EN
Daş qatlarının xassələrinin müəyyənləşdirilməsi: UCS, aşınmaya davamlılıq və formasiya davranışları
UCS və Cerchar aşınmaya davamlılığı ilə güllə dişlərinin iş performansı həddi arasındakı əlaqə
UCS daşa nüfuz etmək üçün tələb olunan enerji səviyyəsini müəyyən edir. 200 MPa-dan yuxarı olan formasiyaların dağılmasını qarşılamaq üçün xüsusi dizayn edilmiş diş geometriyası tələb olunur. Cerchar aşınmaya davamlılıq indeksi (Cerchar ABR) daşın aşınmaya davamlılıq xarakterini müəyyən edir. Kvarts tərkibinə və 4-dən yuxarı ABR-ə malik formasiyalar karbidin aşınmasını yumşaq şeyllərə nisbətən 300% artırmağa səbəb ola bilər. Aşağıdakı performans həddləri sahədə toplanmış məlumatlar əsasında müəyyən edilmişdir:
UCS < 50 MPa: Adi konik dişlər effektiv çiplərin əmələ gəlməsini təmin edir
UCS 50 – 150 MPa: Karbid ucları sıxılma qırılmalarına dözümlülük göstərmək üçün gücləndirilir
UCS 150 MPa: Mikrospallingə qarşı müqavimət təmin etmək üçün irəli səviyyəli ərintilər tələb olunur
Bu xassələr mexaniki xassələrdir və dişlərin seçiminə məhdudiyyət qoyur. Düzgün uyğunlaşdırılmamış dişlər aşınma sürətini 70% artırır və əhəmiyyətli dərəcədə azalır (Tunneling Journal, 2023).
Şist, kvartsit, çınqıl və donmuş torpaq təbəqələrində aşınmanın fərqləndirici mexanizmləri
Aşınmanın öz üsullarına malik olan bir neçə geoloji formasiya mövcuddur:
Formasiya Aşınma Mexanizmi Dişlərə Təsiri
Şist Abrasivlərin yapışqan aşınması Karbid ucları yuvarlaqlaşır
Kvartsit Mikro-kəsici abrasivlər Diş kənarlarının qırılması və olucular
Çınqıl Təsir nəticəsində parçalanma Diş kənarlarının qırılması
Donmuş Torpaq Termiki yorulma mexanizmi –20°C-də aşınma nəticəsində qırılmalar
Kvartsitdə mikro-kəsici xarakterli aşınma və çınqılda təsir nəticəsində parçalanma iri ölçülü təsir aşınmasına aiddir. Donmuş torpağın mexanizmi mürəkkəbdir, çünki buz qarışıq torpağı dondurur və iri ölçülü mexaniki təsir aşınmasını daşıyır. Bu mexanizmləri tanımak, xüsusilə aşınma nümunələrinin qarışdığı keçid zonalarında və sıradan çıxma riskini artıracağı üçün vacibdir.
Dişlərin Həndəsi Və Material Tərkibinə Gördə Seçilməsi
Konik, BKH və BTK seriyaları: Daşın qırılması zamanı daş davranışına nisbətən güllə dişlərinin həndəsi forması və daş yüklənməsi
Həndəsi forma daşın qırılması zamanı davranışına bağlıdır. Dişlər konik olduqda, onlar qırılmayı konsentrasiya edir, buna görə də onlar şist kimi sərt, tək bərk kütlədən ibarət daşların qırılmasında ən yaxşı işləyir. Bu, qırılmaların yayılmasını idarə etmək üçün ən uyğun yerdir. Kvartsit-şist interlayyer (qat-qat) təbəqələrində BTK seriyasının genişlənmiş oturacaqlı dişləri daha böyük kontakt səthlərinə yük paylanmasını yaxşılaşdırır və sahə tədqiqatlarına əsasən nöqtəvi yüklənmə gərginliklərini 40% qədər azaldır. BKH həndəsisi asimetrik kəsici kənarla çiplərin çıxarılmasını optimallaşdırmaq üçün hazırlanmışdır və yüksək aşınmaya davamlı təbəqələrdə 18%-22% daha sürətli dərəcədə dərindən kəsməyə nail olunmuşdur. Daş bircinsdirsə, konik dişlər ən yaxşı işləyir; daş isə yan yüklənmənin müxtəlif dərəcələrində qat-qat strukturlu olarsa, BTK dizaynlı dişlər kəsmə effektivliyinin 92%-ni saxlayır.
Volfram karbidi vs. karbid ucaklı vs. legirlənmiş polad: Fərqli torpaq şəraitləri üçün aşınmaya davamlılıq və zərbəyə davamlılıq qabiliyyətinin qiymətləndirilməsi
Material seçimi, aşınmaya davamlılıq və zərbəyə davamlılıq arasında tarazlığı saxlamaq üçün çox incə bir xətt üzrə getməyi tələb edir.
