रॉक बोल्ट के लिए छेद: ड्रिलिंग से ही यह निर्धारित होता है कि बोल्ट टिकेगा या नहीं
एक रॉक बोल्ट की कार्यक्षमता इस बात पर निर्भर करती है कि वह किस छेद में लगाया गया है। आप चाहे उच्चतम श्रेणी का स्टील, बेहतरीन रेज़िन कार्ट्रिज का इस्तेमाल करें और उसे विनिर्देशों के अनुसार पूरी तरह से कस दें, फिर भी अगर छेद गलत कोण पर, किसी फ्रैक्चर प्लेन से या गलत व्यास में खोदा गया हो तो वह विफल हो जाएगा। बोल्ट की कार्यक्षमता छेद पर निर्भर करती है। और छेद की कार्यक्षमता उसे बनाने वाले ड्रिल बिट और ड्रिल रॉड पर निर्भर करती है।
भूमिगत खनन और सुरंग निर्माण में रूफ बोल्टिंग सबसे आम ग्राउंड सपोर्ट विधि है, और इसके पीछे ठोस कारण हैं: यह तेज़, लचीली और स्टील सेट या शॉटक्रेट लाइनिंग की तुलना में बहुत कम खर्चीली है। लेकिन गति और कम लागत तभी काम करती है जब बोल्टिंग सही तरीके से की जाए। ड्रिलिंग के नज़रिए से, बोल्ट लगाने से पहले, सही तरीके से बोल्टिंग का मतलब क्या है, यह यहाँ बताया गया है।
छेद का कोण: वह ज्यामिति जो सब कुछ निर्धारित करती है
रॉक बोल्ट, टूटी हुई या लचीली चट्टान से आगे मजबूत चट्टान में गाड़कर काम करता है, फिर तनाव लगाकर ढीली चट्टान को उसके पीछे की स्थिर चट्टान के विरुद्ध दबाता है। इसके लिए बोल्ट को चट्टान की परतों को समकोण पर काटना आवश्यक है।
मूल नियम यह है कि बोल्ट को जहाँ तक संभव हो चट्टान की सतह के लंबवत ही स्थापित किया जाना चाहिए। सतह से कोण पर स्थापित बोल्ट से तनाव का असमान वितरण होता है — बोल्ट के एक तरफ दूसरे की तुलना में अधिक भार पड़ता है, बेयरिंग प्लेट समतल नहीं बैठती, और बोल्ट की प्रभावी जकड़न शक्ति कम हो जाती है।
स्तरित या परतदार चट्टान में, बोल्ट लगाने का आदर्श कोण परतों के तलों के लंबवत होता है, न कि खुदाई की सतह के लंबवत। परतों के समानांतर लगाया गया बोल्ट लगभग नगण्य होता है - यह किसी किताब के पन्नों में रीढ़ से कील ठोकने जैसा है। पन्ने फिर भी एक दूसरे पर सरक सकते हैं क्योंकि कील फिसलने की दिशा में लगी होती है, न कि उसके आर-पार।
किसी संकरे भूमिगत क्षेत्र में, हाथ से चलने वाली ड्रिल से सटीक कोण पर छेद करना जितना आसान लगता है, उतना आसान नहीं है। ड्रिल बिट चट्टान को छूते ही फिसलने लगती है। ऑपरेटर को ड्रिल के वजन से जूझना पड़ता है। जहां निशान लगाया गया है, वहां की ज़मीन असमान हो सकती है। और अगर छेद के पहले कुछ सेंटीमीटर कोण से हटकर हों, तो बाकी का छेद भी वैसा ही होगा - एक बार चट्टान में घुस जाने के बाद नुकीली ड्रिल रॉड को नियंत्रित करना असंभव है।
समस्या का समाधान सेटअप में है: छेद की जगह को स्पष्ट रूप से चिह्नित करें, ड्रिल को इस तरह रखें कि बिट चट्टान को छूने से पहले रॉड सही कोण पर हो, और हल्के दबाव और धीमी गति से छेद करना शुरू करें जब तक कि बिट एक साफ किनारा न बना ले। ड्रिलिंग के पहले कुछ सेकंड ही यह तय करते हैं कि उस छेद में लगने वाला बोल्ट अपना काम करेगा या नहीं।
छेद की गहराई: दरार पर न रुकें
बहुत कम गहराई वाला बोल्ट छेद—जो ठोस चट्टान तक पहुँचने के बजाय टूटी हुई या घिसी हुई सतह के अंदर ही रुक जाता है—एक ऐसा बोल्ट है जो ऐसी सामग्री में लगा होता है जो उसे संभाल नहीं सकती। ज़मीन के पहली बार खिसकने पर, एंकर बिंदु भी उसके साथ हिल जाता है, और बोल्ट का तनाव कम हो जाता है।
आवश्यक छेद की गहराई बोल्ट की लंबाई से निर्धारित होती है, जो भूविज्ञान पर निर्भर करती है। बोल्ट को अनुमानित फ्रैक्चर ज़ोन से कम से कम 0.3 से 0.5 मीटर आगे तक ठोस चट्टान में प्रवेश करना चाहिए। यदि फ्रैक्चर ज़ोन 2 मीटर मोटा है, तो कम से कम 2.5 मीटर लंबे बोल्ट की आवश्यकता होगी और छेद इतना गहरा होना चाहिए कि उसमें बोल्ट की पूरी लंबाई और रेज़िन कार्ट्रिज समा सके।
