Nhiều người lầm tưởng rằng máy khoan đập phá đá giống như cách chúng ta dùng búa đóng đinh. Thực tế, thế giới dưới lòng đất tuân theo các định luật của Cơ học đứt gãy (Fracture Mechanics). Việc thấu hiểu Nguyên lý hoạt động máy khoan đá XCMG và cách tối ưu hiệu suất khoan đòi hỏi phải mổ xẻ cơ chế truyền tải Sóng ứng suất (Stress Wave) và làm thế nào để năng lượng này xé rách được Độ dai phá hủy (Fracture Toughness) của các loại nham thạch siêu cứng. Cỗ máy XCMG không "đục" đá, nó truyền năng lượng làm đá tự nổ tung.
Khi piston thủy lực giáng xuống chuôi gài với vận tốc 10 m/s, một sóng ứng suất nén di chuyển xuyên qua cần thép. Khi sóng này đập vào mặt đá, năng lượng được giải phóng tạo ra một "Vùng vỡ vụn" (Crushed Zone) ngay dưới mũi khoan, và các "Vết nứt xuyên tâm" (Radial Cracks) lan rộng ra xung quanh. Tuy nhiên, nếu thợ máy thiết lập Lực ép tịnh tiến (Feed Force) quá lớn, mũi khoan sẽ bị nêm chặt vào đới vỡ vụn này. Lúc này, áp lực thủy tĩnh từ hệ thống ép sẽ khóa chặt các mảnh vụn, không cho các vết nứt xuyên tâm có không gian để mở rộng. Năng lượng đập biến thành nhiệt năng nung đỏ mũi khoan thay vì phá vỡ cấu trúc địa chất.
Để tối ưu hóa hiệu suất, người thợ phải điều chỉnh lực ép sao cho đạt được trạng thái "Nổi thủy động" (Hydrodynamic Hover). Mũi khoan phải bám sát mặt đá đủ để truyền sóng ứng suất, nhưng không được đè quá mạnh khiến mô-tơ quay bị nghẹt. Bí quyết nằm ở việc quan sát áp suất quay (Rotation Pressure) trên đồng hồ. Nếu áp suất quay tăng vọt và kim đồng hồ dao động mạnh, chứng tỏ mũi đang bị kẹt. Thợ máy phải lập tức giảm nhẹ lực ép tịnh tiến. Đồng thời, luồng khí nén 12 bar xả xuống đáy hố đóng vai trò như một Cú hích Khí động lực. Dòng khí này len lỏi vào các vết nứt xuyên tâm, tạo ra áp lực trương nở bóc tách các mảng đá dăm ra khỏi khối đá gốc (hiện tượng Air Wedging), sau đó cuốn thốc chúng lên trên. Sự đồng điệu hoàn hảo giữa Sóng cơ học và Khí động lực học chính là chìa khóa mở ra tốc độ xuyên đá tàn khốc nhất.
Tham khảo: https://mayxucxcmg.com.vn/nguyen-ly-hoat-dong-may-khoan-da-xcmg/
Khi piston thủy lực giáng xuống chuôi gài với vận tốc 10 m/s, một sóng ứng suất nén di chuyển xuyên qua cần thép. Khi sóng này đập vào mặt đá, năng lượng được giải phóng tạo ra một "Vùng vỡ vụn" (Crushed Zone) ngay dưới mũi khoan, và các "Vết nứt xuyên tâm" (Radial Cracks) lan rộng ra xung quanh. Tuy nhiên, nếu thợ máy thiết lập Lực ép tịnh tiến (Feed Force) quá lớn, mũi khoan sẽ bị nêm chặt vào đới vỡ vụn này. Lúc này, áp lực thủy tĩnh từ hệ thống ép sẽ khóa chặt các mảnh vụn, không cho các vết nứt xuyên tâm có không gian để mở rộng. Năng lượng đập biến thành nhiệt năng nung đỏ mũi khoan thay vì phá vỡ cấu trúc địa chất.
Để tối ưu hóa hiệu suất, người thợ phải điều chỉnh lực ép sao cho đạt được trạng thái "Nổi thủy động" (Hydrodynamic Hover). Mũi khoan phải bám sát mặt đá đủ để truyền sóng ứng suất, nhưng không được đè quá mạnh khiến mô-tơ quay bị nghẹt. Bí quyết nằm ở việc quan sát áp suất quay (Rotation Pressure) trên đồng hồ. Nếu áp suất quay tăng vọt và kim đồng hồ dao động mạnh, chứng tỏ mũi đang bị kẹt. Thợ máy phải lập tức giảm nhẹ lực ép tịnh tiến. Đồng thời, luồng khí nén 12 bar xả xuống đáy hố đóng vai trò như một Cú hích Khí động lực. Dòng khí này len lỏi vào các vết nứt xuyên tâm, tạo ra áp lực trương nở bóc tách các mảng đá dăm ra khỏi khối đá gốc (hiện tượng Air Wedging), sau đó cuốn thốc chúng lên trên. Sự đồng điệu hoàn hảo giữa Sóng cơ học và Khí động lực học chính là chìa khóa mở ra tốc độ xuyên đá tàn khốc nhất.
Tham khảo: https://mayxucxcmg.com.vn/nguyen-ly-hoat-dong-may-khoan-da-xcmg/