Applicazione della tecnologia delle punte PDC con raffreddamento ad aria e scarico dei detriti
Attualmente, nella perforazione di pozzi di drenaggio di gas per miniere di carbone, il raffreddamento della punta viene in genere ottenuto mediante iniezione di acqua o di aria, a seconda delle condizioni geologiche e dei requisiti di processo. L'obiettivo è prevenire un eccessivo accumulo di calore causato dall'attrito rotazionale ad alta velocità, evitando così l'usura, la scheggiatura o la perdita delle frese PDC.
Durante la perforazione con iniezione d'acqua, le fluttuazioni del volume di iniezione e le differenze nella morbidezza della formazione spesso portano all'ostruzione del foro a causa dell'espansione della roccia sensibile all'acqua. Inoltre, la perforazione con iniezione d'acqua mostra comunemente uno scarso ritorno dei detriti nei fori ad angolo negativo e verticali, il che può facilmente innescare incidenti di incollamento. Se la perforazione viene interrotta, i detriti miscelati con acqua possono consolidarsi e bloccare la batteria di perforazione. Per questi motivi, la perforazione con iniezione d'acqua non è adatta alle operazioni con punte PDC in molti scenari.
Con la perforazione ad aria convenzionale, l'aria compressa viene trasmessa attraverso il foro dell'asta di perforazione alla punta PDC. Tuttavia, a causa delle limitazioni di tenuta e della lunga distanza di trasmissione, si verificano spesso perdite d'aria, riducendo le prestazioni di raffreddamento al di sotto delle aspettative. Allo stesso tempo, gli ampi passaggi di ventilazione possono causare una distribuzione non uniforme del flusso d'aria, rendendo difficile il trasporto efficiente dei detriti.
Grazie alla pluriennale collaborazione sul campo con gli utilizzatori in prima linea delle miniere di carbone, la nostra azienda ha sviluppato una punta PDC per la rimozione pneumatica dei detriti. La sua caratteristica principale è un'uscita dell'aria posizionata sotto la fresa, con un diametro non superiore a 2 mm e una specifica relazione angolare tra l'uscita e la fresa. Durante il funzionamento, l'aria ad alta pressione forma un getto ad alta velocità attraverso l'ugello da 2 mm e viene indirizzata verso l'angolo di taglio della fresa, consentendo un rapido raffreddamento.
Questa punta PDC raffreddata ad aria e con scarico dei detriti è composta principalmente da un corpo con struttura a corona, un gruppo ugello a getto d'aria e frese PDC. La parte superiore della corona utilizza un design ad ala segmentata multilama, con le frese disposte in posizioni ottimizzate. L'aria ad alta pressione fuoriesce sotto le frese per fornire un raffreddamento diretto, prevenendo efficacemente la bruciatura della punta e l'usura eccessiva causata da un flusso o una velocità dell'aria insufficienti. Inoltre, il raffreddamento ad aria ad alta pressione può ridurre significativamente i problemi di incollamento durante la perforazione in zone di faglia e la sua efficienza operativa è in genere 4-5 volte superiore a quella dei metodi di raffreddamento ad acqua.
In sintesi, questa punta PDC con raffreddamento ad aria e scarico dei detriti risolve efficacemente i danni alla fresa causati dal calore durante la perforazione. Combinando una forte pressione dell'aria con una migliore rimozione dei detriti, aumenta anche l'efficienza di perforazione, supportando al contempo gli obiettivi di risparmio energetico e riduzione dei consumi.
