Vad är skillnaden mellan borrning i hålet och topp hammare?

Inom områdena gruvdrift, infrastrukturkonstruktion etc.,ner i hålborrningenoch topphammarborrning är mainstream -borrningsteknologier. På grund av deras olika arbetsprinciper och tillämpliga scenarier har de bildat ett kompletterande applikationsmönster. Endast genom att förstå kärnskillnaderna mellan de två kan vi välja den bästa lösningen enligt konstruktionsbehov. 

Arbetsprincip och utrustningstrukturskillnad

Top Hammer Drilling överför stötkraften direkt till borrbiten genom borrröret （Impactor är belägen på toppen av borrröret）, precis som "hamring en spik", och slagkraften går rakt till botten av hålet längs det styva borrröret. Påverkningsfrekvensen kan nå 1500-3000 gånger/minut. Dess utrustning består av en hydraulisk bergborr, ett borrrör och en legeringsborrbit. Kroppen är kompakt och den totala vikten är vanligtvis 5-20 ton.

I hålborrningen installeras påverkan nära borrbiten （dykning i hålet）, och påverkan drivs av tryckluft för att arbeta. Borrröret överför bara vridmoment och har inte slagkraft. Effektfrekvensen är något lägre （800-1800 gånger/minut）, men energiförlusten är mindre. Utrustningen måste vara utrustad med en luftkompressor （lufttryck ≥1,2MPa）, och den totala systemvikten är 30% -50% tyngre än den övre hammarutrustningen på samma nivå.

Borrdjup och diameterområde

Topphammerborrning är lämplig för grunt håloperationer. Det optimala borrdjupet är 3-20 meter och diametern är koncentrerad i 38-127 mm. Efter att ha överskridit 20 meter minskar borrnoggrannheten på grund av den elastiska deformationen av borrröret (avvikelse ≥5%). Fördelen är att för små diameter djupa hål (såsom ankarhål) är borrhastigheten 20% -30% snabbare än för hålborrningen.

Nere hålborrningen är bra på medeldjup hålkonstruktion. Det konventionella borrdjupet är 20-100 meter, diameterområdet är 80-300 mm och det djupaste kan nå mer än 300 meter. Borrningseffektiviteten för hål med stor diameter (≥150 mm) är betydligt bättre än för topphammare. Till exempel, vid borrning av ett hål på 200 mm i diameter, kan de dagliga bilderna på hålborrningen nå 1,5 gånger den för den övre hammaren, och vertikalitetsavvikelsen för hålväggen är ≤3%.

Tillämpliga geologiska förhållanden

Top Hammer Drilling fungerar bäst i medelhård hård berg (F = 6-12), såsom sandsten och kalksten, med låg slitborrningshastighet (slitage per meter bilder ≤0,2 mm). I hårdrock (F≥14, såsom granit), minskar emellertid påverkan energin snabbt, borrhastigheten sjunker med 40%och borrröret är lätt att bryta.

Ner i hålet minskar borrningen energiförlust genom påverkan i hålet, vilket är mer fördelaktigt i hårdrock och mycket hårdrock (F = 12-20), och borrbiten är 50% längre än den för topphammer. Mot bakgrund av trasiga stenformationer har den stark förmåga av avlägsnande av tryckluft och en borrstickningshastighet 60% lägre än den för topphammer, vilket är särskilt lämpligt för komplex geologi med utvecklade frakturer.

Effektivitet och kostnadsjämförelse

Kostnadskostnaden för utrustning för övre hammarborrning är låg (cirka 60% -70% av samma kraft ner-hålsutrustning), och enhetspriset för förbrukningsvaror (borrrör, borrbit) är billig, men energiförbrukningen är hög i djupa hål och hårda stenar (enhetens bilder oljeförbrukning är 25% högre än den för hålen). Lämpliga för små och medelstora projekt (såsom ankarbultar för konstruktionsfundamentgrop) styrs kostnaden för ett enda hål vid 10-30 yuan/meter.

Den initiala investeringen av ner hålborrningen är hög, men enhetskostnaden är lägre i stor diameter och djuphål. Genom att ta en 150 mm diameter och 50 meter djup hål som exempel är den omfattande kostnaden för ner hålborrningen (inklusive utrustningsavskrivningar, förbrukningsvaror och energiförbrukning) 15% -20% lägre än för övre hammarborrning, och kostnadsfördelen är mer uppenbar när håldjupet ökar.

Typiska applikationsscenarier

Topp hammarborrning används allmänt i grunt hålsprängning i stenbrott (3-10 meter håldjup), tunnelförskottsstöd (φ42-76mm förankringsbulthål), byggnadshögfundamenthål och andra scenarier, särskilt lämpliga för underjordiska operationer med begränsat utrymme (såsom gruvtunnelutgrävning).

Ner i hålborrningenanvänds i storskaliga projekt såsom öppen gropens strippning av sprängning （15-50 m djup hål）, vattenbevaringsprojekt gardininjekter hål （φ110-200mm） och geologiska utforskning djupa hål （≥100 m）, vilket ger full spel till fördelarna med effektiva djupa hål i öppna områden.

När du väljer är det nödvändigt att göra en omfattande bedömning baserad på geologisk hårdhet, håldjup och diameter och platsförhållanden: Topphammer väljs för grunt hål med små diametrar, och nedhålet föredras för djupa hål med stora diametrar eller hårdrockmiljöer. De två kan arbeta tillsammans för att täcka de flesta borrbehov och optimera konstruktionseffektiviteten och kostnaderna.