Criada uma nova forma de quebrar pedras - com menos energia

Operações de perfuração e corte de rochas são necessárias em vários setores, incluindo mineração, instalações subterrâneas, construção civil etc.

Perfuração de rochas com eficiência

Talvez não seja necessário fazer tanta força para quebrar pedras.

Lev Saruev e seus colegas da Universidade Politécnica de Tomsk, na Rússia, desenvolveram uma tecnologia de pulso hidráulico livre de impacto que promete métodos de perfuração mais baratos, mais duráveis e muito mais eficientes em termos energéticos.

Mecanismo de percussão proposto para as perfuratrizes: (1) gerador de impulsos de potência hidráulica sem martelo; (2) acionador; (3) êmbolo; (4) cilindro hidráulico; (5) elemento elástico; (6) fole; (7) invólucro; (8) mola; (9) massa inercial; (10) cilindro de potência hidráulica; (11) êmbolo de mola; (12) eixo da broca; (13) coroa de perfuração.

Operações de perfuração e corte de rochas são necessárias em vários setores, incluindo mineração, instalações subterrâneas, construção civil etc. Durante a perfuração, um dos maiores desafios é superar inclusões, porções das rochas que apresentam dureza mais alta do que o restante do material.


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O professor Saruev explica que os mecanismos de choque usados pelas modernas plataformas de perfuração geram pulsos de energia muito longe da otimização, que não levam em conta a resistência da rocha à destruição. Por isso, as formas dos pulsos de potência e a curta duração de seu impacto na rocha reduzem a profundidade de penetração da broca na rocha e formam uma onda de tração que destrói a ferramenta de perfuração.

Para lidar com essas deficiências, Saruev e seus colegas desenvolveram um formato de pulso de energia fundamentalmente novo, um formato que muda de acordo com a resistência da rocha.

"A nova plataforma de perfuração é baseada na modelagem e transmissão de pulsos de potência, baseados na teoria de impacto de onda, e juntas especiais com rosca nos tubos de perfuração que proporcionam uma transmissão eficaz da potência de choque para a zona de destruição de rochas," detalhou Evgeniy Pashkov, membro da equipe.

A tecnologia permitirá reduzir o custo das operações de perfuração e aumentar o tempo entre as inspeções na coroa de brocas devido à ausência de peças em colisão no mecanismo de acionamento. Como a ferramenta dispensará um compressor ou estação de óleo, isso permitirá a criação de equipamentos mais fáceis de transportar.

Com o projeto todo pronto, a equipe está começando agora uma série de experimentos práticos para criar um protótipo industrial. Segundo eles, será uma classe fundamentalmente nova de máquinas de destruição de rochas.




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