ວິທີການຈັບຄູ່ຟັນລູກປືນທີ່ເໝາະສົມສຳລັບຊັ້ນຫີນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ?

ການກຳນົດຄຸນສົມບັດຂອງຊັ້ນຫີນ: ຄວາມແຮງອັດທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ຫີນເສຍຮູບ (UCS), ຄວາມເປືອຍ (Abrasiveness) ແລະ ພຶດຕິກຳການປະກົດຕົວຂອງຊັ້ນຫີນ

ການເຊື່ອມໂຍງຄວາມແຮງອັດທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ຫີນເສຍຮູບ (UCS) ແລະ ຄວາມເປືອຍຕາມດັດຊະນີ Cerchar ກັບຂອບເຂດການປະຕິບັດຂອງຟັນລູກສອນ (Bullet Teeth)

UCS ກຳນົດລະດັບພະລັງງານທີ່ຈຳເປັນເພື່ອເຈາະເຂົ້າໄປໃນຫີນ. ຊັ້ນຫີນທີ່ມີຄ່າ UCS ສູງກວ່າ 200 MPa ຕ້ອງໃຊ້ຮູບຮ່າງຂອງຟັນທີ່ອອກແບບເປັນພິເສດເພື່ອປ້ອງກັນການເສຍຮູບຂອງຫີນ. ດັດຊະນີຄວາມເປືອຍ Cerchar (Cerchar ABR) ກຳນົດລັກສະນະຄວາມເປືອຍຂອງຫີນ. ຊັ້ນຫີນທີ່ມີເນື້ອໃນຂອງ quartz ແລະ ຄ່າ ABR ສູງກວ່າ 4 ອາດເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸ tungsten carbide ເສື່ອມສະຫຼາຍໄດ້ຫຼາຍຂື້ນ 300% ເມື່ອທຽບກັບຊັ້ນຫີນທີ່ນິ້ມ. ຂອບເຂດການປະຕິບັດຕໍ່ໄປນີ້ ໄດ້ຖືກກຳນົດຂື້ນໂດຍອີງໃສ່ຂໍ້ມູນທີ່ເກັບກຳມາຈາກເຂດການເຮັດວຽກ:

UCS < 50 MPa: ຟັນຮູບເຄົາ (conical teeth) ທົ່ວໄປໃຫ້ຜົນດີໃນການສ້າງຊິ້ນຫີນທີ່ຖືກຕັດອອກ (chip formation)

UCS 50 – 150 MPa: ສ່ວນທີ່ເປັນ tungsten carbide ຂອງຟັນຖືກເສີມຂື້ນເພື່ອຕ້ານການແຕກຫັກຈາກຄວາມກົດ (compressive fractures)

UCS 150 MPa: ຕ້ອງໃຊ້ alloy ທີ່ທັນສະໄໝເພື່ອໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການແຕກເປື່ອຍເປັນເມືອນນ້ອຍ (microspalling)

ຄຸນສົມບັດເຫຼົ່ານີ້ເປັນຄຸນສົມບັດທາງກົາຍະພາບ ແລະ ຈຳກັດການເລືອກຟັນ. ຟັນທີ່ບໍ່ຖືກເລືອກໃຫ້ເໝາະສົມຈະເຮັດໃຫ້ອັດຕາການເສື່ອມສະຫຼາຍເຖິງ 70% ແລະ ຈະຫຼຸດລົງຢ່າງມີນັກ (Tunneling Journal, 2023).

ກົນໄກການແຍກຕ່າງຂອງການຂ wear າຍໃນຊັ້ນ shale, quartzite, gravel ແລະດິນທີ່ກ້ອນ

ມີຫຼາຍຮູບແບບພູມສາດທີ່ມີວິທີການຂັດແຍ້ງຂອງຕົນເອງ:

