다이아몬드 드릴 비트의 합리적인 사용
다이아몬드 드릴링 효율성을 향상시키기 위한 중요한 조치는 암석 파괴 도구의 합리적인 사용에 대한 지침을 준수하는 것입니다.
다이아몬드 드릴 비트의 합리적인 사용을 위한 지침은 다음과 같습니다.
(1) 제품의 물리적, 기계적 특성에 따라 구조적 특성에 적합한 다이아몬드 드릴 비트를 올바르게 선택하고 사용하십시오. 암석
(2) 다이아몬드 암석 파쇄 도구의 작동 절차를 엄격히 준수합니다.
(3) 드릴링 절차에 따라 결정된 기술에 따라 드릴링하고 높은 생산성을 보장합니다. 다이아몬드 소비량이 드릴링 조건을 초과하지 않도록 합니다.
(4) 드릴 비트의 수명이 적절한 폐기 수준에 도달하면 적시에 드릴 도구에서 교체해야 합니다.
드릴 비트를 사용할 때 다이아몬드는 상당히 부서지기 쉬운 광물이며 약한 충격에도 민감하다는 점을 기억하세요. 따라서 다이아몬드 암석 파괴 도구와 관련된 모든 작업은 주의 깊게 수행되어야 합니다. 드릴 비트는 나무 또는 플라스틱 상자에 보관해야 합니다. 다이아몬드 드릴 비트와 드릴 스트링을 연결하려면 일반 치과용 펜치 대신 특수 파이프 렌치가 필요합니다. 드릴 비트가 있는 드릴 도구는 내부에 코어가 없는 경우에만 구멍 안으로 내릴 수 있습니다. 드릴링 도구를 낮출 때 특히 구멍 직경이 변하는 구멍 부분과 구멍 바닥 근처에서 주의하십시오. 드릴 비트가 구멍 바닥에 도달하면 처음에는 낮은 속도와 작은 펌프 용량을 사용하여 피어를 밀어 내리지 마십시오. 구멍 바닥에 남은 코어의 길이가 4~5cm를 초과하지 않는 경우에만 드릴링 도구를 실행할 수 있습니다. 그렇지 않으면 먼저 롤러 콘 드릴 비트나 기타 특수 드릴 비트를 사용하여 구멍 바닥에 남아 있는 코어를 분해해야 합니다. 각 드릴링 작업 후에는 버니어 캘리퍼스를 사용하여 드릴 비트와 리머의 직경과 지체 높이를 측정합니다. 리머로 드릴링할 때 리머 직경이 드릴 비트 직경보다 항상 0.2~0.3mm 더 큰지 확인하십시오. 기존 리머와 신형 리머의 외경 차이는 0.1~0.2mm를 초과할 수 없습니다.
리머 없이 드릴링을 할 때에는 각 드릴 비트의 내경과 외경을 정확하게 측정하고 드릴링 순서를 결정하는 것이 필요합니다. 외부 직경이 가장 크고 내부 직경이 가장 작은 드릴 비트를 먼저 실행하십시오. 드릴 비트의 직경이 0.05~0.1mm에 도달하면 교체해야 합니다. 드릴 비트를 구멍에 순차적으로 내릴 때 이전 라운드의 코어가 아래쪽 구멍 드릴 비트의 내경을 자유롭게 통과할 수 있는지 확인해야 합니다.
구부러진 구멍에 새 드릴 비트를 삽입하는 것은 금지되어 있습니다. 홀 본체가 테이퍼 모양으로 연삭되고 직경 차이가 0.1~0.15mm를 초과하는 경우 함침된 드릴 비트와 홀 확장기로 구성된 특수 드릴링 도구를 사용하여 홀을 확장해야 합니다. 상당 기간 드릴링을 중단할 경우에는 함침된 드릴 비트와 두 개의 리머로 구성된 드릴링 공구를 코어 튜브의 하부에 설치해야 합니다. 드릴링 공구를 구성할 때 하부 리머와 상부 리머의 외경이 드릴 비트의 외경보다 0.1~0.2mm 더 큰지 확인하십시오. 암석 특성에 따라 리밍 드릴링 속도는 5-20cm/min을 초과할 수 없습니다.
드릴링 과정에서는 특별한 상황이 아닌 한 구멍 바닥에서 드릴 비트를 들어올릴 수 없습니다. 이로 인해 붙어 있는 코어 장치가 시작되고 코어 파편이 아래로 떨어질 수 있기 때문입니다. 구멍 바닥이 드릴 비트의 매트릭스와 다이아몬드에 손상을 줄 수 있습니다.