Material növü Ən yaxşı olduğu sahə Aşınmaya davamlılıq Zərbəyə davamlılıq Məhdudiyyətlər
Volfram karbidi, silisiumdan zəngin formasiyalarda 3,2 dəfə uzun xidmət müddəti təmin edərək aşınmaya davamlı qayalarda ən davamlı materialdır. Bununla belə, onun qırılganlığı dinamik yüklənmə mühitində narahatlıq doğurur. Legirlənmiş polad, çatlamış və qeyri-sabit qayalarda ən effektiv materialdır və mükəmməl zərbə udma qabiliyyətinə malikdir, lakin aşınmaya davamlı şəraitdə aşınma sürəti 70% təşkil edir. ASTM F2670 standartına görə, qazıntı alətlərinin sınaqlarında karbid ucaklı dişlər ən yaxşı kompromis həllini təmin edir: volfram karbidin aşınmaya davamlılığının 85%-ni təmin edərkən, zərbə udma qabiliyyətini 200% artırır. Donmuş torpaqda bu uclar buzun yapışmasını 30% azaldır və mənfi temperatur şəraitində kəskinliyini saxlama qabiliyyətini qoruyur.
Sahədə təsdiqlənmiş qəlibləşdirilmiş dişlərin uyğunlaşdırılması: Geoloji xəritəçəkmədən operativ performansa qədər
Qəlibləşdirilmiş dişlərin seçilməsində SPT-N, CPT-qc və quyuya daxil olmaq üçün qeyd alma məlumatları vacib rol oynayır
Effektiv qəlibləşdirilmiş dişlərin seçilməsi standartlaşdırılmış geotexniki məlumatlara əsaslanır. Standart Penetrasiya Testi (SPT-N dəyəri) torpağın müqavimətini ölçür; Konus Penetrasiya Testi (CPT-qc) yapışqanlı təbəqələrdə konus ucundakı müqaviməti ölçür və quyuya daxil olmaq üçün qeyd alma məlumatları mövcud daşın növünü və onun çatlamasının sıxlığını təsdiqləyir. Birlikdə bu məlumatlar aşınma və təsir yükləməsi üçün proqnozlaşdırıcı model yaradır və buna görə də heterojen təbəqələrdə sınaq və səhv üsulundan istifadə etmək əvəzinə dəlillər əsasında dəqiq seçim mümkündür.
Təcrübəvi sübut: 12 avtomagistral layihəsində kvartsit–şist qat-qatlı qatlarında BTK-47K qəlibləşdirilmiş dişlərlə xidmət müddətinin 220% artırılması.
Operativ təsdiqləmə, məlumatlarla əsaslandırılmış uyğunlaşdırmanın real dünyada təsirləri haqqında sübut verir. Kvartsit–şilə qat-qat formasiyaları keçən 12 avtomagistral layihəsində BTK-47K güllə dişləri digər alternativlərdən üstün çıxaraq xidmət müddətini 220% artıraraq nəticə verdi. Bu artım, karbidin düzgün dərəcəsinin seçilməsi, ölçülmüş Cerchar ABR dəyərləri və təbəqə keçidlərinin həndəsi optimallaşdırılması ilə əldə edildi. Müxtəlif sahələrdə aparılan bir çox layihənin nəticələri, regional geologiyaya əsaslanan seçim modellərinin etibarlılığını və geniş tətbiq sahəsini göstərir.
Tez-tez verilən suallar
Sınırsız Sıxılma Müqaviməti (UCS) nədir?
Sınırsız Sıxılma Müqaviməti — qaya nümunəsinin heç bir xarici məhdudiyyət olmadan davam edə biləcəyi sıxılma yükünü ölçən bir parametrdır. Bu parametrin qiymətləndirilməsi, penetrasiya üçün uyğun güllə dişlərinin seçilməsində vacibdir.
Cerchar Aşınma İndeksi (Cerchar ABR) nədir?
Cerchar ABR daş formasiyalarının aşınmaya qarşı müqavimətini ölçür. Bu, karbid uclarının potensial aşınmasını qiymətləndirməyə kömək edir. Qvarsdan zəngin daşlar adətən daha yüksək ABR (4) göstərir və nəticədə aşınma riski daha yüksəkdir.
Güllə formalı dişlərin həndəsi ölçüləri hansı aralıqda dəyişir?
Qonik, BTK-seriyalı və ya BKH-seriyalı güllə formalı dişlərin həndəsi forması daş formasiyalarına uyğun şəkildə hazırlanır. Qonik dişlər qırılgan daşlar üçün nəzərdə tutulub; BTK seriyası təbəqəli formasiyalar üçün, BKH isə daha aşınmaya qarşı təbəqələri keçmək üçün ən yararlıdır.
Güllə formalı dişlərdə hansı materiallardan istifadə olunur?
Güllə formalı dişlər volfram karbiddən, karbid ucuna malik kompozisiyalardan və ya leqirlənmiş poladdan hazırlanır. Hər bir material aşınmaya davamlılıq və zərbəyə davamlılıq arasında fərqli balans təmin edir.
Geotexniki məlumatlara əsasən güllə formalı dişlər necə seçilməlidir?
SPT-N dəyərləri və CPT-qc tamamlayıcı məlumatları ilə birlikdə quyuya daxil olan qeydlər qiymətləndirilir ki, daşın dişlərə təsir edəcəyi aşınma növləri müəyyən edilsin və zərbə enerjisinin səviyyəsi müəyyən olunsun. Bu məlumatlar optimal diş seçiminə əsas verir.