ການສ້າງຕັ້ງການໃຊ້ກົນໄກການໃຊ້ຜົນກະທົບຕໍ່ແຂ້ວ

Shale adhesive wear of abrasives ທິດຂອງ Carbide ກາຍເປັນວົງເລັບ

Quartzite ເຄື່ອງຕັດຂະ ຫນາດ ນ້ອຍ ການແຕກຂອງແຄມແຂ້ວແລະຮູ

ການແຕກແຍກຂອງຮູຮອຍ Impact ການແຕກແຍກຂອງແຄມແຂ້ວ

ກົນໄກດິນທີ່ເຢັນຂອງຄວາມອຶດອຸ່ນທາງຄວາມຮ້ອນການແຕກຍ້ອນການຂັດຂວາງໃນ -20 °C

ການຂັດທີ່ມີລັກສະນະຕັດຂະ ຫນາດ ນ້ອຍໃນ quartzite ແລະການແຕກແຍກໃນຄວາມກົດດັນໃນແກນຕາມການຂັດຂອງຄວາມກົດດັນ. ດິນທີ່ກ້ອນມີກົນໄກທີ່ສັບສົນເພາະວ່ານ້ ໍາ ກ້ອນກ້ອນດິນທີ່ປະສົມປະສານແລະຖືຄວາມທົນທານຕໍ່ການກະທົບເຊິ່ງເປັນ ທໍາ ມະຊາດກົນຈັກທີ່ຂີ້ຮ້າຍ. ມັນມີຄວາມ ສໍາ ຄັນທີ່ຈະຮັບຮູ້ກົນໄກເຫຼົ່ານີ້, ໂດຍສະເພາະໃນເຂດໄລຍະຂ້າມຜ່ານບ່ອນທີ່ຮູບແບບການໃສ່ເຄື່ອງໃຊ້ປະສົມປະສານແລະສາມາດເພີ່ມຄວາມສ່ຽງຂອງການລົ້ມເຫຼວ.

ການເລືອກແຂ້ວລູກປືນໂດຍທາງຊີວະປະຫວັດສາດແລະສ່ວນປະກອບວັດສະດຸ

ຊຸດຮູບກະສາຍ, BKH, ແລະ BTK: ຮູບຮ່າງຂອງຟັນປືນທີ່ສຳພັນກັບການປະພຶດຕົວຂອງຫີນເມື່ອຖືກແຕກຫັກ ແລະ ພາວະທີ່ຫີນຖືກໂຫຼດ

ຮູບຮ່າງຖືກເຊື່ອມຕໍ່ເຂົ້າກັບການປະພຶດຕົວຂອງຫີນເມື່ອຖືກແຕກຫັກ. ເມື່ອຟັນມີຮູບຮ່າງກະສາຍ, ມັນຈະເນັ້ນໃຫ້ເກີດການແຕກຫັກຢູ່ຈຸດໜຶ່ງ, ຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ມັນເຮັດວຽກໄດ້ດີທີ່ສຸດໃນການແຕກຫັກຫີນເມື່ອຫີນເປັນວັດຖຸທີ່ແຂງແຮງແລະເປັນເນື້ອດຽວເຊັ່ນ: ຫີນເຊີລ (shale). ນີ້ແມ່ນຈຸດທີ່ມັນເຮັດວຽກໄດ້ດີທີ່ສຸດໃນການຄວບຄຸມການແຜ່ຂະຫຍາຍຂອງການແຕກຫັກ. ໃນກໍລະນີທີ່ຫີນມີຊັ້ນຕ່າງໆປະສົມກັນລະຫວ່າງຫີນ quartzite ແລະ shale, ຟັນຈາກຊຸດ BTK ທີ່ມີສ່ວນເບື້ອງລຸ່ມກວ້າງອອກ (flared base) ຈະເຮັດໃຫ້ການແຈກຢາຍພາວະໂຫຼດດີຂຶ້ນໃນເນື້ອທີ່ຕິດຕໍ່ທີ່ໃຫຍ່ຂຶ້ນ ແລະ ລົດລ່າງຄວາມເຄັ່ນທີ່ຈຸດໂຫຼດລົງໄດ້ເຖິງ 40% ໃນການສຶກສາເຖິງສະຖານທີ່. ຮູບຮ່າງ BKH ແມ່ນອອກແບບມາເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນການຕັດເອົາຊິ້ນຫີນ (chip removal) ໂດຍໃຊ້ແຖວຕັດທີ່ບໍ່ເປັນສັດສ່ວນ (asymmetric cutting edge) ແລະ ສາມາດບັນລຸຄວາມໄວໃນການເຈาะທີ່ເລີນຂຶ້ນ 18%-22% ໃນຊັ້ນຫີນທີ່ມີຄວາມເປື່ອຍສູງ. ເມື່ອຫີນມີຄວາມເປັນເອກະພາບ, ຟັນຮູບກະສາຍຈະເຮັດວຽກໄດ້ດີທີ່ສຸດ; ແລະ ເມື່ອຫີນມີຊັ້ນຕ່າງໆທີ່ມີການໂຫຼດດ້ານຂ້າງ (lateral loading) ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ຟັນທີ່ອອກແບບຕາມແບບ BTK ຈະຮັກສາປະສິດທິພາບໃນການຕັດໄດ້ທີ່ 92%.