드릴링 과정에서 축방향 하중을 균일하게 변경해야 하며, 하중을 급격하게 늘리거나 줄이는 것은 구멍에 사고가 발생할 수 있으므로 허용되지 않습니다. 임계값보다 큰 축방향 하중은 허용되지 않습니다. 표면 장착 드릴 비트의 경우 다이아몬드당 허용 하중은 140~160N이고 함침 드릴 비트의 경우 허용 하중은 1200~1300N/cm2입니다. 과도한 하중은 다이아몬드에 날카로운 균열을 일으키고 다이아몬드 소비를 크게 증가시킵니다. 너무 낮은 특정 압력(표면 장착형 드릴 비트의 경우 40~60N/그레인, 함침된 드릴 비트의 경우 300~500N/cm2)도 허용되지 않습니다. 이는 다이아몬드가 약하게 마모된 암석에서 손상되지 않고 연마될 수 있기 때문입니다. 다이아몬드는 바위를 자를 수 없습니다.
드릴 비트 속도를 선택할 때 암석의 경도, 마모성 및 균열을 고려해야 합니다.
기계적 침투율의 변화를 분석함으로써 다이아몬드 드릴 비트의 사용이 합리적인지 여부도 판단할 수 있습니다. 다양한 유형의 드릴 비트의 기계적 관통 속도 변화율이 다릅니다. 절차 매개변수의 조합을 올바르게 선택한다는 전제하에 함침된 드릴 비트의 기계적 침투율은 많이 변하지 않아야 합니다. 표면 장착형 드릴 비트의 초기 기계적 관통률은 증가하고 특정 최대값에 도달한 후에는 감소하기 시작합니다. 그러나 기존 기준으로는 드릴비트 제거 및 드릴비트 교체 시기를 정확히 판단하기 어렵다. 일반적으로 드릴 비트의 마모는 기계적 침투율의 변화하는 특성을 바탕으로 경험에 의해 판단됩니다. 전러시아 탐사 기술 연구소(All-Russian Institute of Exploration Technology)의 조사에 따르면 생산 단위에서는 다음과 같은 상황에서 드릴 비트 작업을 중단하고 새 드릴 비트를 교체해야 한다는 결론을 내렸습니다.
(1) 카커스의 외경, 내경, 높이가 심하게 마모되었습니다. 게이지 다이아몬드의 크기에 따라 카커스 내부 및 외부 표면의 마모량은 0.5~0.7mm에 이릅니다.
(2) 일반적인 도체 프로필이 변경되었으며 내부 및 외부 표면에 테이퍼가 나타났습니다. 그리고 도체 끝부분의 바깥쪽 가장자리나 중앙 부분에 깊이 0.5mm 이상의 홈과 모따기가 있었습니다.
(3) 다이아몬드 절단 모서리가 너무 커서(직선 크기의 1/3 이상) 다이아몬드가 떨어져 손상될 수 있습니다.
(4) 시체가 심하게 침식되어 강도가 감소하여 특정 섹터 블록이 떨어지거나 다이아몬드가 박힌 시체 층 전체가 떨어질 수 있습니다.
(5) 시체와 강철 드릴 비트 본체에 기계적 손상이 있습니다(도체가 부풀어오르거나, 둥글게 되거나, 균열이 생기거나, 드릴 비트 강철 본체 또는 나사산이 마모되었습니다 등).
(6) 함침된 드릴 비트 본체의 내부 및 외부 측면의 모따기 깊이가 함침된 층의 두께를 초과하는 경우.
(7) 매트릭스 경도와 암석의 마모성 또는 드릴링 절차 매개변수와 드릴링되는 암석의 특성 사이의 불일치로 인해 드릴 비트의 다이아몬드가 연마됩니다.
입자가 더 큰 다이아몬드 단결정 또는 다결정 드릴 비트의 경우 최대 허용 마모량 Δhmax는 표 7-1에 나와 있습니다.
표 7-1 다이아몬드 단결정 또는 다결정 드릴 비트의 최대 허용 마모량
드릴 비트와 다이아몬드의 마모를 실시간으로 측정하려면 마이크로미터를 사용해야 합니다. 다이아몬드 드릴 비트의 약 40%는 사면이 연마되어 주기가 일찍 종료됩니다. 그 이유는 다음과 같습니다: 드릴 비트의 제조 품질이 높지 않고, 다이아몬드의 품질이 좋지 않으며, 균열암에 구멍을 뚫고 구멍을 뚫는 동안 심한 진동 등이 있습니다.
다이아몬드 연소의 원인은 일반적인 드릴링 공정을 파괴하는 것입니다. 가장 일반적인 이유는 플러싱 유체 부족과 과도한 축 하중입니다.
드릴 비트의 다이아몬드와 매트릭스가 연마되는 상황은 일반적으로 축 하중이 부족하고 펌프 용량이 너무 크며 회전 속도가 너무 높을 때 발생합니다. 생산 실무에서는 드릴 비트를 구멍 바닥에 날카롭게 만드는 방법을 "건식 연삭"이라는 방법을 사용합니다. 이때 플러싱 유체의 공급이 10~15초 동안 중단됩니다. 이 방법을 사용하면 도체가 빨리 마모되므로 전기화학적 보조 절단을 사용하는 것이 가장 좋습니다.