Na construção de furos para detonação em minas, as brocas são as peças de desgaste mais frequentes – muitas mineradoras relatam que as brocas precisam ser substituídas em média a cada 3 a 5 dias, resultando em altos custos de desgaste. Nossos serviços de perfuração da Xinhao, que atendem clientes do setor de mineração em todo o país, constataram que 80% do desgaste excessivo das brocas não se deve a problemas de qualidade, mas sim à incompatibilidade entre a formação geológica e a broca selecionada, ou a parâmetros operacionais inadequados.
Ao dominar o método principal de "seleção de brocas de acordo com a formação geológica + operação padronizada", o desgaste da broca pode ser reduzido em mais de 50%. A seção seguinte apresenta técnicas práticas para lidar com formações de mineração comuns.
A principal causa do desgaste das brocas de perfuração é "usar a broca errada na formação errada". Formações comuns em minas, como rocha dura, rocha intemperizada, camadas de cascalho e rocha macia, exigem diferentes tipos de brocas de perfuração de fundo de furo. As soluções específicas para cada tipo de broca são as seguintes:
Principais Problemas de Desgaste: Os dentes da broca entram em contato direto com rochas duras, o que pode facilmente resultar em lascamento da ponta dos dentes e desgaste excessivamente rápido do corpo da broca.
Brocas adequadas: Selecione brocas de passo largo com dentes esféricos de metal duro (como o modelo Xinhao XH-Q320). Os dentes esféricos são feitos de liga de carboneto de tungstênio, aumentando a resistência ao impacto em 40%. O design de passo largo distribui a força em cada dente, reduzindo o desgaste.
Evitando erros comuns: Evite usar brocas de liga metálica comuns, pois a área de contato dos dentes é pequena e as pontas dos dentes se desgastarão em um dia em rochas duras.
Problemas de abrasão: Rochas intemperizadas têm textura solta, e o pó de rocha entra facilmente entre os dentes da broca, causando "desgaste abrasivo" e levando ao rápido afinamento do corpo da broca.
Brocas adequadas: Selecione brocas de fileira dupla de largura
As brocas de perfuração de fundo de furo com ranhura em "e" possuem uma largura de ranhura para remoção de escória ≥18mm para remover rapidamente o pó de rocha e evitar que o pó desgaste a broca. As brocas Xinhao deste tipo também possuem um revestimento resistente ao desgaste na superfície do corpo da broca, melhorando a resistência à abrasão em 30%.
Dicas de seleção: Evite brocas muito próximas umas das outras, caso contrário, o pó de rocha obstruirá as ranhuras, dobrando a taxa de desgaste.
Problemas de desgaste: A brita impacta os dentes da broca e a parede externa, causando quebra dos dentes e arranhões na parede externa da broca.
Brocas adequadas: Selecione brocas de perfuração de fundo de furo com paredes espessas e resistentes a impactos, com espessura de parede ≥12 mm. Os dentes possuem um design embutido para evitar a perda de dentes devido ao impacto com cascalho. Utilize as capas protetoras de broca personalizadas da Xinhao para reduzir o desgaste da parede externa.
Dicas de seleção: Evite usar brocas de paredes finas e leves, pois elas se deformam e se desgastam facilmente com o impacto de cascalho. 4. Formações rochosas macias (argilito, camadas de carvão, dureza ≤ 2)
Principais Problemas de Desgaste: Rochas macias aderem à broca, formando "bolsas de lama", causando deslizamento da broca, atrito entre os dentes e o folhelho, o que leva ao aumento da temperatura e ao envelhecimento acelerado das vedações de borracha.
Brocas adequadas: Selecione brocas diamantadas compostas com dentes espaçados; o espaçamento amplo entre os dentes torna-as menos propensas à aderência de lama, e as lâminas diamantadas são resistentes ao desgaste e dissipam o calor rapidamente.
Precauções a evitar: Evite brocas de liga metálica com múltiplos dentes, pois elas entopem facilmente com rochas macias, aumentando o desgaste ineficiente.
Escolher a broca certa é apenas o começo; procedimentos operacionais adequados podem prolongar ainda mais a vida útil da broca. As três técnicas práticas a seguir, testadas em campo, podem reduzir o desgaste desnecessário em 50%:
Formações rochosas duras: pressão de perfuração controlada entre 18 e 22 kN, velocidade de rotação entre 80 e 100 rpm e pressão do ar entre 2,0 e 2,4 MPa. A alta pressão do ar combinada com a baixa velocidade de rotação reduz o tempo de atrito entre a broca e a rocha.
Camadas de rocha/cascalho intemperizadas: Pressão de perfuração de 12 a 15 kN, velocidade de rotação de 100 a 120 rpm, pressão do ar de 1,8 a 2,0 MPa. Remova rapidamente os detritos para evitar abrasão por pó de rocha.
Formações rochosas macias: Pressão de perfuração de 5 a 8 kN, velocidade de rotação de 120 a 150 rpm, pressão do ar de 1,5 a 1,8 MPa. A baixa pressão e a alta velocidade impedem que a broca fique enterrada na rocha macia e forme um "saco de lama". As perfuratrizes DTH da Xinhao possuem uma função de memória de parâmetros integrada, permitindo a predefinição de parâmetros de acordo com a formação, facilitando o controle preciso mesmo para iniciantes.
Na construção de minas, muitos operadores tentam acelerar o processo perfurando "até o fundo", o que leva ao acúmulo de detritos rochosos no furo. O atrito repetido da broca com esses detritos agrava o desgaste.
Prática correta: Após perfurar de 3 a 5 metros, pare a perfuração e ligue o sistema de limpeza de furos com ar comprimido por 10 a 15 segundos para remover os detritos rochosos. Ao trabalhar em camadas de cascalho, reduza o intervalo de limpeza para uma vez a cada 2 metros para evitar que os detritos rochosos danifiquem a broca. 3. Realize inspeções e manutenções diárias na broca para evitar danos.
Antes da operação: Verifique se há dentes soltos na broca e rachaduras no corpo da broca. Repare imediatamente qualquer dano menor por soldagem para evitar que pequenos problemas se agravem e causem desgaste geral. Após a operação: Limpe a superfície da broca com ar comprimido para remover detritos de rocha, aplique um lubrificante especial antiferrugem e guarde em local seco para evitar ferrugem e corrosão no corpo da broca. Lembrete importante: Se o desgaste da ponta do dente da broca exceder 3 mm ou se a espessura do corpo da broca diminuir em 20%, ela deve ser substituída imediatamente. O uso contínuo levará ao desequilíbrio da pressão de perfuração e danificará a haste de perfuração.
A solução para o desgaste rápido das brocas em plataformas de perfuração de fundo de furo (DHH) resume-se essencialmente a "selecionar a broca correta para a formação geológica e reduzir o atrito durante a operação": rochas duras dependem de "brocas resistentes a impactos + baixa pressão e baixa velocidade", rochas intemperizadas dependem de "brocas com ranhuras largas + limpeza de furo de alta frequência", camadas de cascalho dependem de "brocas de paredes espessas + proteção contra impactos" e rochas macias dependem de "brocas com dentes espaçados + vedação anti-lama".
A Xinhao Drilling Rigs desenvolveu um conjunto completo de soluções de adaptação de brocas para diferentes formações geológicas em minas e oferece treinamento operacional aos clientes. A vida útil média das brocas em minas parceiras foi estendida de 3 para 7 dias, reduzindo diretamente pela metade os custos de desgaste. Para a construção em minas, selecionar a broca correta e operá-la adequadamente é muito mais econômico e eficiente do que substituí-las frequentemente.