Raupen-Tagebau-Bohranlage
Ein hocheffizientes Tiefbohrgerät (DTH – Down-The-Hole), das eine maximale Bohrtiefe von 2.500 Metern erreicht, basiert auf dem koordinierten Betrieb eines kompletten DTH-Bohrsystems. Puhua Energy Equipment Technology (Shandong) Co., Ltd. hat ein solches System entwickelt, das aus zwei Hauptkomponenten besteht: dem Luftkompressionssystem und dem Bohranlagen-Ausführungssystem. Im Zusammenspiel gewährleisten sie zuverlässige Tiefbohrleistung für den Bergbau, den Ingenieurbau und andere komplexe Anwendungen.
1. Luftkompressionssystem – Die Energiequelle
Das Druckluftsystem liefert die zentrale Energieversorgung für die gesamte DTH-Bohranlage. Herzstück ist ein speziell auf die Tiefbohranlage abgestimmter Kompressor, der von einem 500 PS starken Hochleistungsmotor angetrieben wird – und damit den Energiebedarf für Bohrungen in 2.500 m Tiefe deckt.
Die Motorwelle ist direkt mit dem Kompressor verbunden. Beim Starten dreht sie zwei ineinandergreifende Rotoren im Kompressor mit hoher Drehzahl. Um saubere Luft zu gewährleisten und den Verschleiß der internen Bauteile durch Verunreinigungen zu verhindern, ist ein Luftfilter oben auf dem Kompressor montiert. Die Außenluft strömt durch diesen Filter, um Staub und Schmutzpartikel zu entfernen, bevor sie in den Kompressor gelangt.
Während sich die Rotoren drehen, wird die einströmende Luft zu Hochtemperatur-Hochdruckgas verdichtet. Zum Schutz nachgeschalteter Leitungen und Anlagen ist seitlich am Kompressor ein Hochleistungskühler angebracht, der die heiße Druckluft abkühlt. Die gekühlte Hochdruckluft wird anschließend durch Leitungen zum Bohrsteuerungspultisch geleitet, wo der Druck präzise geregelt wird. Von dort wird sie über drei Leitungen zur Spitze des Bohrgeräts verteilt.
Das größte Rohr ist mit der Hauptspindel des Bohrgeräts verbunden.
Die beiden kleineren Rohre sind mit zwei pneumatischen Motoren verbunden, die für eine stabile Stromversorgung der Spindelrotation und der Schlagwirkung sorgen.
2. Rotationsantrieb – Pneumatikmotor mit Exzenterwelle
Wenn Sie in den pneumatischen Motor des DTH-Rigs schauen, werden Sie eine exzentrische Wellenkonstruktion feststellen. Diese Exzentrizität verbessert die Effizienz der Kraftübertragung und erfüllt die hohen Festigkeitsanforderungen beim Tieflochbohren.
Wenn Druckluft in den Pneumatikmotor eintritt, drückt der Luftdruck die Schaufeln des Motors und versetzt ihn so in Rotation. Der rotierende Motor treibt dann über ein Getriebe die Hauptspindel des Tiefbohrgeräts an und sorgt so für eine stabile Drehbewegung beim Tiefbohren. Dies gewährleistet sowohl Bohrgenauigkeit als auch Effizienz.
3. Aufprallmechanismus – Der Kern für effizientes Gesteinsbrechen
Die Fähigkeit eines DTH-Bohrgeräts, hocheffizientes Schlagbohren und schnelles Gesteinsbrechen zu ermöglichen, beruht auf seinem Schlagmechanismus – dem Kernstück, das Bohrtiefe und Effizienz bestimmt. Dieser Mechanismus besteht aus drei Hauptkomponenten:
Hauptbohrer am unteren Ende
Hohlkolben, der hinter dem Hauptteil angeschlossen ist
Hohlzylinder, der den Kolben umschließt
Der Hohlzylinder weist an beiden Enden Reihen kreisförmiger Bohrungen auf. Der größte Teil der Kolbenlänge befindet sich innerhalb des Hohlzylinders. Ein Steuerventil regelt präzise die Hin- und Herbewegung des Kolbens und gewährleistet so eine gleichmäßige und stabile Schlagwirkung.
3.1 Detaillierter Arbeitszyklus des Aufprallmechanismus
Schritt 1 – Luft strömt in den Zylinder
Hochdruckluft strömt durch Rohre in den Hohlzylinder. Das Pilotventil bewegt sich nach unten und leitet die Luft so, dass sie aus den kreisförmigen Öffnungen des Zylinders austritt und entlang der Rohrwand nach unten strömt.
Schritt 2 – Luft wird eingeschlossen
Sobald die Luft eine bestimmte Position erreicht hat, strömt sie durch weitere kreisförmige Öffnungen in den ringförmigen Spalt zwischen dem Hohlzylinder und dem Kolben. An diesem Punkt ist der Luftdurchgang vollständig blockiert. Die Luft, die nicht entweichen kann, steigt nur langsam durch den winzigen Spalt zwischen Zylinder und Kolben auf und füllt schließlich eine bestimmte Kammer.
