Scegliere correttamente il numero e il tipo di bracci di perforazione per una piattaforma di perforazione per rocce
La determinazione del numero di bracci di perforazione e la selezione della loro tipologia per una piattaforma di perforazione per rocce devono tenere conto di molteplici fattori, tra cui le condizioni di costruzione, le prestazioni delle attrezzature, l'efficienza operativa e la compatibilità in loco. La decisione può essere organizzata in due dimensioni principali, con le seguenti considerazioni chiave.
I. Fattori chiave per la determinazione della quantità del braccio di perforazione
Caratteristiche della sezione trasversale di scavo: l'area della sezione trasversale è la metrica di base. Per sezioni di tunnel di grandi dimensioni, da 50 a 150 m², la quantità di fori di perforazione è in genere calcolata in 1-2 fori per metro quadrato; sezioni più grandi richiedono generalmente più bracci per distribuire il carico di lavoro. La forma della sezione trasversale (ad esempio, circolare, rettangolare) influisce sulla distribuzione dei fori; profili complessi possono richiedere bracci aggiuntivi per soddisfare le esigenze di perforazione in diverse zone.
Requisiti del ciclo di avanzamento e della programmazione: il tempo dedicato alla perforazione nel ciclo di avanzamento dello scavo limita direttamente il numero di bracci. Quando l'avanzamento mensile supera i 100 m, il tempo di perforazione è spesso limitato a 4-8 ore; se il tempo è limitato, sono necessari più bracci per ridurre la durata delle operazioni. Quanto più serrata è la programmazione complessiva, tanto più importante è predisporre un numero adeguato di bracci per garantire l'avanzamento ed evitare che la perforazione diventi un collo di bottiglia.
Produttività perforatore/impianto di perforazione: diversi tipi di impianto hanno efficienze notevolmente diverse. Gli impianti pneumatici pesanti raggiungono una penetrazione effettiva di circa 0,5 m/min su roccia dura, mentre gli impianti idraulici possono raggiungere circa 0,8 m/min. La penetrazione effettiva è in genere solo il 60-70% della velocità di perforazione teorica ed è anche influenzata dall'abilità dell'operatore. Una minore produttività aumenta il numero di bracci necessari per raggiungere lo stesso volume di perforazione. Si consideri anche la capacità di area di lavoro per impianto: gli impianti pneumatici pesanti coprono in genere 15-20 m² di fronte, mentre gli impianti idraulici coprono 20-30 m²; questi dati consentono una rapida stima del numero di bracci necessari.
II. Fattori chiave per la selezione dei tipi di bracci di perforazione
Compatibilità delle attrezzature e raggio d'azione: le perforatrici di grandi dimensioni dovrebbero essere abbinate a bracci idraulici pesanti per soddisfare le esigenze di supporto e operative delle perforatrici pesanti guidate su rotaia. Per le grandi sezioni di tunnel, i bracci telescopici offrono vantaggi: lo sbraccio esteso copre una sezione trasversale maggiore durante l'operazione, mentre la lunghezza retratta accorcia la perforatrice per il trasporto, migliora la gestione del baricentro e aumenta la mobilità e l'adattabilità al sito. Per sezioni di piccole dimensioni o con raggio d'azione fisso, i bracci a lunghezza fissa sono solitamente sufficienti.
Requisiti di precisione di perforazione: se sono necessari fori perimetrali per controllare il profilo di scavo, scegliere bracci con guide girevoli/pivotanti in modo che il perforatore possa lavorare vicino al confine della sezione e controllare con precisione il profilo di scavo. Per fori di perforazione interni o fori ausiliari, dove la precisione del bordo è meno critica, sono accettabili bracci guida non pivotanti che riducono i costi delle attrezzature.
Idoneità al marchio e alle condizioni di lavoro: i principali produttori come Atlas Copco e Tamrock offrono modelli di perforatrici standard con configurazioni di braccio consolidate; utilizzare questi standard di compatibilità dei modelli per garantire l'interoperabilità delle attrezzature e semplificare la manutenzione. È inoltre necessario adattare il tipo di braccio alle condizioni del terreno: su rocce molto dure, i bracci idraulici offrono in genere maggiore durata ed efficienza, riducendo l'usura e i tempi di fermo delle attrezzature.
Valutando insieme questi fattori (geometria dello scavo, programma, produttività della perforatrice, portata del braccio, esigenze di precisione e compatibilità delle attrezzature), è possibile determinare il numero appropriato di bracci e selezionare il tipo di braccio più adatto al progetto.
