Сценарии применения буровых штанг в горных породах
Буровые штанги, являясь основными элементами, передающими усилие при разрушении горных пород, широко используются в горнодобывающей промышленности, строительстве, геологической разведке и аварийно-спасательных работах благодаря своей высокой прочности, ударостойкости и износостойкости. Различные типы штанг — цельные штанги, штанги с коническим соединением, штанги с резьбовым соединением и полые штанги — подбираются в зависимости от конкретного оборудования и требований задачи для обеспечения сложных условий работы.
В крупномасштабных карьерах, таких как железорудные, меднорудные и известняковые рудники, бурильные штанги являются важными компонентами буровых установок для поверхностного бурения горных пород. Резьбовые штанги повышенной прочности выдерживают высокочастотные ударные нагрузки при глубоком бурении, используемом при бурении взрывных скважин, обеспечивая точное позиционирование скважины для последующего взрыва и дробления. Штанги с коническим соединением, используемые с легкими буровыми установками в небольших и средних карьерах, обеспечивают гибкое раскалывание породы и обрезку кромок для соответствия различным требованиям к размеру заполнителя. Штанги также используются для стабилизации склонов: бурение отверстий для анкерных болтов и креплений помогает закрепить блоки склона и обеспечить безопасное продолжение горных работ.
Подземная добыча полезных ископаемых и разработка тоннелей. Разработка и добыча полезных ископаемых в подземных шахтах и угольных шахтах требуют использования буровых штанг с превосходной устойчивостью к изгибу и усталости. В ограниченных подземных пространствах полые штанги, установленные на гидравлических буровых платформах, позволяют пропускать воду под высоким давлением или сжатый воздух для промывки бурового шлама во время бурения, значительно повышая скорость продвижения. При строительстве тоннелей — автомобильных, железнодорожных и метрополитенных — штанги устанавливаются на буровые платформы для бурения скважин целиком или ступенчато. Независимо от того, бурятся ли взрывные скважины в твердых породах или предварительные скважины для трубных конструкций или форполов, штанги обеспечивают стабильную передачу усилия, что гарантирует соблюдение сроков и качество работ. Коррозионностойкие штанги продлевают срок службы в специальных тоннелях с высокой влажностью или агрессивными грунтовыми водами.
Строительные и фундаментные работы. Буровые штанги играют ключевую роль в фундаментных работах для высотных зданий, мостов и причалов. Резьбовые штанги большого диаметра, используемые с трехконусными/роликовыми буровыми долотами, выполняют бурение горных пород для забивки монолитных свай, позволяя сваям достигать прочных несущих слоев и повышая структурную устойчивость. Для поддержки котлованов штанги бурят отверстия для грунтовых анкеров и креплений грунта, укрепляя подпорные стены и предотвращая обрушение склонов. Легкие штанги, используемые с ручными буровыми установками, эффективно разрушают бетон и удаляют арматуру во время демонтажа и реконструкции, отвечая требованиям точности при проектах модернизации.
Техническое обслуживание дорог и железных дорог. В проектах по техническому обслуживанию и модернизации дорог и железных дорог буровые штанги в сочетании с небольшим буровым оборудованием выполняют различные задачи точной работы. Они используются для разрушения поврежденного бетонного покрытия в трещинах и выбоинах перед ремонтом. При очистке балласта железных дорог и укреплении земляного полотна штанги бурят в породу для установки армирующих анкеров, повышая несущую способность и обеспечивая безопасность поездов. При защите склонов горных дорог штанги бурят отверстия для анкерных болтов и тросовых анкеров, чтобы стабилизировать опасные породы и предотвратить камнепады и оползни, которые могли бы нарушить движение транспорта.
Геологическая разведка и обследование ресурсов. Буровые штанги являются основными компонентами легких разведочных установок, используемых в минералогических, гидрогеологических и инженерно-геологических исследованиях. Тонкостенные штанги для геологических исследований позволяют создавать как неглубокие, так и более глубокие скважины для отбора проб; с помощью керновых долот они извлекают керны горных пород для структурного анализа и оценки запасов. В гидрогеологических работах штанги используются для бурения водоносных горизонтов при строительстве водозаборных скважин и скважин для мониторинга грунтовых вод. Для специализированных исследований, таких как сейсмическая или геотермальная разведка, разрабатываются штанги, способные выдерживать высокие температуры и высокое давление, что обеспечивает надежную работу в полевых условиях.
Аварийно-спасательные работы и инженерные работы в чрезвычайных ситуациях. При ликвидации последствий землетрясений, оползней и обрушений буровые штанги играют жизненно важную роль в быстром устранении препятствий. Спасательные команды используют ручные буровые установки, оснащенные штангами, для разрушения обрушившегося бетона и горных пород, открывая проходы к заблокированным жертвам. При аварийно-гидротехнических работах — укреплении дамб или дноуглублении русел рек — штанги могут бурить насыпной камень для строительства противофильтрационных стен и забивных отверстий, чтобы быстро стабилизировать конструкции и предотвратить перелив воды. При тушении пожаров и проведении городских спасательных работ штанги помогают разрушать железобетонные элементы в рамках скоординированных спасательных операций.
В сельском хозяйстве, лесном хозяйстве и ландшафтном дизайне буровые штанги также широко используются в сельском хозяйстве и ландшафтном дизайне. При бурении ирригационных скважин в горных сельскохозяйственных угодьях и садах легкие цельнолитые штанги, используемые с небольшими буровыми установками, быстро проникают в почву и выветренные породы для установки водяных скважин. В ландшафтном строительстве штанги используются для бурения отверстий под камни в искусственных альпинариях и для стабилизации корневых комьев при пересадке деревьев, повышая эффективность и качество работ в садоводстве и ландшафтном дизайне.
