DTH掘削リグの動作原理と分類

ダウンザホール掘削リグ、このタイプの装置について聞いたことがないかもしれませんね。これは、都市建設、鉄道、高速道路、河川、水力発電などのプロジェクトで、岩盤アンカー孔、アンカー孔、発破孔、グラウト孔などの掘削工事によく使用される掘削機の一種です。この記事では、ダウンザホール掘削リグの構造、動作原理、分類について詳しく解説します。さあ、見ていきましょう!

大型地表下掘削装置の機構構成。

1. ドリルスタンド:ドリルスタンドは、旋回装置のスライド、ドリルツールの送り出しおよび持ち上げのためのガイドレールです。

 2. コンパートメント:キャリッジは鋼板を溶接した四角い箱状の構造で、ドリルフレームを接続して支えるために使用されます。

 3.回転装置:この機構は、油圧モーター、スピンドル機構、圧力ヘッド、スライドプレート、および中央空気供給機構で構成されています。推進機構のチェーンは、ピンシャフトとスプリングダンピング機構を介してスライドプレートに固定されています。

 4. 推進機構:推進機構は、推進油圧モーター、スプロケットセット、チェーン、緩衝スプリングで構成されています。

 5. ロッドアンローダー:ロッドアンローダーは、上部ロッド本体、下部ロッド本体、クランプシリンダー、およびロッド出力シリンダーで構成されています。

 6. 集塵装置:集塵装置は、乾式集塵、湿式集塵、混合集塵、泡集塵など、いくつかの方法に分けられます。

 7. 歩行機構:歩行装置は、歩行フレーム、油圧モーター、多段遊星減速機、クローラーベルト、駆動輪、従動輪、および張力調整装置から構成される。

 8. フレーム:空気圧縮機ユニット、集塵装置、燃料タンクポンプユニット、バルブグループ、キャブなどはすべてフレームに取り付けられます。

 9. 胴体旋回機構:この機構は、旋回モーター、ブレーキ、減速装置、ピニオン、旋回ベアリングなどで構成されています。

 10. 掘削リグのヨー機構:この機構はヨーシリンダー、ヒンジシャフト、ヒンジシートで構成されており、リグを左右にヨーさせて掘削角度を調整することができます。

 11. コンプレッサーシステムとインパクター:コンプレッサーシステムは一般的にスクリュー式空気圧縮機を備え、高圧インパクターと層流集塵機のジェット洗浄システムに圧縮空気を供給します。

汎用ダウンザホール掘削装置の基本構成

 ドリルツールは、ドリルパイプ、ボタンビット、およびインパクトツールで構成されています。ドリル加工時には、2 つのドリルパイプアダプタを使用してステンレス鋼板に穴を開けます。回転空気供給機構は、回転モーター、回転減速機、および空気供給回転装置で構成されています。旋回減速機は、3 段円筒歯車の閉じた異性体部分であり、らせん状給油器によって自動的に潤滑されます。空気供給回転装置は、接続本体、シール、中空シャフト、およびドリルパイプジョイントで構成されています。ドリルパイプの接続および取り外し用の空気圧クランプ、フォティニアが装備されています。昇降圧力調整機構は、昇降減速機、昇降チェーン、旋回機構、およびドリルツールの助けを借りて、昇降モーターによって昇降されます。閉じたチェーンシステムには、圧力調整シリンダー、可動プーリーブロック、および防水剤が設置されています。正常に動作しているときは、圧力調整シリンダーのピストンロッドがプーリーブロックを押して、ドリルツールの減圧掘削を実現します。

ダウンザホール掘削装置の動作原理

 ダウンザホール掘削機の動作原理は、一般的な衝撃回転式空気圧削岩機と同じです。空気圧削岩機は衝撃旋回機構を備え、ドリルロッドを介してドリルビットに衝撃を伝達します。一方、ダウンザホール掘削機は衝撃機構(インパクター)を分離し、孔底まで潜り込みます。掘削深度に関わらず、ドリルビットはインパクターに直接取り付けられるため、衝撃エネルギーはドリルパイプを介して伝達されず、衝撃エネルギーの損失が低減されます。

 ダウンザホール掘削リグや岩盤掘削機の掘削深度が増加すると、ダウンザホール掘削ロッドやジョイント(中孔、深孔掘削など)の岩盤掘削能力の損失が増加し、掘削速度が大幅に低下し、コストが低下します。生産損失を減らし、掘削効率を向上させるために、実際のエンジニアリングではダウンザホール掘削リグが設計されています。ダウンザホール掘削リグも圧縮空気で駆動され、その動作原理は、ダウンザホールドリルの空気圧インパクターがドリルビットとともにドリルパイプの先端に取り付けられています。掘削中、推進機構は掘削ツールを前進させ続け、孔底に一定の軸方向圧力を加え、ドリルビットを孔底の岩盤に接触させます。この動作により、ピストンが往復運動してドリルビットに衝撃を与え、岩盤への衝撃を完了します。圧縮空気は回転式空気供給機構から流入し、中空ロッドを通って孔底に到達し、破砕された岩粉はドリルパイプと孔壁の間の環状空間から孔の外側に排出される。ダウンザホール岩盤掘削の本質は、衝撃と回転という2つの岩石破砕方法の組み合わせであることがわかる。軸方向圧力の作用により、衝撃は断続的で、回転は連続的である。この作用により、岩石は連続的に破砕され、せん断される。力とせん断力。ダウンザホール岩盤掘削では、衝撃エネルギーが主導的な役割を果たす。

坑内掘削装置の分類

 ダウンザホール掘削リグの構造は、一体型と分割型の2種類に分けられます。排気方式によって、側面排気と中央排気の2種類に分けられます。ダウンザホール掘削機の作業面に埋め込まれた超硬合金の形状によって、ブレード型DTHドリル、コラム歯型DTHドリル、ブレードツーブレードハイブリッド型DTHドリルに分類されます。

 一体型ダウンザホール掘削リグは、ヘッドとテールで構成される一体型のダウンザホール掘削リグです。加工が簡単で使いやすく、エネルギー伝達の損失を最小限に抑えることができます。欠点は、ダウンザホール掘削機の作業面が損傷した場合、全体を廃棄しなければならないことです。このモデルのダウンザホール掘削リグは、ダウンザホール掘削リグのテール(ドリルテール)から分離されており、2つは特殊なねじで接続されています。ダウンザホール掘削リグのヘッドが損傷した場合でも、ドリルテールを保持できるため、鋼材を節約できます。ただし、構造がより複雑になり、エネルギー伝達効率が低下します。


投稿日時:2023年4月25日