डीटीएच ड्रिल रिग कैसे काम करता है: बॉटम-होल इम्पैक्ट सिद्धांत की व्याख्या
निर्माण, रेलवे, राजमार्ग, जल परियोजनाएं, जलविद्युत, खनन और उत्खनन में डाउन-द-होल ड्रिलिंग रिग का उपयोग किया जाता है। ये कठोर चट्टानों में एंकर होल, रॉक-बोल्ट होल, ब्लास्ट होल, ग्राउटिंग होल और अन्य छेद बनाते हैं।
यह रिग देखने में एक पारंपरिक इम्पैक्ट-रोटरी ड्रिलिंग मशीन जैसा लग सकता है, लेकिन इसका सबसे महत्वपूर्ण अंतर यह है कि इम्पैक्ट ऊर्जा कहाँ उत्पन्न होती है।
प्रभाव तंत्र छेद के अंदर काम करता है
एक पारंपरिक टॉप-हैमर रॉक ड्रिल में इम्पैक्ट मैकेनिज़्म सतह पर ही रहता है। इम्पैक्ट ऊर्जा को बिट तक पहुँचने से पहले ड्रिल रॉड्स से होकर गुजरना पड़ता है। जैसे-जैसे छेद गहरा होता जाता है, ऊर्जा हानि और ड्रिल स्ट्रिंग में कंपन अधिक महत्वपूर्ण हो सकते हैं।
डीटीएच रिग में इम्पैक्टर को ड्रिल बिट के ठीक पीछे, छेद के तल पर रखा जाता है। पिस्टन बिट पर नीचे की ओर प्रहार करता है, जबकि संपीड़ित हवा हथौड़े को शक्ति प्रदान करती है और कतरनों को हटाने में मदद करती है।
क्योंकि प्रभाव चट्टान की सतह के करीब उत्पन्न होता है, इसलिए ड्रिल स्ट्रिंग के माध्यम से ऊर्जा का नुकसान कम होता है। यही कारण है कि डीटीएच ड्रिलिंग कठोर चट्टानों की गहरी परतों में भी बेहतर प्रदर्शन कर सकती है।
एक सामान्य डीटीएच ड्रिलिंग असेंबली में निम्नलिखित शामिल होते हैं:
ड्रिल की बिट
डीटीएच हैमर
ड्रिल रॉड
हवाई कनेक्शन
वायु आपूर्ति लाइन
दबाव-नियंत्रण या फ़ीड सिलेंडर
ड्रिल फ्रेम
हैमर और बिट का चयन छेद के व्यास, संरचना, कंप्रेसर और रिग की क्षमता के अनुसार होना चाहिए। एक शक्तिशाली हैमर अपर्याप्त वायु आपूर्ति या गलत बिट के चयन की कमी को पूरा नहीं कर सकता।
एक बड़े सरफेस डीटीएच रिग के मुख्य घटक
एक बड़े क्रॉलर-माउंटेड डीटीएच रिग में कई सिस्टम होते हैं जो एक साथ काम करते हैं।
ड्रिल फ्रेम:ड्रिल फ्रेम रोटरी हेड, फीड सिस्टम और ड्रिल स्ट्रिंग के लिए गाइड रेल का काम करता है। ड्रिलिंग के दौरान इसे स्थिर और सही स्थिति में रहना आवश्यक है।
स्लाइड या गाड़ी:स्लाइड आमतौर पर एक वेल्डेड बॉक्स संरचना होती है जो ड्रिल फ्रेम को मुख्य मशीन से जोड़ती है और उसे सहारा देती है।
रोटरी हेड:रोटरी सिस्टम में आमतौर पर एक हाइड्रोलिक मोटर, स्पिंडल असेंबली, रॉड कनेक्शन, स्लाइड प्लेट और केंद्रीय वायु मार्ग शामिल होते हैं। रोटरी हेड ड्रिल स्ट्रिंग को घुमाता है जबकि संपीड़ित वायु खोखली छड़ों से होकर गुजरती है।
फ़ीड प्रणाली:हाइड्रोलिक फीड मोटर, स्प्रोकेट, चेन और बफर स्प्रिंग रोटरी हेड और ड्रिल स्ट्रिंग को फ्रेम के साथ आगे बढ़ाते हैं। फीड बल स्थिर होना चाहिए। अत्यधिक या असमान फीड से रॉड के मुड़ने और बिट के घिसने की समस्या बढ़ सकती है।
रॉड बदलने या रॉड हटाने का उपकरण:बड़े रिग रॉड को अधिक कुशलता से जोड़ने या हटाने के लिए ऊपरी और निचले रॉड हैंडलर, रॉड क्लैंप और हाइड्रोलिक सिलेंडर का उपयोग कर सकते हैं।
धूल नियंत्रण प्रणाली:डीटीएच ड्रिलिंग से चट्टान की धूल और कतरनें उत्पन्न होती हैं। साइट के आधार पर, रिग शुष्क धूल संग्रहण, गीली दमन प्रणाली, संयुक्त प्रणाली या फोम धूल नियंत्रण का उपयोग कर सकता है।
