دليل اختيار مطارق DTH

يُختار المطرقة حسب قطر الثقب

لكل مطرقة نطاق عمل خاص بقطر الثقب. اختر المطرقة التي يغطي نطاقها القطر المطلوب بأقل تداخل عند الحدود — فالمطرقة الأكبر من اللازم لثقب صغير تهدر الهواء وتُتلف رؤوس الحفر.

تبدو هذه القاعدة بسيطة، لكنها الأكثر خرقاً على أرض الواقع. والسبب أن قطر الثقب ليس رقماً واحداً في الموقع الفعلي: فهو يتغير مع تآكل رأس الحفر، ومع mmارسة التوسيع، ومع طبيعة الأرض. فقد يكون المصطبة محددة عند 115 mm مع التوسيع، لكنها تُنفَّذ فعلياً بقطر 125–130 mm، ما يضعها في عائلة مطرقة مختلفة. لذا فإن الخطوة الأولى ليست «أي مطرقة تغطي 115 mm»، بل «ما القطر الذي سيحفره رأس الحفر فعلاً، ولأي نسبة من الوقت».

والأمر الثاني الذي يجب فهمه هو معنى التصنيف على لوحة البيانات. فمصطلحات الضغط المنخفض والضغط المتوسط والضغط العالي تصف نطاق الهواء الذي صُممت المطرقة للعمل فيه، لا حجمها:

• الضغط المنخفض (L2، L2.5): 0.5–0.7 MPa. ثقوب صغيرة، هواء بسيط، ضاغط صغير. تغطي L2 القطر 68–88 mm عند 5 m³/min.
• الضغط المتوسط (M30C، M3A، M3AK): 0.6–2.5 MPa. مصممة لنطاق 90–110 mm ومتحملة لمجال واسع من الضغط، ما يجعلها الخيار المعتاد حين تكون منظومة الهواء مشتركة أو حين ينخفض الضغط عند المطرقة عبر خرطوم طويل.
• الضغط العالي (K3 حتى K10): 1.0–2.5 MPa، مع K80 عند 1.7–3.5 MPa وK10 عند 1.0–3.0 MPa. هذه هي مطارق الإنتاج.

وتُهمّ الفيزياء هنا لأنها تفسر لماذا يكون رقم استهلاك الهواء في الكتالوج نطاقاً وليس رقماً واحداً. فالمطرقة تستهلك الهواء بما يتناسب مع سرعة دوراتها؛ ادفع ضغطاً أكبر إلى K5 فترتفع قوة الطرق وسرعته وتزداد كمية الهواء المستهلكة؛ واخفض الضغط فيقل الاستهلاك، لكن الاختراق يتباطأ، وفي الصخور الصلبة يبدأ رأس الحفر بالصقل بدل القطع.

استهلاك الهواء هو ما يحدد الضاغط

يسرد جدول المطرقة استهلاك الهواء لكل موديل. وهذا الرقم، مضافاً إليه هامش أمان، هو الحد الأدنى لتصريف الهواء الحر للضاغط. كما يجب تغطية ضغط العمل أيضاً — فمعظم مطارق DTH الحديثة تعمل عند 10–25 bar حسب الحجم.

اقرأ رقم الاستهلاك عند الضغط الذي تنوي العمل به، لا عند الحد الأدنى للنطاق. بياناتنا المنشورة توضح ذلك: يستهلك K3 مقدار 4.8 m³/min عند 1.0 MPa، و9.6 m³/min عند 1.8 MPa، و12.6 m³/min عند 2.4 MPa — المطرقة نفسها، 2.6 ضعف كمية الهواء، والسبب بسيط هو أن المطرقة عالية الضغط تنجز دورات أسرع وكل دورة تحرّك هواءً أكثر. وإذا اخترت سعة الضاغط بناءً على الرقم المنخفض ثم عملت عند الرقم المرتفع لأن الصخر يتطلب ذلك، فستكون الماكينة أصغر من المطلوب من أول وردية.

وينتج عن ذلك قاعدتان إرشاديتان: اختر السعة عند الحد الأعلى لنطاق الضغط الذي تنوي العمل به، ثم أضف 10–20% للتسرب وفقدان الخراطيم وانسداد الفلتر (وأكثر من ذلك على الارتفاعات العالية). إن K5 عند 19 m³/min مع هامش إضافي يقع في فئة 21–23 m³/min، وهي بالضبط الفئة التي يندرج فيها LGCY-21/21-23/18 وLGCY-23/23-25/18.

مجموعة مطارق DTH لدينا (المعاملات المنشورة)

الأبعاد والوصلات ونطاقات التشغيل

يحمل هذا الجدول من المعلومات أكثر mmا يوحي به حجمه.