ທັງສະເຕີດຄາບອນ ແລະ ຄາບອນ-ເຄືອບ ແລະ ເຫຼັກອາລ໌ລອຍ: ການປະເມີນຄວາມຕ້ານທາງດ້ານການສຶກສາ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການຊົງຕົວເປັນພິເສດ ສຳລັບສະພາບດິນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ

ການເລືອກວັດຖຸເປັນການເດີນຢູ່ເທິງເສັ້ນເດີ່ນທີ່ບາງເພື່ອຮັກສາຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງຄວາມຕ້ານທາງດ້ານການສຶກສາ ແລະ ຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການຊົງຕົວເປັນພິເສດ.

ປະເພດວັດຖຸ ເໝາະສຳລັບ ຄວາມຕ້ານທາງດ້ານການສຶກສາ ຄວາມແຂງແຮງຕໍ່ການຊົງຕົວເປັນພິເສດ ຂໍ້ຈຳກັດ

ທັງສະເຕີດຄາບອນ ແມ່ນມີຄວາມໝັ້ນຄົງທີ່ສຸດໃນຫີນທີ່ມີຄວາມເປື່ອຍສູງ, ໃຫ້ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານຂຶ້ນ 3.2 ເທົ່າໃນຊັ້ນຫີນທີ່ອຸດົມສຳລັບຊີລິໂຄນ. ແຕ່ຄວາມເປື່ອຍງ່າຍຂອງມັນເປັນບັນຫາໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວສູງ. ເຫຼັກອາລ໌ລອຍເປັນວັດຖຸທີ່ມີປະສິດທິຜົນທີ່ສຸດໃນຫີນທີ່ແຕກຫັກ ແລະ ບໍ່ໝັ້ນຄົງ ໂດຍມີຄວາມສາມາດໃນການດູດຊືມການຊົງຕົວເປັນພິເສດທີ່ດີເລີດ, ແຕ່ມີອັດຕາການສຶກສາສູງເຖິງ 70% ໃນສະພາບທີ່ມີຄວາມເປື່ອຍສູງ. ອີງຕາມການທົດສອບເຄື່ອງມືຂຸດຂຸ່ມຕາມມາດຕະຖານ ASTM F2670, ຟັນທີ່ເຄືອບດ້ວຍຄາບອນໃຫ້ຄວາມສົມດຸນທີ່ດີທີ່ສຸດ ໂດຍໃຫ້ຄວາມຕ້ານທາງດ້ານການສຶກສາໄດ້ 85% ຂອງທັງສະເຕີດຄາບອນ ແລະ ມີຄວາມສາມາດໃນການດູດຊືມການຊົງຕົວເປັນພິເສດທີ່ດີຂຶ້ນ 200%. ໃນດິນທີ່ເຢັນຈົນແຂງ, ຟັນເຫຼົ່ານີ້ຈະຫຼຸດຜ່ອນການຕິດຂອງນ້ຳກ້ອນລົງໄປ 30%, ແລະ ຍັງຮັກສາຄວາມແຫຼມຊື້ນໄວ້ໄດ້ໃນອຸນຫະພູມທີ່ຕ່ຳກວ່າຈຸດເຢັນ.

