The effect of mechanical properties of rock on the performance of down-the-hole drills

• Autorzy: Uysal O.

Warianty tytułu

PL

Wpływ właściwości mechanicznych skał na pracę wiertnic głębinowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this study, the performance of a down-the-hole drill in a quarry was investigated. The investigation area was divided into five areas, and the net penetration rate in each area measured. The mechanical properties of rock from each area were determined in the field and the laboratory, including uniaxial compressive strength, Brazilian tensile strength, point load test, Schmidt hammer test, and triaxial compressive test. Relationships between rock properties and net penetration rate were determined by means of regression analysis. It was found that relationships exist and are inverse. In particular, Schmidt hammer and friction angle show very good correlation with net penetration rate.

PL

W pracy badano wyniki działania wiertnic głębinowych wykorzystywanych w kamieniołomach. Badany obszar podzielono na pięć rejonów, w każdym rejonie mierzono zasięg głębokości netto. Mechaniczne właściwości skał określono w terenie oraz w warunkach laboratoryjnych, w tym wytrzymałość na ściskanie jednoosiowe, wytrzymałość na rozciąganie (test brazylijski), badania obciążeń punktowych, próby twardości oraz wytrzymałość na ściskanie trójosiowe. Związki pomiędzy właściwościami mechanicznymi skał i zasięgiem głębokości obliczono w oparciu o metodę regresji. Stwierdzono, że związek taki istnieje i ze istnieje również związek odwrotny. W szczególności, znaleziono dobrą korelację pomiędzy próbą twardości i kątem tarcia a zasięgiem głębokości.

Słowa kluczowe

EN

down-the-hole drill; quarry; penetration rate; rock properties

PL

wiertnica głębinowa kopalnia odkrywkowa; stopień penetracji; właściwości skał

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 56, no 2
• Strony: 239--248
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Uysal O.

• Dumlupinar University, Mining Engineering Department, 43100, Kütahya, Turkey

Bibliografia

• ISRM, 1981. Rock characterization, testing and monitoring. In: Brown, E.T. (Ed.), ISRM Suggested Method. Pergamon Press.
• Jackson K., Kingman S.W., Whittles D.N., Lowndes I.S., Reddish D.J., 2008. The effect of strain rate on the breakage behaviour of rock. Archives of Mining Sciences, 53:3-22.
• Kahraman S., 1999. Rotary and percussive drilling prediction using regression analysis. Int J Rock Mech Min Sci, 36: 981-989.
• Kahraman S., Bilgin N., Feridunoglu C., 2003. Dominant rock properties affecting the penetration rate of percussive drills. Int J Rock Mech Min Sci, 40: 711-723.
• Olsen R., Blindheim O.T., 1970. On the drillability of rock by percussive drilling. Second Congress International Society on Rock Mechanics, 65-70.
• Pandey A.K., Jain A.K., Signh D.P., 1991. An investigation into rock drilling. Int J S Surf Min Rec., 5:114-139.
• Paone J., Madson D., Bruce W.E., 1969. Drillability studies-laboratory percussive drilling. USBM RI 7300.
• Pathinkar A.G., Misra G.B., 1980. Drillability of rocks in percussive drilling from 'energy per unit volume' as determined with a microbit. Min Eng, 32:1407-1410.
• Protodyakonov M.M., 1962. Mechanical properties and drillability of rocks, Fifth Symposium on Rock Mechanics. Minneapolis, MN: University of Minnesota; 103-118.
• Rabia H., Brook N., 1981. The effects of apparatus size and surface area of charge on the impact strength of rock. Int J Rock Mech Min Sci , 18:211-219.
• Schmidt R.L., 1972. Drillability studies-Percussive drilling in the field. USBM RI 7684.
• Selim A.A., Bruce W.E., 1970. Prediction of penetration rate for percussive drilling. USBM RI 7396.
• Tandanand S., Unger H.F., 1975. Drillability determination - A drillability index of percussive drills. USBM RI 8073.
• T.S. 699/Ocak (January) 1987. U.D.K. 691.2. Doğal yapı taşları muayene ve deney metodları, (Investigation and testing methods for the natural stones) Turkish Standards Institute, Ankara, 83 pp.