu – kladiva – přímo za vrták na dně vrtu, spíše než na horní část vrtací kolony. Tato konfigurace umožňuje přímý přenos energie do horniny, což má za následek vyšší rychlosti pronikání a rovnější otvory.

Základní součásti systému DTH na těžební vrtné soupravě jsou horní pomocný nebo stopkový adaptér, vnější pouzdro kladiva, píst (kladivo), zpětný ventil a vrták. Celá sestava je připevněna ke spodní části vrtací kolony. Proces je poháněn vysokotlakým stlačeným vzduchem, který je dodáván velkým vzduchovým kompresorem na povrchu, který je součástí balení důlní vrtné soupravy. Tento vzduch putuje po mezikruží mezi vrtacími tyčemi a pouzdrem kladiva. Část tohoto vzduchu je také směrována středem vrtací kolony, aby se napomohlo odstraňování odřezků, ale primární proud pro práci s kladivem je přes mezikruží.

Cyklus vrtání začíná, když vysokotlaký vzduch vstupuje do sestavy kladiva přes otvory v horní části. Tlak vzduchu pohání píst nahoru, stlačuje pružinu nebo vytváří vzduchový polštář. Jakmile píst dosáhne vrcholu svého zdvihu, odkryje vzduchový kanál, který přesměruje vysokotlaký vzduch na horní část pístu. Tato rychlá změna tlaku nutí píst dolů na zadní stranu vrtáku. Energie nárazu je přenášena přímo z pístu na udidlo, které následně drtí horninu pod ním. Tento cyklus zvedání a úderů se opakuje mnohokrát za sekundu, typicky mezi 10 a 30 Hz, v závislosti na konstrukci kladiva a tlaku vzduchu.

Současně systém účinně odstraňuje skalní odřezky. Poté, co vzduch vykoná svou práci při ovládání pístu, je vypouštěn dolů středem vrtáku a vystupuje otvory nebo otvory přímo na skalní stěnu. Tento vysokorychlostní proud vzduchu splachuje drcené odřezky ze dna vrtu a vynáší je nahoru prstencovým prostorem mezi vrtnou kolonou a stěnou vrtu na povrch. Použití celého mezikruží vrtací kolony jako zpětné dráhy pro odřezky umožňuje efektivní čištění, které je nezbytné pro udržení rychlosti vrtání a zabránění uvíznutí korunky. Samotný bit je obvykle vybaven knoflíky z karbidu wolframu, které jsou navrženy tak, aby vydržely obrovské nárazové síly a otěr.

Výhody použití DTHtěžební vrtná soupravajsou významné. Vzhledem k tomu, že kladivo naráží na kámen přímo na dně vrtu, dochází k minimálním ztrátám energie ve vrtné koloně, což je velmi účinné, zejména v hlubokých dírách. Neustálé příklepové působení na korunku také pomáhá udržovat vrtací kolonu v rotaci stabilním způsobem, což přispívá k vrtání rovnějšího otvoru ve srovnání s některými jinými metodami. Soupravy DTH jsou preferovanou volbou pro vrtné jámy o velkém průměru v povrchových dolech s tvrdými horninami, pro odvodňování studní a pro jakékoli aplikace, které vyžadují rychlé a spolehlivé pronikání náročnými formacemi. Robustnost systému ve spojení s výkonnou těžební vrtnou soupravou a kompresorem z něj dělá základní kámen moderní těžby nerostů a stavebnictví.