ການຈັບຄູ່ແທງທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງໃນເຂດທີ່ໄດ້ຮັບການຢືນຢັນ: ຈາກການສຳຫຼວດທີ່ດິນໄປຫາປະສິດທິພາບໃນການປະຕິບັດງານ

ຂໍ້ມູນ SPT-N, CPT-qc ແລະ ການບັນທຶກຂໍ້ມູນບໍ່ຣ໌ເຫຼັກ (bore logging) ເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນຫຼາຍເມື່ອເລືອກແທງທີ່ເໝາະສົມ

ການເລືອກແທງທີ່ມີປະສິດທິພາບແມ່ນຂຶ້ນກັບຂໍ້ມູນດ້ານເທັກນິກດິນທີ່ມີມາດຕະຖານ. ການທົດສອບຄວາມຕ້ານທາງດິນແບບມາດຕະຖານ (SPT-N value) ວັດແທກຄວາມຕ້ານຂອງດິນ; ການທົດສອບຄວາມຕ້ານດ້ວຍຫົວເຄື່ອງແບບເຄື່ອນ (CPT-qc) ວັດແທກຄວາມຕ້ານໃນຊັ້ນດິນທີ່ມີຄວາມເປັນເນື້ອເດີ່ยว (cohesive layers) ທີ່ສ່ວນປາກຂອງຫົວເຄື່ອງ; ແລະ ການບັນທຶກຂໍ້ມູນບໍ່ຣ໌ເຫຼັກ (borehole logging) ຢືນຢັນປະເພດຂອງຫີນທີ່ມີຢູ່ ແລະ ຄວາມໜາແໜ້ນທີ່ຫີນແຕກຫັກ. ຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້ຮວມກັນເຮັດໃຫ້ສາມາດສ້າງແບບຈຳລອງທີ່ສາມາດທຳนายໄດ້ເຖິງອັດຕາການສຶກສູນ (wear) ແລະ ພາວະການຮັບແຮງດັນ (impact loading) ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ການເລືອກແທງທີ່ຖືກຕ້ອງອີງໃສ່ຫຼັກຖານທີ່ຊັດເຈນ ແທນທີ່ຈະເປັນການທົດລອງແລະຜິດພາດໃນຊັ້ນດິນທີ່ມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນ

ຕົວຢ່າງຈາກການປະຕິບັດຈິງ: ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍືດຍາວຂຶ້ນ 220% ດ້ວຍແທງ BTK-47K ໃນຊັ້ນຫີນ quartzite–shale interbeds ໃນໂຄງການທາງດ່ວນຈຳນວນ 12 ໂຄງການ.

ການຢືນຢັນດ້ານການດຳເນີນງານໃຫ້ເປັນຫຼັກຖານຂອງຜົນກະທົບໃນໂລກຈິງຂອງການຈັບຄູ່ທີ່ອີງໃສ່ຂໍ້ມູນ. ໃນໂຄງການທາງດ່ວນ 12 ໂຄງການທີ່ຂ້າມຮູບແບບຂອງຊັ້ນຫີນ quartzite–shale, ຟັນກະບີ BTK-47K ໄດ້ປະສົບຜົນສຳເລັດດີກວ່າທາງເລືອກອື່ນໆ ໂດຍມີການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງອາຍຸການໃຊ້ງານ 220%. ການເພີ່ມຂຶ້ນນີ້ເກີດຈາກການເລືອກເອກະສານ carbide ທີ່ຖືກຕ້ອງ ຮ່ວມກັບຄ່າ Cerchar ABR ທີ່ວັດແທກໄດ້ ແລະ ການປັບປຸງຮູບຮ່າງຂອງການເปลີ່ນແປງຊັ້ນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ຜົນໄດ້ຮັບຈາກໂຄງການຈຳນວນຫຼາຍທີ່ດຳເນີນຢູ່ໃນສະຖານທີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ບີ່ງຊີ້ເຖິງຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະ ການນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງຂອງຮູບແບບການເລືອກທີ່ອີງໃສ່ປະເພດຫີນຂອງແຕ່ລະເຂດ.

ຄຳຖາມທີ່ຖືກຖາມເລື້ອຍໆ

ຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່ການອັດທີ່ບໍ່ມີການຈຳກັດ (UCS) ແມ່ນຫຍັງ?

