Có một nguyên lý tàn bạo dưới lòng đất: Mùn đá không bị thổi bay chính là kẻ thù chôn vùi cỗ máy. Việc đào sâu vào Nguyên lý hoạt động máy khoan đá XCMG và cách tối ưu hiệu suất khoan đòi hỏi sự tính toán chuẩn xác về Động học Mùn đá (Cuttings Kinematics) và Khí động học Dòng vòng xuyến (Annular Fluid Dynamics). Sự thất bại trong việc quản trị luồng khí xả phoi không chỉ làm chậm tiến độ, mà nó tạo ra một "Cơn lốc hạt mài" phá hủy toàn bộ hệ thống cơ khí bên dưới hố khoan.

Khi khí nén áp suất 12 bar từ máy nén XCMG thoát ra từ mặt mũi khoan, nó đổi hướng 180 độ và mang theo các vụn đá trào lên mặt đất. Khoảng không gian hình ống giữa cần khoan và vách lỗ đá được gọi là Khoảng không Vành khăn (Annular Space). Vận tốc của dòng khí tại đây (Bailing Velocity) phải được duy trì ở mức tối thiểu 15 - 20 m/s. Nếu thợ máy sử dụng mũi khoan có đường kính quá lớn kết hợp với cần khoan quá nhỏ, thể tích vành khăn sẽ tăng lên đột ngột. Theo phương trình liên tục (Q = v.A), khi diện tích tiết diện (A) tăng, vận tốc dòng chảy (v) sẽ sụt giảm thảm hại.

Luồng khí nén lúc này mất đi "sức nâng" khí động lực. Các mảng đá vụn cỡ lớn sẽ lơ lửng, va đập vào nhau và rơi ngược xuống đáy hố. Hiện tượng này bắt ép các nút hợp kim Cacbua Vonfram phải nghiền đi nghiền lại lớp đá cũ (Secondary Crushing). Bột đá siêu mịn sinh ra từ quá trình này kết hợp với lực xoáy của khí nén tạo thành một Lò luyện mài mòn (Abrasive Cyclone). Hỗn hợp này sẽ cào xước toàn bộ sườn mũi khoan, làm mòn vẹt cổ ren cần khoan chỉ trong vài chục giờ vận hành. Đồng thời, mùn đá chèn ép làm tăng Mô-men xoắn xoay, khiến động cơ thủy lực bị quá tải, nhiệt độ hệ thống tăng vọt. Kỹ thuật viên phải luôn đảm bảo tỷ lệ tiêu chuẩn giữa đường kính mũi khoan và đường kính cần khoan, đồng thời liên tục vệ sinh bộ lọc gió (Air Filters) để đảm bảo máy nén khí luôn bơm đủ lưu lượng (CFM) tối đa, thổi bay mọi nguy cơ nghẽn tắc từ trong trứng nước.

Tham khảo: https://mayxucxcmg.com.vn/nguyen-ly-hoat-dong-may-khoan-da-xcmg/