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Para formar furos em rochas e outros materiais sólidos, elas podem ser classificadas com base em suas características estruturais, princípios de funcionamento, campos de aplicação e outras características distintivas.
Características estruturais
Princípio de funcionamento
Elas normalmente são penetradas e quebradas após serem abaixadas pelo tubo de perfuração. O ar é então enviado para baixo do furo da superfície através do tubo de perfuração, o que atinge a bigorna do martelo DTH. O martelo então atinge a broca, quebrando a rocha. O ar exaure as lascas do furo e o processo é repetido até que o furo seja perfurado. O princípio de funcionamento da broca de rocha de carboneto DTH é atingir a rocha, quebrá-la e evacuar as lascas do furo pelo ar.
Campos de aplicação
Algumas brocas de rocha de carboneto DTH são usadas para mineração. Outras são usadas para perfurar poços de água. Ainda outras são usadas para perfuração direcional horizontal. A broca DTH de mineração pode ter um diâmetro maior (tão grande quanto 600 mm ou mais) e geralmente é sólida, sem partes do corpo. As brocas DTH para poços de água podem variar em diâmetro de 76 mm a 508 mm, e elas geralmente têm um corpo que consiste em várias partes infláveis. As brocas DTH de perfuração direcional horizontal (HDD) podem apresentar um corpo flexível com alto grau de adaptabilidade, e seus diâmetros geralmente variam entre 76 mm e 152 mm.
Características distintivas
A vida útil de uma broca de rocha de carboneto DTH de mineração geralmente é relativamente curta e pode exigir substituições frequentes. As brocas de rocha de carboneto DTH para poços de água, por outro lado, podem ter uma vida útil mais longa, pois a perfuração de poços de água não exige mudanças frequentes nos parâmetros de perfuração. As brocas de rocha de carboneto DTH HDD são as mesmas que os furos guia que precisam perfurar precisamente ao longo da direção planejada. Portanto, elas geralmente exigem substituição por novas se a precisão do furo piloto diminuir, tornando as brocas DTH HDD mais caras e precisas.
Diâmetro da broca
As brocas de martelo TOP vêm em vários tamanhos, normalmente medidos em polegadas, milímetros ou centímetros. O diâmetro da broca afeta sua eficiência de corte e o tamanho dos furos que ela pode criar.
Haste
A haste é a parte da broca que se conecta à ferramenta de perfuração. Ela transfere a energia de impacto e rotação para a broca. As brocas de martelo TOP têm várias configurações de haste para se adaptar a diferentes equipamentos de perfuração.
Material do corpo
As brocas DTH são normalmente feitas de aço de liga de alta qualidade ou outros materiais duráveis capazes de suportar condições extremas de perfuração. O material do corpo afeta a resistência e a longevidade da broca.
Botões de carboneto
As brocas DTH têm botões de carboneto de tungstênio que são seus principais elementos de corte. O número, forma e tamanho dos botões de carboneto podem variar dependendo do projeto da broca. Mais botões geralmente resultam em melhor qualidade de furo e perfuração mais rápida.
Limpe a broca:
Após a perfuração, limpe a broca para remover detritos, lama e água. Use água ou ar comprimido para limpar a broca, concentrando-se nos furos e passagens de exaustão. Isso pode evitar o entupimento e evitar a corrosão da broca.
Inspecione a broca:
Inspecione regularmente o estado operacional da broca de perfuração de rocha DTH. Verifique se está danificada, desgastada ou entupida. Certifique-se de que a broca, especialmente a forma e a qualidade dos botões, esteja em boas condições para manter sua eficiência de corte.
Mantenha a lubrificação:
Mantenha a broca e a parte de conexão da perfuradora lubrificadas. Aplique uma quantidade adequada de lubrificante para reduzir o atrito e o desgaste entre as peças, garantindo uma conexão estável.
Armazene adequadamente:
Quando a broca não estiver em uso, armazene-a adequadamente. Mantenha-a em um local seco, à prova d'água e à prova de poeira. Armazene-a na vertical ou na horizontal conforme necessário para evitar deformação ou danos.
As brocas down-the-hole são usadas principalmente nas seguintes indústrias:
Indústria mineira
Primeiro, elas perfuram o sobrecarga em minas a céu aberto. Então, elas criam pontos de acesso e poços de ventilação em minas subterrâneas. Na extração de minério, elas também perfuram diretamente nos depósitos de minério.
Setor de energia geotérmica
As brocas de perfuração de rocha de carboneto desempenham um papel vital na exploração e produção de energia geotérmica. As brocas DTH são usadas para perfurar profundamente a crosta terrestre para acessar reservatórios de água quente ou vapor.
Campo de construção
Na construção, as brocas de rocha DTH são usadas para perfurar furos de ancoragem, furos de detonação e furos de exposição. Na engenharia civil, essas brocas também são aplicadas em túneis e valetas.
Indústria de poços de água
Na indústria de poços de água, as brocas de perfuração de rocha down-the-hole são usadas para perfurar furos para poços de água. As brocas DTH são especialmente úteis em formações de rocha dura onde as brocas rotativas tradicionais podem ser ineficazes.
Setor de petróleo e gás
Em formações de rocha dura, as brocas DTH são usadas principalmente para explorar e extrair recursos naturais, como petróleo e gás. Elas também auxiliam no processo de fraturamento hidráulico (fracking).