यह बात तो स्पष्ट लगती है। लेकिन जो बात उतनी स्पष्ट नहीं है, वह यह है कि छेद की गहराई की आवश्यकता का असर ड्रिल बिट और ड्रिल रॉड के चयन पर पड़ता है। एक गहरे बोल्ट होल (3 मीटर या उससे अधिक, जो बड़ी खदानों में आम बात है) के लिए इतनी लंबी ड्रिल रॉड की आवश्यकता होती है कि बीच में एक्सटेंशन जोड़े बिना उस गहराई तक पहुंच सके। इसके लिए एक ऐसे बिट की आवश्यकता होती है जो बिना भटके उस गहराई पर सीधा ड्रिल कर सके। और इसके लिए इतना मजबूत प्रवाह चाहिए कि ऑपरेटर की ऊंचाई से भी लंबे छेद से कतरनों को साफ कर सके।
फ्रैक्चर ज़ोन: वह छेद जिसे आप देख नहीं सकते
सबसे खराब बोल्ट छेद वह होता है जो सीधे फ्रैक्चर प्लेन में ड्रिल किया जाता है और दूसरी तरफ ढीली मिट्टी में निकलता है। बोल्ट अंदर चला जाता है, राल जम जाता है, सब कुछ ठीक लगता है - और जैसे ही पहली बार जमीन पर भार पड़ता है, बोल्ट बाहर निकल जाता है क्योंकि इसे एक ऐसे ब्लॉक में लगाया गया था जो किसी ठोस चीज से जुड़ा नहीं था।
ड्रिलर की ज़िम्मेदारी है कि वह ड्रिल की गतिविधियों पर ध्यान दे। जब बिट किसी दरार वाले क्षेत्र में प्रवेश करती है, तो प्रवेश दर बदल जाती है—आमतौर पर बिट के खुले या टूटे हुए भूभाग में प्रवेश करते ही यह बढ़ जाती है। ड्रिल की आवाज़ भी बदल जाती है—टकराव की आवाज़ कम तीखी और खोखली हो जाती है। फ्लश रिटर्न कम हो सकता है क्योंकि फ्लश का पानी या हवा छेद से ऊपर लौटने के बजाय दरार में रिस जाती है।
इनमें से कोई भी संकेत यह दर्शाता है कि ड्रिलिंग एक महत्वपूर्ण दरार से टकरा गई है। यदि यह लक्षित गहराई के निकट होता है, तो बोल्ट अभी भी व्यवहार्य हो सकता है - दरार एंकर ज़ोन के ऊपर हो सकती है। यदि यह इससे पहले होता है, तो ड्रिलिंग रोककर किसी अन्य स्थान या कोण पर दोबारा ड्रिलिंग करनी होगी। दरार वाले क्षेत्र में ड्रिलिंग जारी रखना और वहां बोल्ट लगाना एक ऐसे बोल्ट को लगाना है जो पहले से ही क्षतिग्रस्त हो चुका है।
रेजिन बोल्टिंग: वह रसायन विज्ञान जिसके लिए साफ छेद आवश्यक हैं
आधुनिक खनन में सबसे आम प्रकार के रेज़िन-आधारित बोल्ट, दो भागों वाले रेज़िन कार्ट्रिज पर निर्भर करते हैं, जिसे बोल्ट से पहले छेद में डाला जाता है। जब बोल्ट को छेद में घुमाया जाता है, तो यह कार्ट्रिज को तोड़ देता है, रेज़िन और हार्डनर को मिला देता है, और यह मिश्रण बोल्ट के चारों ओर जम कर एक रासायनिक एंकर बना देता है।
रेजिन के ठीक से चिपकने के लिए, छेद की दीवार साफ होनी चाहिए। ड्रिलिंग के दौरान छेद में रह जाने वाली चट्टान की धूल, ड्रिलिंग के टुकड़े या मिट्टी रेजिन को चट्टान के साथ पूरी तरह से संपर्क बनाने से रोकती है, जिससे चिपकने की मजबूती कम हो जाती है। टुकड़ों से भरा छेद रेजिन को बोल्ट और छेद की दीवार के बीच के खाली स्थान में बहने से भी रोकता है - रेजिन उस खाली स्थान में जाने के बजाय छेद से बाहर निकल जाता है।
ड्रिलिंग के दौरान पर्याप्त फ्लश फ्लो और छेद की गहराई तक पहुँचने के बाद अंतिम पर्ज करना ही इसका समाधान है। बिट के आगे बढ़ना बंद करने के बाद भी कुछ सेकंड के लिए फ्लश वॉटर या एयर चलाएँ ताकि छेद में बचे हुए टुकड़े साफ हो जाएँ। इसमें कुछ सेकंड लगते हैं और रेज़िन बॉन्ड की विश्वसनीयता में काफी सुधार होता है।
ड्रिलिंग-बोल्टिंग कनेक्शन
चट्टानों में बोल्ट लगाने और ड्रिलिंग का काम आमतौर पर अलग-अलग टीमें करती हैं - ड्रिलर छेद बनाते हैं, बोल्टर बोल्ट लगाते हैं। लेकिन बोल्टिंग की गुणवत्ता ड्रिलिंग के चरण में ही तय हो जाती है। गलत कोण, गलत गहराई या गंदी दीवारों वाले खराब तरीके से खोदे गए छेद में लगाया गया बोल्ट, चाहे कितनी भी सावधानी से लगाया गया हो, असफल हो जाएगा।
ड्रिलर के लिए इसका मतलब यह समझना है कि वे बोल्ट के छेद केवल छेद नहीं हैं। वे ग्राउंड सपोर्ट सिस्टम की नींव हैं, और उन्हें बनाने वाला ड्रिल बिट और ड्रिल रॉड सुरक्षा श्रृंखला की पहली कड़ी हैं।
