Na seleção de hastes helicoidais, frequentemente encontram-se dois números que não coincidem: a profundidade de projeto do furo em mãos está próxima ou excede a profundidade recomendada nos dados da haste, e o diâmetro da broca está nas extremidades da faixa adequada. Nesse momento, é difícil responder apenas com 'é suficiente ou não', porque a profundidade de perfuração recomendada e o diâmetro da broca adequado referem-se a duas coisas diferentes: a primeira restringe o comprimento total da coluna de perfuração no furo e as condições de carga, a segunda restringe a relação de cooperação entre a broca e o corpo helicoidal. Este artigo usa os parâmetros públicos da haste de perfuração geológica helicoidal Φ42S como referência, separa essas duas condições e explica a ordem de julgamento e os itens que ainda precisam ser confirmados.
Primeiro, distinguir o que cada um dos dois números restringe
Nos dados do Φ42S está escrito profundidade de perfuração recomendada de 100 m e diâmetro de broca adequado de 65–146 mm. Esses dois itens não são limites da mesma dimensão: a profundidade de perfuração recomendada aponta para o comprimento total da combinação da coluna de perfuração durante a perfuração contínua e a carga de transmissão resultante; o diâmetro da broca adequado aponta para a cooperação geométrica e de descarga entre a broca, o corpo helicoidal e o diâmetro helicoidal. Para julgar se a haste helicoidal é suficiente, deve-se comparar essas duas condições separadamente, em vez de usar um número para cobrir o outro.
Julgamento pela profundidade do furo: 100 m é valor recomendado, não limite de capacidade
Os dados indicam 100 m como profundidade de perfuração recomendada e observam que é aplicável a detonação em minas, perfuração de furos profundos em minas de carvão e furos geológicos. O termo 'recomendado' aqui significa um valor de referência sob condições geológicas de dureza média descritas nos dados e usando uma combinação convencional de ferramentas de perfuração; não equivale a poder ser alcançado de forma estável em qualquer formação ou em qualquer ângulo de furo, nem significa que necessariamente não possa ser usado acima de 100 m. Quando a profundidade real do furo estiver próxima ou exceder esse valor, é necessário incluir na verificação a dureza da formação, o ângulo do furo, as condições de descarga e a capacidade de saída da perfuratriz. Os dados não fornecem correções de profundidade para diferentes formações ou inclinações; essa parte só pode ser confirmada com o fabricante ou com técnicos de campo.
Julgamento pelo diâmetro da broca: 65–146 mm é a faixa de cooperação
O diâmetro de broca adequado de 65–146 mm corresponde a esta relação geométrica: diâmetro do corpo helicoidal de 42 mm e diâmetro helicoidal de 50–100 mm. Quando o diâmetro da broca está dentro da faixa, isso indica que a cooperação entre a broca e a parte helicoidal está dentro do intervalo fornecido pelos dados; porém, as extremidades da faixa correspondem a necessidades diferentes de espaço de descarga e torque. Quanto maior o diâmetro da broca, maior o volume de detritos por unidade de avanço e mais pesada é a carga de descarga helicoidal. Os dados explicam que o corpo helicoidal favorece a remoção de detritos e fragmentos e reduz o acúmulo de detritos no furo, mas não fornecem dados de eficiência de descarga para diferentes diâmetros de broca. Portanto, ao usar na extremidade maior da faixa, deve-se incluir nas confirmações as condições de ar comprimido ou lavagem, a rotação da perfuratriz e a compatibilidade de avanço.
Torque e especificação do corpo da haste: determinam se o processo de perfuração pode se manter estável
Este modelo tem torque máximo de 3000 N·m, diâmetro do corpo da haste de 42 mm, grau de aço DZ50 e dureza do acoplamento HPC28-32. O valor de torque corresponde à capacidade de transmitir carga rotativa em formações de dureza média; não é um indicador independente da profundidade do furo e do diâmetro da broca: quanto mais profundo o furo, mais longa a coluna de perfuração, e maior a necessidade de atenção à diferença entre o torque efetivo transmitido à broca e a saída no colar do furo; quanto maior o diâmetro da broca, geralmente maior a resistência rotativa necessária para quebrar a rocha. Os dados indicam que este modelo é adequado para perfuração contínua e operações de descarga em condições geológicas de dureza média, mas não fornecem comparação de requisitos de torque para diferentes litologias; se a combinação real é compatível precisa ser calculada separadamente com base na capacidade da perfuratriz.
A combinação de comprimentos afeta o número de conexões e o controle do comprimento total
Podem ser fornecidos comprimentos usuais de 1 m, 2 m e 3 m. A escolha do comprimento está relacionada tanto à possibilidade de combinar segmentos inteiros até um valor próximo da profundidade alvo do furo quanto ao número de conexões e ao espaço de operação no colar do furo. Os dados não limitam o uso obrigatório de uma combinação específica de comprimentos; a combinação real deve ser determinada em conjunto com a estrutura da perfuratriz, o espaço de construção e a profundidade alvo do furo.
Colocar as condições na mesma tabela de verificação
| Item de verificação | Conteúdo fornecido pelos dados | Atenção no julgamento |
|---|---|---|
| Profundidade alvo do furo | Profundidade de perfuração recomendada de 100 m | É valor recomendado; profundidades maiores ou formações complexas exigem confirmação adicional |
| Diâmetro da broca | Adequado para 65–146 mm | As extremidades da faixa têm necessidades diferentes de descarga e torque |
| Corpo da haste e hélice | Corpo Φ42 mm, diâmetro helicoidal 50–100 mm | Forma a cooperação geométrica com o diâmetro da broca |
| Torque | Máximo 3000 N·m | Precisa ser calculado junto com a saída da perfuratriz e as condições da formação |
| Comprimento | 1 m / 2 m / 3 m | Combinar de acordo com a profundidade do furo e o espaço de construção |
Partes não cobertas pelos dados que precisam de confirmação adicional
- Modelo da perfuratriz e interface de saída do cabeçote de potência: os dados não fornecem o padrão específico de conexão; antes do pedido, é necessário confirmar as dimensões da interface e os requisitos de compatibilidade.
- Dureza da formação e ângulo do furo: os dados explicam que diferentes condições geológicas, combinações de ferramentas de perfuração, ângulos de furo e métodos de operação podem afetar o efeito real de uso, a eficiência de descarga e a vida útil, mas não fornecem coeficientes de correção ou dados de classificação.
- Desempenho real ao exceder a profundidade recomendada: os dados fornecem apenas o valor recomendado e não apresentam descrição de capacidade sob condições de uso além da profundidade.
- Compatibilidade de descarga quando o diâmetro da broca se aproxima de 146 mm: os dados não fornecem recomendações correspondentes de vazão de ar, vazão de água ou rotação.
Em resumo, para julgar se a haste helicoidal é suficiente, pode-se verificar item por item na seguinte ordem: se a profundidade alvo do furo está próxima do valor recomendado — se o diâmetro da broca está dentro da faixa adequada e em qual extremidade — se o torque de saída da perfuratriz e a interface são compatíveis — se a combinação de comprimentos cobre a profundidade do furo. Os dados do Φ42S podem responder sobre a especificação do corpo da haste, a faixa adequada e a profundidade recomendada, mas o padrão de interface, o desempenho além da profundidade e o efeito real em diferentes formações ainda precisam ser confirmados com o fabricante antes da compra.