بررسی تاثیر سایش تیغه ها بر عملکرد دستگاه حفاری مکانیزه تونل (مطالعه موردی، قطعه ۲ تونل انتقال آب کانی سیب به دریاچه ارومیه)

تیغه های حفاری بعنوان یکی از تاثیرگذارترین اجزاء در فرآیند برش سنگ توسط دستگاه حفاری مکانیزه تونل (TBM) می باشد که بر اثر سایش از حالت بهینه خود خارج شده و راندمان عملیات حفاری را تحث تاثیر قرار می دهد. لذا در صورت رسیدن مقدار سایش تیغه ها به یک حد بحرانی، باید نسبت به تعویض و جایگزنی آن اقدام شود ولی در پروژه های اجرایی بعضا به دلایل مختلفی همچون کاهش زمان خواب دستگاه و کاهش تعداد تیغه های مصرفی، این مهم با تاخیر صورت می پذیرد. لذا در این مطالعه هدف بررسی تاثیر سایش تیغه ها بر روی پارامترهای عملیاتی ماشین حفر تونل مانند نیروی پیشران، گشتاور، نرخ نفوذ و انرژی ویژه و همچنین تاثیر بر سرعت پیشروی و زمان نهایی اجرای پروژه می باشد. بدین منظور پارامترهای اپراتوری دستگاه حفاری تونل انتقال آب کانی سیب پس از تعویض تیغه های مستهلک مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد پس از تعویض تیغه های سایش یافته، میانگین نیروی رانش ۱۱ درصد کاهش می یابد این در حالی است که گشتاور ۲ درصد افزایش نشان می دهد. علاوه بر این، افزایش متوسط ۲۵ درصدی در نرخ نفوذ نیز قابل مشاهده است. این بدان معناست که با تعویض به موقع تیغه های مستهلک، زمان کل عملیات حفاری با فرض ضریب بهره وری ۳۰ درصدی عملیات، حدود ۲۰ درصد کاهش می یابد و تعلل در تعویض تیغه های مستهلک هزینه های قابل توجهی را به پروژه تحمیل می نماید که قابل مقایسه با مقدار ناچیز هزینه های تامین تیغه های صرفه جویی شده نمی باشد.

Keywords:

سایش تیغه , تغییرات نیروی پیشران , گشتاور محرک , راندمان حفاری