الوزن ليس رقمًا دعائيًا، بل قيد من قيود المناولة. فمطرقة L2 بوزن 12 kg يمكن رفعها يدويًا وتبديلها عند فوهة الحفرة. أما K10 بوزن 304 kg فتحتاج إلى رافعة أو منصة حفر مزودة بذراع مناولة، ويجب أن يتحمل عمود القضبان خلفها هذا الوزن مضافًا إليه قوة التغذية. وإذا لم يتوفر في موقعك ترتيب لرفع المطرقة، فأنت تختار بين طرازات المطرقة ومعدات المناولة معًا، لا بين الطرازات وحدها.

الطول والقطر الخارجي حدان بقدر ما هو نطاق الحفرة حد. إذ يجب أن تستقر المطرقة داخل الحفرة مع خلوص يسمح بمرور الفتات؛ فجسم مطرقة أكبر من اللازم في حفرة ضيقة سبب مباشر لانحشار الأعمدة. ولهذا يجب قراءة عمود القطر الخارجي ونطاق الحفرة معًا.

عمود وصلة الساق هو السطر الأكثر فائدة على الإطلاق في هذه الصفحة. مطرقتنا K4 تستخدم ساق K4، وهي قابلة للتبادل مع لقيمات COP44 وDHD340؛ أما K6 فتستخدم ساق K6 القابلة للتبادل مع COP64 وDHD360؛ وتستخدم K8 ساق K8 مع COP84 وDHD380. وهذا يهمّ في موضعين: عند شراء اللقيمات، وعندما يكون في الموقع بالفعل لقيمات من مورّد آخر. فالتوافق المتبادل هو السبب الذي يتيح للعميل الانتقال إلى مطرقتنا دون إهدار مخزونه من اللقيمات — لكن يجب تأكيده وفق عائلة الساق، لا افتراضه انطلاقاً من قطر الحفر. فمطرقتان تحفران كلتاهما ثقوباً بقطر 130 mm قد تستخدمان لقيمات مختلفة تماماً.

يجب أن تطابق ساق اللقمة المطرقة

ساق اللقمة (مثل K40، L3) غير قابلة للتبادل بين عائلات المطارق. عند طلب اللقيمات، اذكر طراز المطرقة والساق حتى يورّد المورّد اللقمة المطابقة.

الساق القريبة لكن الخاطئة لن تستقر في مقعدها. فشكل العطل ليس رفضاً نظيفاً للتركيب: قد تدخل اللقمة جزئياً، وقد تتعشّق الأسنان الحلزونية على جزء من طولها، ثم تعمل المطرقة بنقل طاقة الطرق عبر مساحة تلامس أصغر من اللازم. والنتيجة سيقان متشققة، ولقيمات مكسورة، وفي الحالات السيئة لقمة تُترك في قاع الثقب. لذا اذكر طراز المطرقة ورمز الساق معاً، في كل مرة، بما في ذلك في الطلبات المتكررة.

والانضباط نفسه ينطبق على قلاووظ القضيب. يمتد عمود القلاووظ أعلاه من المربع 48×10 في المطارق الصغيرة مروراً بـ API 2 3/8" REG و3 1/2" REG وصولاً إلى API 5 1/2" REG في K10. وهذه غير قابلة للتبادل، والمحوّلات موجودة لكنها تضيف وصلة إلى عمود الحفر ونقطة ضعف في استقامته.

الاختيار داخل النطاق

داخل النطاق الواحد، غالباً ما يغطي أكثر من طراز قطر الحفر نفسه، ويكون الاختيار متعلقاً بالهواء ومهام التشغيل لا بالقطر. وثلاثة أمثلة من مجموعتنا:

• 90–105 mm: K3 وK30C. يغطي المطرقتان الثقب نفسه؛ غير أن K30C يتطلب هواءً أكثر عند الضغط المنخفض (8.5 m³/min عند 1.0 MPa مقابل 4.8 m³/min لـ K3) لأنه مضبوط على دورات أسرع. إذا كان ضاغطك في الحد الأدنى من السعة، فـ K3 هو الخيار الأنسب؛ وإذا كان لديك هواء فائض وتبغي معدل اختراق أعلى، فـ K30C يستفيد منه.

• 105–130 mm: K4 وK40 وK40C وK46. يتميز K4 بأوسع نطاق ضغط (1.0–2.5 MPa) وأكبر قطر أسطوانة عند 985 mm، في حين أن عائلة K40 أقصر وأخف، ما يلائم الأرصفة الضيقة والحفارات ذات مدى التغذية المحدود.

