Bei der Auswahl der richtigen DTH-Bohrstange kommt es nicht nur auf die Wahl des Durchmessers oder der Länge an. Eine Bohrstange ist eine tragende Komponente des gesamten Bohrstrangs im-Loch. Es muss Rotations- und Stoßenergie übertragen, wiederholter zyklischer Belastung standhalten, eine zuverlässige Gewindeverbindung aufrechterhalten und einen effizienten Durchgang für Druckluft bieten. Aus diesem Grund sollte die Auswahl der DTH-Bohrstangen auf dem gesamten Bohrsystem und nicht auf einer einzelnen Spezifikation basieren. Die folgenden fünf Faktoren bieten einen praktischen Rahmen für die Auswahl der richtigen Rute.
1. Beginnen Sie mit der Thread-Kompatibilität
Die erste Überlegung betrifft den Verbindungsthread. Die Stange muss mechanisch mit dem DTH-Hammer, dem Bohrgerät und anderen Komponenten im Bohrstrang kompatibel sein. Achten Sie beim Spezifizieren eines Gewindes auf mehr als die Nenngewindegröße. Der Gewindestandard, das Gewindeprofil, die Stift-/Kastenkonfiguration, die Schulteranordnung und Maßtoleranzen wirken sich alle auf die Verbindungskompatibilität aus.
Zu den gängigen Konfigurationen in DTH-Bohranwendungen gehören API 2 3/8" REG, API 2 3/8" IF, API 2 7/8" REG, API 2 7/8" IF, 3 1/2" REG, 3 1/2" IF und API 4 1/2" REG. Eine falsche Gewindekombination kann zu schlechter Zusammensetzung, unzureichender Lastübertragung oder beschleunigter Gewindeschädigung führen. Gewindekompatibilität Daher sollte vor der Auswahl der anderen Stangenabmessungen bestätigt werden.
2. Bestimmen Sie Außendurchmesser, Wandstärke und Innendurchmesser
Sobald die Verbindung hergestellt ist, besteht der nächste Schritt darin, den Außendurchmesser (OD), die Wandstärke und den Innendurchmesser (ID) der Stange zu definieren. Der Außendurchmesser beeinflusst die Gesamtgeometrie, Steifigkeit und den Abstand der Stange im Bohrloch. Die Wandstärke beeinflusst die Querschnittsfestigkeit und den Widerstand gegenüber mechanischer Belastung. ID definiert den internen Strömungskanal und ist daher Teil des Luftzufuhrsystems.
Diese Dimensionen müssen zusammen betrachtet werden. Eine dickere Wand bietet möglicherweise eine größere strukturelle Kapazität, verringert jedoch auch den internen Durchgang bei einem gegebenen Außendurchmesser. Umgekehrt kann die Vergrößerung des inneren Durchgangs die Strömungseigenschaften verbessern, verändert jedoch die Querschnittsgeometrie des Stabs.
3. Wählen Sie Material und Wärmebehandlung
DTH-Bohrstangen werden unter wiederholter Stoß-, Rotations-, Biege- und Torsionsbelastung betrieben. Daher sind Materialauswahl und Wärmebehandlung für die Zuverlässigkeit der Stange von entscheidender Bedeutung. Das Ziel ist nicht nur maximale Härte. Eine ordnungsgemäß konstruierte Rute erfordert ein Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Zähigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und Oberflächenverschleißfestigkeit.
Die Wärmebehandlung sollte je nach Stahlsorte, Stabgeometrie und beabsichtigter Anwendung ausgewählt werden. Die endgültigen mechanischen Eigenschaften sollten durch einen validierten Herstellungsprozess kontrolliert werden und nicht allein anhand der Oberflächenhärte beurteilt werden. Bei anspruchsvollen Bergbau- und Steinbruchanwendungen kann die Kombination aus Stahlqualität, Wärmebehandlung und Fertigungskonsistenz einen erheblichen Einfluss auf die Leistung der Stangen haben.
4. Wählen Sie die passende effektive Länge
Die effektive Länge bezieht sich auf die nutzbare Länge einer einzelnen Bohrstange und sollte zusammen mit dem Vorschubsystem der Bohranlage und der Stangenhandhabungsmethode berücksichtigt werden. Eine längere Einzelrute ist nicht automatisch besser. Das Ziel besteht darin, eine effiziente Kombination aus Gestängelänge, Handhabungsanforderungen und Gesamtkonfiguration des Bohrstrangs zu erreichen. Die richtige Länge wird durch Faktoren wie die erforderliche Bohrtiefe, die Bohrgerätkonfiguration, den verfügbaren Vorschubhub, die Stangenhandhabung und die zum Aufbau des Bohrstrangs verwendete Methode bestimmt. Gdrills kann je nach Spezifikation DTH-Stäbe mit effektiven Längen von etwa 1.000 bis 6.000 mm liefern.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass jede Spezifikation Auswirkungen auf die anderen hat. Die richtige Rute ist daher nicht unbedingt die größte, dickste oder härteste Variante. Es ist die Konfiguration, die die erforderliche mechanische Leistung und Kompatibilität bietet und gleichzeitig effizient mit dem DTH-Hammer, dem Bohrgerät und den Bohrbedingungen arbeitet.