Campo ambiental
A indústria ambiental usa brocas DTH para amostragem de solo, instalação de poços de monitoramento ou exploração e caracterização de aterros.
Setores de energia
Nos setores de energia, as brocas de perfuração de rocha down-the-hole são usadas para criar poços para extração de petróleo e gás, produção de energia geotérmica ou recuperação de gás de carvão.
Paisagismo e construção ao ar livre
No paisagismo e construção ao ar livre, as brocas de rocha DTH são usadas para instalação de hardscape, plantio de árvores e arbustos grandes ou reparo de problemas de drenagem.
Além disso, as brocas DTH têm muitas outras aplicações. Por exemplo, elas também são usadas para perfuração de estacas e poços, construção de barragens e reparo de estradas e pistas de aeroportos. Em campos agrícolas, elas são usadas para instalação de irrigação subterrânea (tubos de gotejamento) e amostragem de solo.
Antes de escolher uma broca de rocha DTH, é importante identificar as características e fatores do projeto de perfuração para garantir compatibilidade e eficácia.
Tamanho da broca e tamanho do furo
As brocas down-the-hole vêm em vários tamanhos para criar furos de diferentes diâmetros. O tamanho da broca DTH usada afeta o diâmetro do furo na rocha. A seleção de um tamanho adequado de broca DTH é vital para considerar os tamanhos de furo disponíveis no projeto. Além disso, o diâmetro da broca impacta diretamente a velocidade de perfuração e a produtividade.
Projeto e forma da broca
As brocas de rocha DTH são projetadas com diferentes projetos para atender a vários requisitos de perfuração. Os tipos mais comuns incluem brocas cruzadas, brocas de furacão e brocas com botões. Essas brocas diferem em suas formações de dentes, capacidades de penetração e formações de rocha para uso ideal. Por exemplo, as brocas DTH com botões têm botões de ponta redonda que penetram na rocha de forma eficiente. A forma do botão minimiza o desgaste e fornece uma taxa de perfuração consistente, especialmente em formações de rocha dura.
Formações de rocha
Considere a natureza da formação de rocha ao escolher brocas de rocha DTH. As formações de rocha apresentam diferentes níveis de dureza e densidade. Usar a broca errada pode levar à perfuração ineficiente ou desgaste e danos excessivos. Formações de rocha mole a média-dura exigem uma broca DTH com menos botões ou lâminas. Elas ainda fornecerão taxas rápidas de penetração. Formações de dureza intermediária precisam de brocas DTH com uma mistura de botões maiores e menores para um equilíbrio entre penetração e vida útil da broca. Formações de rocha dura exigem brocas DTH com um alto número de botões para resistir à abrasão severa e manter a eficiência de perfuração.
Profundidade de perfuração
A profundidade do furo afeta a pressão e o peso nas brocas DTH. A perfuração de profundidade rasa precisa de brocas DTH mais leves para tanta velocidade e manobrabilidade. Por outro lado, os furos mais profundos usam brocas DTH mais pesadas para lidar com pressões mais altas e atingir com estabilidade.
Método de perfuração
Fatores como o tipo de rocha a ser perfurada, a profundidade e o diâmetro do furo necessário, a vazão de água ou ar e a velocidade de perfuração influenciam a técnica de perfuração adequada a ser empregada. Uma avaliação adequada desses parâmetros é crucial na seleção da broca DTH certa para o trabalho.
Material da broca
O material usado na construção de uma broca de rocha DTH pode afetar significativamente seu desempenho e durabilidade. O carboneto, um composto metálico duro, é ideal para o material da broca DTH devido à sua resistência e resistência ao desgaste. O carboneto de tungstênio, em particular, é famoso pelas brocas DTH porque pode lidar com as condições de alto impacto e abrasão que ocorrem durante a perfuração.
P1. Como funciona uma broca DTH?
A1. A broca DTH funciona permitindo que o ar comprimido siga um eixo de potência que conecta o martelo e a broca. O ar então aciona o pistão que atinge a rocha diretamente, o que então cria uma onda de energia de alta potência que impulsiona a broca para baixo.
P2. Qual a diferença entre DTH e HDD?
A2. A broca DTH refere-se às brocas de perfuração down-the-hole, enquanto a broca HDD refere-se às brocas de perfuração direcional horizontal. A broca DTH é adequada para perfurar furos verticais em rocha dura, enquanto a HDD é preferível para instalação de tubulações ou travessia de rios.
P3. Como as pessoas melhoram o desempenho de suas brocas de rocha DTH?
A3. Os usuários podem melhorar o desempenho de suas brocas de rocha DTH selecionando adequadamente o projeto da broca que corresponda à formação de rocha e aos parâmetros de perfuração. Eles também podem manter suas brocas de rocha DTH regularmente para garantir desempenho ideal e selecionar brocas de rocha DTH de alta qualidade.
P4. Quais são algumas tendências na tecnologia de brocas de rocha DTH?
A4. Algumas tendências na tecnologia de brocas de rocha DTH incluem o desenvolvimento de novos materiais, como aços fortemente ligados e carboneto de tungstênio para melhor resistência ao desgaste, bem como um sistema de transferência de energia aprimorado para aumentar a eficiência de perfuração.