क्रॉलर यात्रा प्रणाली:एक क्रॉलर चेसिस में आम तौर पर ट्रैवल फ्रेम, हाइड्रोलिक मोटर, प्लेनेटरी रिड्यूसर, ट्रैक, ड्राइव व्हील, आइडलर और ट्रैक-टेंशनिंग घटक शामिल होते हैं।
मुख्य चेसिस:एयर कंप्रेसर, डस्ट कलेक्टर, हाइड्रोलिक टैंक, पंप समूह, वाल्व समूह और ऑपरेटर केबिन मुख्य फ्रेम पर लगे होते हैं।
मशीन घुमाने की प्रणाली:स्ल्यू मोटर, ब्रेक, रिड्यूसर, पिनियन और स्ल्यू बेयरिंग ऊपरी संरचना को अंडरकैरिज के सापेक्ष घूमने की अनुमति देते हैं।
ड्रिल-फ्रेम स्विंग तंत्र:स्विंग सिलेंडर, पिवट पिन और ब्रैकेट फ्रेम को पार्श्व रूप से स्थानांतरित करने और ड्रिलिंग कोण को समायोजित करने की अनुमति देते हैं।
संपीड़ित वायु और हथौड़ा प्रणाली:स्क्रू कंप्रेसर आमतौर पर डीटीएच हैमर को उच्च दबाव वाली हवा की आपूर्ति करता है। यही वायु प्रणाली लैमिनर-फ्लो डस्ट कलेक्टर के ब्लोबैक या सफाई कार्य में भी सहायक हो सकती है।
ड्रिलिंग चक्र को कैसे नियंत्रित किया जाता है
ड्रिलिंग के दौरान, रोटरी हेड रॉड और बिट को घुमाता है जबकि फीड सिस्टम नियंत्रित बल लगाता है। डीटीएच हैमर पिस्टन बार-बार बिट पर प्रहार करता है, जिससे छेद के तल पर मौजूद चट्टान टूट जाती है।
संपीड़ित वायु दो कार्य करती है:
यह हैमर पिस्टन को चलाता है।
यह टूटे हुए पत्थर और धूल को गड्ढे से बाहर निकालता है।
यदि हवा की मात्रा बहुत कम हो, तो हथौड़े की प्रभाव आवृत्ति कम हो सकती है और छेद ठीक से साफ नहीं हो पाएगा। बिट के चारों ओर कतरनें जमा हो सकती हैं, जिससे दोबारा ग्राइंडिंग, कम पैठ, अधिक घिसाव और संभवतः जाम होने जैसी समस्याएं हो सकती हैं।
फीड सिस्टम भी महत्वपूर्ण है। ड्रिल की गति बिट की चट्टान को तोड़ने और साफ करने की क्षमता के अनुरूप होनी चाहिए। बहुत अधिक फीड बल बिट और रॉड पर अत्यधिक भार डाल सकता है। बहुत कम बल से संपर्क अप्रभावी हो सकता है और अनावश्यक कंपन उत्पन्न हो सकता है।
एक सामान्य प्रयोजन वाले डीटीएच रिग को कैसे व्यवस्थित किया जाता है
एक मानक डीटीएच रिग में आमतौर पर ड्रिल स्ट्रिंग, बटन बिट और डीटीएच हैमर के साथ-साथ रोटरी, एयर, लिफ्टिंग और प्रेशर-कंट्रोल सिस्टम शामिल होते हैं।
रोटरी एयर-सप्लाई असेंबली में रोटरी मोटर, रोटरी गियरबॉक्स और एयर स्विवेल शामिल हो सकते हैं। एयर स्विवेल एक बॉडी, सील, खोखले स्पिंडल और रॉड कनेक्शन का उपयोग करके घूर्णनशील ड्रिल स्ट्रिंग के माध्यम से संपीड़ित हवा पहुंचाता है।
न्यूमेटिक रॉड क्लैंप रॉड को जोड़ने और हटाने में मदद कर सकता है।
लिफ्टिंग और प्रेशर-कंट्रोल सिस्टम में लिफ्टिंग मोटर, गियरबॉक्स, लिफ्टिंग चेन, प्रेशर सिलेंडर और पुली व्यवस्था का उपयोग होता है। सामान्य कार्य के दौरान, प्रेशर सिलेंडर पुली सिस्टम के माध्यम से नियंत्रित फीड और प्रेशर-रिलीफ ड्रिलिंग प्रदान करता है।
यह व्यवस्था ऑपरेटर को रोटेशन, फीड, लिफ्टिंग और डाउन-प्रेशर को एक समन्वित प्रक्रिया के रूप में प्रबंधित करने की अनुमति देती है।
कंपोनेंट मैचिंग क्यों महत्वपूर्ण है?