ຄວາມເຂັ້ມແຂງຕໍ່ການອັດທີ່ບໍ່ມີການຈຳກັດ ແມ່ນການວັດແທກຄວາມສາມາດຂອງຫີນໃນການຮັບການອັດໂດຍບໍ່ມີການຈຳກັດ. ມັນເປັນສິ່ງສຳຄັນທີ່ຈະພິຈາລະນາ UCS ເພື່ອກຳນົດຟັນກະບີທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການເຈาะ.

ດັດຊະນີຄວາມເປັນອັນຕະລາຍຂອງ Cerchar (Cerchar ABR) ແມ່ນຫຍັງ?

Cerchar ABR ແມ່ນການວັດແທກຄວາມເປືອຍຂອງຊັ້ນຫີນ. ມັນໃຫ້ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບຄວາມເປືອຍທີ່ເກີດຂຶ້ນຕໍ່ສ່ວນທີ່ເຮັດຈາກທົງສະເຕັນຄາໄບດ໌. ຊັ້ນຫີນທີ່ອຸດົມສຳລັບເຄີໂອຣ໌ຊີ (quartz) ມັກຈະມີຄ່າ ABR ສູງ (4) ແລະດັ່ງນັ້ນມີຄວາມສ່ຽງທີ່ຈະເກີດຄວາມເປືອຍຫຼາຍຂຶ້ນ.

ຊ່ວງຂອງຮູບຮ່າງຂອງຟັນບູລ່ຽດ (bullet teeth) ແມ່ນຫຍັງ?

ຮູບຮ່າງຂອງຟັນບູລ່ຽດ (bullet teeth) ໃນຮູບແບບເຄົາ (conical), ຊຸດ BTK, ຫຼື ຊຸດ BKH ແມ່ນຖືກອອກແບບເພື່ອໃຊ້ກັບຊັ້ນຫີນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຟັນເຄົາ (conical teeth) ແມ່ນອອກແບບມາເພື່ອໃຊ້ກັບຫີນທີ່ເປືອຍງ່າຍ; ຟັນ BTK ແມ່ນອອກແບບສຳລັບຊັ້ນຫີນທີ່ເປັນຊັ້ນໆ (layered formations); ໃນຂະນະທີ່ຟັນ BKH ເໝາະສຳລັບການເຈาะເຂົ້າໄປໃນຊັ້ນຫີນທີ່ມີຄວາມເປືອຍສູງ.

ວັດສະດຸໃດທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດຟັນບູລ່ຽດ (bullet teeth)?

ຟັນບູລ່ຽດ (bullet teeth) ຖືກຜະລິດຈາກທົງສະເຕັນຄາໄບດ໌ (tungsten carbide), ວັດສະດຸທີ່ມີສ່ວນປະກອບຄາໄບດ໌ຢູ່ທີ່ປາກ (carbide tipped compositions), ຫຼື ເຫຼັກທີ່ປະສົມ (alloy steel). ວັດສະດຸແຕ່ລະຊະນິດໃຫ້ຄວາມໄດ້ປຽບທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນດ້ານຄວາມຕ້ານການເປືອຍ ແລະ ຄວາມຕ້ານການ удар (impact).

ການເລືອກຟັນບູລ່ຽດ (bullet teeth) ໂດຍອີງໃສ່ຂໍ້ມູນດ້ານເທືອງເຕັກນິກ (geotechnical data) ແມ່ນເຮັດແນວໃດ?

ຄ່າ SPT-N ແລະ ຂໍ້ມູນ CPT-qc ທີ່ເ ergodic ກັບການບັນທຶກຂໍ້ມູນໃນບໍ່ຮູ (borehole logging) ຈະຖືກປະເມີນເພື່ອທຳนายປະເພດຂອງຄວາມເປືອຍທີ່ຫີນຈະເຮັດໃຫ້ຟັນເກີດຂຶ້ນ ໂດຍການກຳນົດລະດັບພະລັງງານທີ່ເກີດຈາກການຕີ (impact energy). ຂໍ້ມູນນີ້ເປັນເຄື່ອງມືທີ່ຊ່ວຍໃນການເລືອກຟັນທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດ.