डीटीएच हैमर और बिट का मिलान: कठोर चट्टानों में ड्रिलिंग की समस्याएं आमतौर पर उपकरणों के बेमेल होने के कारण होती हैं।
अगर आपने कभी कठोर ग्रेनाइट में लगे डीटीएच रिग के बगल में खड़े होकर देखा हो कि कंप्रेसर पूरी ताकत से चल रहा है और पाइप में छेद होने की दर धीमी होकर रुक गई है, तो आपने शायद किसी को यह कहते सुना होगा: "यह पत्थर बहुत सख्त है।" और कभी-कभी यह सच भी होता है। लेकिन अक्सर, पत्थर उतना ही सख्त होता है जितना उसे होना चाहिए - समस्या यह है कि हथौड़ा और बिट का संयोजन किसी और काम के लिए चुना गया था।
ड्रिलिंग एक व्यवस्थित प्रक्रिया है। हथौड़ा, बिट, वायु दाब और चट्टान, सभी का एक-दूसरे के साथ तालमेल होना ज़रूरी है। जब ऐसा नहीं होता, तो वे लक्षण दिखाई देते हैं जिनका दोष आमतौर पर ज़मीन पर डाला जाता है: धीमी गति से ड्रिलिंग, बिट का अटकना, अत्यधिक घिसाव, और टेढ़े-मेढ़े छेद। अगर तालमेल सही हो जाए, तो चट्टान अचानक बहुत ज़्यादा सहयोग करने लगती है।
115 मिलीमीटर का मानक: जब 4 इंच का हथौड़ा ही समझदारी भरा विकल्प हो
ब्लास्ट होल, पानी के कुएं और 115 मिलीमीटर व्यास की सीमा में मध्यम से कठोर संरचनाओं - चूना पत्थर, कोयला भंडार और अधिकांश सोने और मोलिब्डेनम भंडार - के माध्यम से अन्वेषण ड्रिलिंग के लिए, 4 इंच का डीटीएच हैमर 115 मिमी बिट के साथ मिलकर गति, लागत और विश्वसनीयता को अपनी श्रेणी में किसी भी अन्य चीज़ से बेहतर ढंग से संतुलित करता है।
115 मिमी के लिए 4 इंच का ही क्यों? 4 इंच के हथौड़े में पिस्टन का व्यास इतना पर्याप्त प्रभाव क्षेत्र प्रदान करता है कि वह उतनी ही ऊर्जा उत्पन्न कर सके जितनी 115 मिमी बिट का व्यास प्रभावी रूप से अवशोषित कर सकता है। यदि आप इससे छोटा आकार चुनते हैं — जैसे कि 3.5 इंच का हथौड़ा जो एडेप्टर के माध्यम से 115 मिमी बिट को चलाता है — तो प्रति प्रहार प्रभाव ऊर्जा बिट के व्यास के लिए बहुत कम हो जाती है। बिट के व्यास को कठोर चट्टान में उचित गड्ढे बनाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा घनत्व नहीं मिलता है, और कंप्रेसर के उतनी ही मेहनत करने के बावजूद प्रवेश दर प्रभावित होती है।
अगर आप 115 मिमी बिट पर 5 इंच का हथौड़ा लगाते हैं, तो आप बिट पर इतनी ज़्यादा ऊर्जा लगा रहे हैं जितनी बिट बॉडी और कार्बाइड इंसर्ट सहन नहीं कर सकते। यह अतिरिक्त ऊर्जा ड्रिलिंग को तेज़ नहीं करती; बल्कि इससे झटके लगते हैं जिससे कार्बाइड इंसर्ट टूट जाते हैं, बिट शैंक घिस जाता है और ड्रिल स्ट्रिंग में कंपन होता है, जिससे हथौड़े के ऊपर के सभी हिस्सों का जीवनकाल कम हो जाता है।
4 इंच/115 मिमी का संयोजन एकदम सटीक बैठता है। हथौड़ा इतनी तेज़ी से चलता है कि उच्च प्रहार आवृत्ति बनी रहती है — कठोर चट्टानों में यह महत्वपूर्ण है जहाँ प्रति मिनट कई प्रहारों की आवश्यकता होती है — लेकिन प्रत्येक प्रहार में इतनी ऊर्जा होती है कि वह चट्टान को तोड़ सके, न कि केवल उससे टकराकर वापस उछल जाए। और क्योंकि सिस्टम में अत्यधिक दबाव नहीं होता, इसलिए हवा की खपत नियंत्रण में रहती है। आपको हथौड़े को लगातार चलाने के लिए कंप्रेसर को पूरी शिफ्ट में अधिकतम क्षमता पर चलाने की आवश्यकता नहीं होती।
व्यवहारिक रूप से, यह संयोजन मध्यम वायु दाब पर चूना पत्थर और कोयला युक्त चट्टानों को आसानी से भेद सकता है। ग्रेनाइट, बेसाल्ट, क्वार्ट्ज़ाइट जैसी कठोर चट्टानों में दाब बढ़ाना आवश्यक होगा, लेकिन हथौड़ा और बिट इसे सहन करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। कठोर चट्टानों के लिए उपयुक्त 115 मिमी DTH बिट पर कार्बाइड बटन का आकार शंक्वाकार के बजाय गोलाकार या बैलिस्टिक होगा, जिससे प्रवेश गति में कुछ कमी के बावजूद आपको प्रभाव प्रतिरोध मिलेगा। यह समझौता तब उचित है जब विकल्प के तौर पर बटन टूटना और बिट का बीच में ही निकल जाना हो।
140 मिलीमीटर की चुनौती: जब आपको हर चीज़ बड़ी चाहिए
उच्च कठोरता वाली चट्टानों—लौह अयस्क, सघन कॉपर पोर्फिरी, अविचलित बेसाल्ट—में 140 मिमी व्यास के छेद करने पर स्थिति पूरी तरह बदल जाती है। 115 मिमी की तुलना में बिट का क्षेत्रफल लगभग 50% बढ़ जाता है, जिसका अर्थ है कि चट्टान की सतह पर समान ऊर्जा घनत्व बनाए रखने के लिए हथौड़े को प्रति प्रहार आनुपातिक रूप से अधिक ऊर्जा लगानी पड़ती है। 4 इंच का हथौड़ा यह काम नहीं कर सकता। इसके लिए 5 इंच के हथौड़े की आवश्यकता होती है।
5 इंच के डीटीएच हैमर में एक बड़ा पिस्टन और लंबा स्ट्रोक होता है, जो 140 मिमी बिट फेस को कठोर चट्टान को कुशलतापूर्वक तोड़ने के लिए आवश्यक गहरे और भारी प्रहार प्रदान करता है। प्रहार की आवृत्ति 4 इंच के हैमर की तुलना में कम है - यह प्रति प्रहार अधिक ऊर्जा के बदले में है - लेकिन बड़े व्यास वाली कठोर चट्टान में, प्रहार की आवृत्ति की तुलना में प्रहार की ऊर्जा अधिक मायने रखती है। चट्टान को तोड़ने वाले सौ भारी प्रहार, सतह को केवल छीलने वाले दो सौ हल्के प्रहारों की तुलना में छेद को अधिक तेज़ी से आगे बढ़ाएंगे।
बिट के डिज़ाइन में भी बदलाव होता है। कठोर चट्टानों के लिए 140 मिमी DTH बिट को अधिक मजबूत बॉडी और गहरे जंक स्लॉट की आवश्यकता होती है ताकि प्रति मीटर उत्पन्न होने वाले अधिक मात्रा में कटिंग को संभाला जा सके। फ्लशिंग छेद बड़े होते हैं और इस तरह से लगाए जाते हैं कि हवा ठीक उसी जगह जाए जहां गेज रो को ठंडा करने की आवश्यकता होती है - बाहरी बटन केंद्र के बटनों की तुलना में प्रति रोटेशन अधिक काम करते हैं क्योंकि वे अधिक दूरी तय करते हैं, इसलिए उन्हें अधिक सक्रिय शीतलन की आवश्यकता होती है। यदि फ्लशिंग गेज पर ठीक से नहीं होती है, तो बाहरी बटन अधिक गर्म हो जाते हैं और समय से पहले घिस जाते हैं, और छेद का व्यास पहले बीस मीटर के भीतर सिकुड़ने लगता है।
140 मिमी की गहरी ड्रिलिंग में एक और जटिलता जुड़ जाती है: कतरनों का लंबी दूरी तक निष्कासन। 50 मीटर और उससे आगे, एनुलस में हवा की गति इतनी कम हो सकती है कि भारी चिप्स बाहर बहने के बजाय जमने लगते हैं। 5-इंच हैमर की अधिक वायु खपत - जो उथले छेदों में लागत का एक कारक है - गहरे छेदों में एक लाभ बन जाती है क्योंकि अधिक वायु मात्रा बेहतर एनुलस वेग बनाए रखती है और छेद को साफ रखती है।
शिफ्ट गंवाने से पहले बेमेल स्थिति को कैसे पहचानें
अगर आपको पता हो कि किन लक्षणों पर ध्यान देना है, तो हथौड़े और बिट के बीच खराब तालमेल के संकेत जल्दी ही सामने आ जाते हैं:
कठोर चट्टानों में प्रवेश दर में भारी गिरावट आती है, लेकिन कंप्रेसर ठीक से काम कर रहा है।हथौड़े का आकार बिट के व्यास के हिसाब से छोटा है। चट्टान को तोड़ने के लिए प्रति प्रहार पर्याप्त ऊर्जा नहीं मिल रही है, इसलिए बिट केवल चट्टान को अपनी जगह पर ही स्थिर कर रहा है।
कार्बाइड के बटन शुरुआती कुछ छेदों के भीतर ही टूटने या बिखरने लगते हैं।यह हथौड़ा बिट के आकार से बड़ा है। इसकी वजह से लगने वाली ऊर्जा बहुत अधिक है, और कार्बाइड इंसर्ट (जो एक विशिष्ट ऊर्जा सीमा के लिए डिज़ाइन किए गए हैं) अपनी डिज़ाइन क्षमता से कहीं अधिक भार झेल रहे हैं। इसका समाधान या तो छोटा हथौड़ा इस्तेमाल करना है या फिर अधिक मज़बूत कार्बाइड बटन वाला बिट इस्तेमाल करना है जो उच्च प्रभाव क्षमता के लिए उपयुक्त हो।
यह छेद खिसक रहा है, खासकर गहराई में।यह हैमर की समस्या हो सकती है (पिस्टन ठीक से नहीं टकरा रहा है) या बिट की समस्या (गेज रो असमान रूप से घिस रही है), लेकिन अक्सर यह मिलान की समस्या होती है जहाँ हैमर की प्रहार ऊर्जा बिट के द्रव्यमान वितरण पर केंद्रित नहीं होती है। सुनिश्चित करें कि बिट शैंक की लंबाई और हैमर चक संगत हों — हैमर के लिए बहुत छोटा या बहुत लंबा बिट ऑफ-एक्सिस प्रभाव उत्पन्न करेगा।
वायु की अत्यधिक खपत, लेकिन उसके अनुरूप प्रवेश में कोई सुधार नहीं।आप सिस्टम की आवश्यकता से अधिक दबाव का उपयोग कर रहे हैं, आमतौर पर ऐसा इसलिए होता है क्योंकि कोई व्यक्ति हथौड़े और बिट के सही मिलान को ठीक करने के बजाय कंप्रेसर की शक्ति बढ़ाकर इस गड़बड़ी को दूर करने की कोशिश कर रहा है। अधिक हवा भरने से हथौड़े के गलत आकार की समस्या ठीक नहीं हो जाती।
तल - रेखा
डीटीएच ड्रिलिंग में, हैमर और बिट एक-दूसरे के पूरक होते हैं। इन्हें एक सिस्टम के रूप में डिज़ाइन किया जाता है, एक सिस्टम के रूप में टेस्ट किया जाता है और ये एक सिस्टम के रूप में ही काम करते हैं। अलग-अलग ब्रांड या साइज़ के बिट्स को सिर्फ इसलिए मिलाना कि कोई एक फिट हो गया या ट्रक में जो था वही सही लगा, इससे एक सामान्य ड्रिलिंग प्रक्रिया समस्या निवारण में बदल जाती है। छेद के आकार के अनुसार हैमर चुनें, चट्टान के अनुसार बिट चुनें और सुनिश्चित करें कि वे एक साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हों। ऐसा करने से, कठोर चट्टान समस्या नहीं रहेगी - यह बस काम बन जाएगा।
