Комплексное введение в классификацию буровых штанг
Буровые штанги являются важными инструментами при бурении горных пород, и их классификация основана на конструкции и применении. Ниже представлен подробный обзор основных типов буровых штанг, используемых сегодня в отрасли.
Интегральные буровые штанги
Цельные буровые штанги обычно используются для бурения неглубоких отверстий небольшого диаметра. Обычно они изготавливаются из шестиугольных полых стальных стержней диаметром 19, 22 и 25 мм. Каждый стержень имеет определенную длину и поставляется с предварительно сформированным сверлом определенного диаметра. В зависимости от глубины просверливаемого отверстия можно использовать комбинацию стержней с разными диаметрами и длиной долот. Цельные буровые штанги широко используются в Европе, Австралии, Южной Африке и Южной Америке, особенно для вторичных взрывных работ в карьерах и штольнях.
В Китае цельные буровые штанги реже используются в горнодобывающих и строительных проектах. Большинство из них, производимых местными производителями, предназначены для экспорта, причем наиболее распространены долота. Хотя иногда некоторые могут производить кресты или пуговицы, но в минимальных количествах.
Преимущества цельных буровых штанг включают более высокую скорость бурения, эффективную передачу энергии во время использования и отсутствие ограничений на минимальный диаметр долота. Однако ключом к их эффективности является согласованный срок службы штанги и долота, то есть, когда диаметр долота изнашивается до предела, срок службы штанги должен одновременно достичь конца. Кроме того, цельные буровые штанги относительно дороги. Хотя некоторые местные производители имеют возможность их производить, необходимы дополнительные усилия для содействия их широкому использованию на внутреннем рынке.
Конические буровые штанги
Конические буровые штанги являются одними из наиболее производимых и широко используемых буровых инструментов для подземных горных работ и строительных проектов в Китае. В отличие от цельных стержней, конические стержни имеют коническое соединение, что может привести к потерям энергии. Сообщается, что потери энергии волны ударного напряжения после одного прохода через штангу примерно на 5% выше для конических штанг по сравнению с цельными буровыми штангами. Кроме того, коническое соединение является слабым звеном бурильной колонны и может быть повреждено, если оно изготовлено или использовано неправильно.
Однако к преимуществам конических буровых штанг можно отнести возможность установки нескольких типов долот, что позволяет сверлить отверстия разного диаметра; штанга остается пригодной к использованию даже после износа долота, простота обслуживания, меньшая стоимость и меньший расход на пробуренный метр. По оценкам, в Китае ежегодно производится около 6 миллионов метров конических буровых штанг (3,03 кг/м-B22).
Производство конических буровых штанг в Китае соответствует стандарту ГБ/T6481-94, в первую очередь ориентируясь на шестигранные стержни B22 мм. С 1970-х годов китайские производители и исследовательские институты провели обширные исследования конических буровых штанг. Значительные успехи были достигнуты в области материалов, методов ковки, оборудования, термообработки, теории механизмов нагрузки и анализа отказов. К 1990-м годам рыночный спрос на этот тип бурового инструмента был в основном удовлетворен.
В заключение, понимание типов буровых штанг и их применения имеет решающее значение для оптимального выбора и производительности при бурении горных пород. Будь то цельные или конические буровые штанги, каждый тип имеет свои уникальные особенности и преимущества, подходящие для различных условий и требований бурения.