Schritt 3 – Abwärtsauswirkung
Wenn diese Kammer vollständig mit Druckluft gefüllt ist, übt der Luftdruck eine starke Quetschkraft auf den Kolben aus und erzeugt so eine enorme Abwärtskraft. Diese Kraft treibt den Kolben an, mit Wucht auf den Hauptbohrkopf zu schlagen – Gestein wird aufgebrochen und Tiefbohrungen werden ermöglicht.
Schritt 4 – Luftabfuhr und Späneentfernung
Während der Abwärtsbewegung des Kolbens öffnet sich der zuvor vom Kolben blockierte Kanal (wo sich der Hohlzylinder vom Kolben trennt) schlagartig. Die Hochdruckluft in der Kammer strömt dann rasch durch interne Kanäle im Kolben nach unten und tritt schließlich durch die Spalten am unteren Ende des Bohrers aus. Dieser Luftstrom transportiert auch das beim Bohren entstehende Bohrklein ab und verhindert so dessen Ansammlung, die den Bohrfortschritt behindern würde.
Schritt 5 – Rückschlag
Nach dem Austritt der Luft sinkt der Druck über dem Kolben schlagartig. Gleichzeitig füllt die verbleibende Hochdruckluft rasch eine weitere Kammer unterhalb des Kolbens, wodurch der Druck dort sprunghaft ansteigt. Dieser erhöhte Druck drückt den Kolben zurück in seine Ausgangsposition.
Schritt 6 – Druckentlastung
Beim Aufwärtsfahren des Kolbens löst sich die Verbindung zum Rohr wieder, wodurch die Luft in der Kammer durch das Rohr nach unten strömen und entweichen kann – der Druckentlastungsvorgang ist damit abgeschlossen.
Schritt 7 – Zyklus wiederholt sich
Ein vollständiger Schlagzyklus ist abgeschlossen. Dieser Zyklus wiederholt sich mit sehr hoher Frequenz und treibt den DTH-Bohrmeißel kontinuierlich nach unten, wo er auf das Gestein schlägt und es zerkleinert. Durch dieses effiziente Verfahren erreicht das DTH-Bohrgerät eine maximale Bohrtiefe von 2.500 Metern und erfüllt damit die Anforderungen an Tiefbohrungen im Bergbau, im Bauwesen und bei anderen Ingenieurprojekten.
Abschluss
Das Tiefbohrgerät DTH von Puhua Energy Equipment Technology (Shandong) Co., Ltd. vereint ein leistungsstarkes Druckluftsystem, einen effizienten pneumatischen Drehmotor und einen Hochfrequenz-Schlagmechanismus. Dieses perfekt abgestimmte System ermöglicht zuverlässiges und produktives Bohren bis zu einer Tiefe von 2.500 m und ist damit die ideale Wahl für anspruchsvolle Bohrprojekte weltweit.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Frage 1: Was ist die maximale Bohrtiefe dieses DTH-Bohrgeräts?
A: Das System ist so ausgelegt, dass es unter geeigneten geologischen Bedingungen eine maximale Tiefe von 2.500 Metern erreichen kann.
F2: Welche Stromquelle verwendet der Luftkompressor?
A: Der Kompressor wird von einem 500 PS starken Hochleistungsmotor angetrieben (Diesel- oder Elektroantrieb auf Anfrage erhältlich). Eine direkte Wellenkupplung gewährleistet eine effiziente Kraftübertragung.
Frage 3: Wie wird durch den Aufprallmechanismus eine Überhitzung bei längeren Betriebszeiten verhindert?
A: Die Druckluft wird vor dem Eintritt in den Bohrer durch einen Hochleistungskühler gekühlt. Zusätzlich strömt die Abluft des Schlagzyklus kontinuierlich durch den Bohrer und sorgt so für natürliche Kühlung und Späneabfuhr.
Frage 4: Welche Gesteinsarten kann diese DTH-Anlage verarbeiten?
A: Es eignet sich für mittelhartes bis sehr hartes Gestein (z. B. Granit, Basalt, Kalkstein, Eisenerz) mit Druckfestigkeiten, wie sie üblicherweise beim Tiefbau und bei Ingenieurbohrungen vorkommen.
Frage 5: Ist der pneumatische Motor wartungsfreundlich?
A: Ja. Die Exzenterwellenkonstruktion ist robust und einfach. Regelmäßige Schmierung und Luftfilterreinigung sind die wichtigsten Wartungsarbeiten. Alle Verschleißteile sind leicht zugänglich und austauschbar.
Frage 6: Kann das System an unterschiedliche Bohrdurchmesser angepasst werden?
A: Absolut. Puhua bietet verschiedene DTH-Hammer und Bohrmeißelgrößen an, um den unterschiedlichen Durchmesseranforderungen gerecht zu werden, von Standard-Sprenglöchern bis hin zu großen technischen Bohrungen.
F7: Welchen Kundendienst bietet Puhua an?
A: Wir liefern Ersatzteile, bieten technische Fernberatung und Inbetriebnahmeservices vor Ort an. Unser Team kann außerdem Bedienerschulungen durchführen, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.