• 195–254 mm: K8 وK80. يعمل K8 عند 1.0–2.5 MPa بمعدل تدفق 12–31 m³/min؛ أما K80 فيرفع النطاق إلى 1.7–3.5 MPa و12–35 m³/min للصخور الصلبة حيث يتحول الضغط الإضافي مباشرة إلى معدل اختراق.

لاحظ بيانات سرعة الدوران ومعدل الطرق الكامنة خلف هذه الأرقام: تعمل عائلة K عند 20–35 r/min، بينما تعمل المطرقات الأصغر متوسطة الضغط عند 25–40 r/min، وتتراوح معدلات الطرق من 28 Hz في K30C وM30C نزولاً إلى 20 Hz في K10. طرقات أبطأ وأثقل للثقوب الكبيرة؛ وطرقات أسرع وأخف للثقوب الصغيرة. المشغلون الذين يشغلون مطرقة صغيرة بسرعة دوران مطرقة كبيرة يتلفون اللقم دون أن يدركوا السبب.

خطوات الاختيار

• تأكد من قطر الثقب كما سيُحفر فعلياً، بما في ذلك التوسيع وتآكل اللقمة.
• حدد نطاق الضغط انطلاقاً من الصخر: ضغط متوسط للأرض الرخوة والمتشققة، وضغط عالٍ للصخور الصلبة والكاشطة.
• اقرأ استهلاك المطرقة من الهواء عند أعلى نطاق الضغط هذا.
• تحقق من أن معدل تدفق الهواء الحر لضاغطك يغطيه بهامش أمان عند ضغط التشغيل.
• طابق ساق اللقمة وقطرها مع المطرقة (راجع دليل اللقم لاختيار الوجه والزر).
• تأكد من قطر القضيب والسن اللولبي مقابل وصلة المطرقة.
• افحص المناولة: الوزن، وترتيب الرفع، وما إذا كانت الحفارة قادرة على تغذية المطرقة ومجموعة الحفر.
• خطط للمواد الاستهلاكية: عدد اللقم لكل مطرقة، وسعة إعادة التجليخ، ومهلة توريد قطع الغيار.

قائمة التحقق

• تأكيد قطر الثقب وتفاوتاته. 2) قراءة استهلاك الهواء للمطرقة عند ضغط التشغيل. 3) تأكيد معدل تدفق الهواء الحر للضاغط. 4) مطابقة ساق المثقاب وقطر المثقاب. 5) فحص قطر القضيب واللولب. 6) تخطيط المواد الاستهلاكية.

الأخطاء الشائعة

• اختيار المطرقة بناءً على قطر الثقب وحده، دون التحقق من الهواء المتاح عند الضغط المطلوب.
• تحديد حجم الهواء بناءً على الحد الأدنى من نطاق الاستهلاك ثم العمل عند الحد الأعلى.
• شراء المثاقب حسب قطر الثقب مع تجاهل رمز الساق.
• افتراض التوافق المتبادل بين عائلات الساق. ساق K4 لدينا تناسب مثاقب COP44/DHD340؛ أما K40 فلا.
• تجاهل وزن المطرقة عند عدم توفر معدات رفع في الموقع.
• خلط سرعات الدوران بين أحجام المطرقة المختلفة دون ضبط إعدادات التغذية والدوران.
• التعامل مع نطاق الضغط كتفضيل وليس كحد. تحت الحد الأدنى، تُصقل الأزرار؛ وفوق الحد الأعلى، تفشل موانع التسرب والساقان مبكرًا.

الخلاصة

اختر المطرقة حسب قطر الثقب، ثم دع الصخر والهواء يحددان نطاق الضغط؛ عائلة K4 للقطر 105–130 mm، وK5/K50 للقطر 135–165 mm، وK6 للقطر 155–190 mm، وK8/K80 للقطر 195–254 mm تغطي الغالبية العظمى من أعمال المحاجر والتعدين المكشوف، بينما تتعامل المطرقات متوسطة الضغط L2 وM30C/M3A/M3AK مع حالات القطر الصغير والهواء المنخفض. طابق الساق واللولب بعد ذلك، مع تحديد حجم الضاغط انطلاقًا من المطرقة عند ضغط التشغيل مع هامش أمان. كل ما يلي ذلك — المثاقب، والقضبان، وجدول إعادة الجلخ — يتبع هذين القرارين.

التالي: اختيار مثقاب DTH لاختيار ساق المثقاب والوجه والأزرار، وأفضل ضاغط للحفر بـ DTH لحزمة الهواء، وكيفية اختيار منصة حفر DTH للناقلة. مجموعة المطرقات الكاملة: مطرقات DTH.