डीटीएच ड्रिलिंग का प्रदर्शन सभी प्रमुख घटकों की परस्पर क्रिया पर निर्भर करता है।
किसी उपकरण का चयन करने या हथौड़े को बदलने से पहले, निम्नलिखित बातों की समीक्षा करें:
आवश्यक छेद व्यास
छेद की गहराई और कोण
चट्टान की कठोरता और अपघर्षक क्षमता
अपेक्षित प्रवेश दर
कंप्रेसर का दबाव और वायु की मात्रा
ड्रिल-रॉड का व्यास और थ्रेड
बिट बटन लेआउट
धूल और कतरन हटाने की विधि
उपलब्ध फ़ीड बल
साइट तक पहुंच और आवागमन
हैमर, बिट, ड्रिल रॉड, शैंक कनेक्शन, कंप्रेसर और डस्ट-कंट्रोल सिस्टम को एक पैकेज के रूप में चुना जाना चाहिए।
उदाहरण के लिए, घर्षणशील ग्रेनाइट के लिए डिज़ाइन किया गया बिट, टूटी हुई चूना पत्थर के लिए उपयुक्त विकल्प नहीं हो सकता है। खराब संरेखण वाली लंबी ड्रिल स्ट्रिंग ऊर्जा खो सकती है और विचलन पैदा कर सकती है, भले ही हथौड़ा सही ढंग से काम कर रहा हो।
रखरखाव की शुरुआत हवा, संरेखण और घिसावट से होती है।
डीटीएच सेटअप की नियमित रूप से निम्नलिखित बातों के लिए जांच की जानी चाहिए:
स्विवेल और कनेक्शनों पर हवा का रिसाव
घिसे हुए रॉड थ्रेड्स
मुड़ी हुई ड्रिल छड़ें
ढीले गाइड घटक
हथौड़े की असामान्य आवाज
प्रवेश दर में कमी
धूल संग्रहण की खराब व्यवस्था
ट्रैक या फ़ीड-सिस्टम में टूट-फूट
ड्रिलिंग के बाद ड्रिल बिट का निरीक्षण किया जाना चाहिए। बटन का घिसना, गेज का कम होना, बिट बॉडी को नुकसान और असमान घिसावट यह संकेत दे सकती है कि बिट का डिज़ाइन या ड्रिलिंग पैरामीटर चट्टान की संरचना के अनुरूप नहीं हैं।
आधुनिक चट्टानी परियोजनाओं के लिए डीटीएच ड्रिलिंग
डीटीएच रिग्स महत्वपूर्ण बने हुए हैं क्योंकि वे उच्च प्रभाव वाली ड्रिलिंग को लचीले छेद कोणों, अच्छी गतिशीलता और कुशल कटिंग हटाने की क्षमता के साथ जोड़ते हैं।
इनका उपयोग खनन और उत्खनन, नींव के खंभे, ढलान को स्थिर करने, सुरंग निर्माण, जल कुओं, सड़क निर्माण और अवसंरचना कार्यों में किया जाता है। प्रत्येक अनुप्रयोग में, सबसे विश्वसनीय परिणाम चट्टान के अनुरूप उपकरण और औजारों का चयन करने से प्राप्त होता है, न कि केवल आकार या कीमत के आधार पर।
