بررسی و ارزیابی مدل های پیش بینی نرخ مصرف ابزارهای حفاری در سنگ های گرانیتی

یکی از مسایل اصلی حفاری مکانیزه تونل در سنگ های سخت و ساینده، سایش دیسک کاترها و نیاز مبرم به بازبینی و تعویض آنهاست. عملیات تعویض دیسک کاترها زمان بر بوده و موجب کاهش بهره وری ماشین می شود. سایش را میتوان به صورت از دست رفتن و زدوده شدن مداوم و ناخواسته مواد از سطح یک جسم جامد، در اثر کنش های مکانیکی، مانندتماس و حرکت نسبی میان دو جسم تعریف نمود. سایش سایشی و سایش تخریبی جزء مهم ترین نوع سایش در دیسک کاترها می باشند. طرح مورد مطالعه، تونلی است با قطر 6/32 متر و طول 36 کیلومتر که برای انتقال آب از دامنه های غربی زاگرس به حوزه دریاچه اورمیه و در زمین هایی با سنگ های سخت در حال اجراست. با توجه به اینکه بخش مهمیاز مسیر تونل در سنگ های آذرین گرانیتی و گرانودیوریتی با مقاومت و پتانسیل سایندگی بالا قرار گرفته است بررسی وارزیابی سایش دیسک کاترها و نرخ مصرف آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. برای پیش بینی نرخ مصرف دیسک کاترها در این مقاله از مدل های رایج NTNU و CSM استفاده شده است. نرخ مصرف ابزار در تونل مورد مطالعه برای سایش نرمال در حدود 272 ، سایش غیر نرمال در حدود 394 و در مجموع به مقدار 666 کاتر بر متر می باشد. بر اساس مدل NTNU عمر متوسط خطی دیسک کاترها برابر با 7/73 متر بوده و این مقدار برای مدل CSM برابر با 9 متر به دست آمده است که نشان می دهد استفاده از این مدل ها برای سنگ های گرانیتی چندان مناسب نیست.

Keywords:

حفاری مکانیزه تونل , دیسک کاتر , سنگ های گرانیتی CSM , NTNU