CRUCIAL PARAMETERS TO BE CONSIDERED FOR SELECTION OF ROTARY TRICONE BITS

Year 2020, Volume: 59 Issue: 4, 275 - 285, 01.12.2020

Ömür Acaroğlu Selma Ünlü Burcu Hasipek

https://doi.org/10.30797/madencilik.844004

Abstract

Tricone bit is the most common used type of rotary drilling bits in surface mining. Even though
IADC is usually used to select these bits, there are many parameters which affect drilling rate and
durability of them. Users have tendency to select bits with higher IADC codes, since unqualified
productions are becoming widespread in these days. This causes decreasing drilling rates and
increasing costs. Firstly, a bit should be produced with right materials and proper metallurgical
processes. Design parameters are also important to be appropriate for the formation drilled. In
order to increase performance of selected bit, value of working parameters such as feed force
and rotary speed should be defined according to formation properties during the operation. Users
should consider not only bit cost but also cost of all drilling operation when they select proper bit.

Keywords

Tricone bits, Rotary drilling method, IADC, Drilling rate, Bit wear, Cost of drilling operation

ÜÇ KONİLİ ROTARİ MATKAPLARIN SEÇİMİNDE DİKKAT EDİLECEK ÖNEMLİ PARAMETRELER

Abstract

Açık ocak madenciliği delme patlatma işlerinde yaygın olarak kullanılan matkap türlerinden biri de üç konili matkaplardır. Her ne kadar bu matkapların seçiminde genellikle IADC kodları kullanılsa da matkapların delme hızı ve dayanımına birçok parametre etki etmektedir. Günümüzde niteliksiz ürünlerin yaygınlaşmasından dolayı kullanıcılar matkap ömrünü artırmak için yüksek IADC kodlarında seçim yapma eğilimindedir. Bu ise delme hızını düşürmekte ve delme maliyetini artırmaktadır. Matkap seçiminde; öncelikle matkabın üretim aşamasında doğru malzeme kullanılmış ve uygun metalurjik süreçlerden geçmiş olmasına ayrıca matkap tasarımının formasyon şartlarına uygun olup olmadığına dikkat edilmesi gerekmektedir. Kullanım aşamasında ise verimliliği artırmak için baskı kuvveti ve dönme hızı gibi çalışma parametrelerine ait değerler formasyon özelliklerine göre belirlenmelidir. Matkap seçiminde sadece matkap maliyeti değil, bütün olarak delme işlemi maliyeti dikkate alınmalıdır.

Keywords

Üç konili rotari matkaplar, Rotari delme yöntemi, IADC, Delme hızı, Matkap aşınması, Delme işlemi maliyeti

References

• Alireza, C., Seyed, H. K., Kourosh, S., Jafar, K. H., 2012. An Estimation of the Penetration Rate of Rotary Drills Using the Specific Rock Mass Drillability Index. International Journal of Mining Science and Technology, 22, p.187–193.
• Altındağ, R. , 2002. The Evaluation of Rock Brittleness Concept on Rotary Blast Hole Drills. The Journal of The South African Institute of Mining and Metallurgy.
• Ataei, M., Kaie, R., Ghavidel, M., Saeidi, O., 2014. Drilling Rate Prediction of an Open Pit Mine Using the Rock Mass Drillability Index. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 73, p.130–138.
• Atıcı, U., Ersoy, A., 2008. Correlation of Specific Energy of Cutting Saws and Drilling Bits with Rock Brittleness and Destruction Energy. Journal Of Materials Processing Technology, 209, p. 2602–2612.
• Babatunde, A., Ademola, B. W., 2014. Discontinuities Effect on Drilling Condition and Performance of Selected Rocks in Nigeria. International Journal of Mining Science and Technology,24, p.603–608.
• Bulut, M., Acaroğlu Ö., Ergener, B., 2014. TKİ Bursa Orhaneli Kömür İşletmelerinde Optimum Üç Konili Matkap Seçimi. 11. Ulusal Kaya Mekaniği Sempozyumu, Afyonkarahisar, 7-9 Mayıs, s.269-274.
• Demirdağ, S., Sengun, N., Uğur, İ., Efe, T., Akbay, D., Altındağ, R., 2014. Variation of Vertical and Horizontal Drilling Rates Depending on Some Rock Properties in the Marble Quarries. International Journal of Mining Science and Technology, 24, p.269–273.
• Drilling Catalogue, 1985. Driller Catalogue of Ingersoll Rand Drill Mater.
• Ersoy, A. 2008. Sondaj Tekniği ve Uygulamaları. Nobel Kitabevi, Adana.
• Gokhale, B. V., 2011. Rotary Drilling and Blasting in Large Surface Mines. Taylor & Francis Group.
• Hareland, G., Wu, A., Rashidi, B., James, J. A., 2010. A New Drilling Rate Model for Tricone Bits and Its Application to Predict Rock Compressive Strength. American Rock Mechanics Association, 10, p. 206.
• Jimeno, C. L., Carcedo, F. J. A., 1995. Drilling and Blasting of Rocks. Imprint Roterdam, A. A. Balkema. Kahraman, S. 1997(a). Konili Matkaplar; Seçim Kriterleri ve Sınıflandırılması. Jeoloji Mühendisliği, 45-56
• Kahraman, S. 1997(b). Açık İşletmelerde Uygun Delme- Patlatma Şartlarını Veren Bir Modelin Geliştirilmesi (Doktora tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Maden Tetkik Arama Enstitüsü (MTA), 1991. TKİ Kurumu Kütahya-Tavşanlı-Tunçbilek-Domaniç Kömür Sahaları Jeoloji Raporu. Ankara.
• McGehee, D.Y., Dahlem, J.S., Gieck, J. C., Kost, B., Lafuze, D., Reinsvold, C.H.L., Steinkee, S.C., 1992.
• The IADC Roller Bit Dull Grading System. 1992 IADC / SPE Drilling Conference, New Orleans, Louisiana, Feb. 18-21, pp 819 – 827.
• Rao, K.U.M., Bhatnagar, A., Misra, B., 2002. Laboratory Investigations on Rotary Diamond Drilling. Geotechnical and Geological Engineering, 20, p.1-16.
• Rowley, D. S., Howe, R. J., Deily, P. H., 1961. Laboratory Drilling Performance of the Full-Scale Rock Bit. SPE 1545-G.
• Thuro, K., Spaun, G., 1996. Drillability in Hard Rock Drill and Blast Tunnel. Geomechanics, 14-2, p.1-11.
• Thuro, K., 1997. Drillability Prediction: Geological Influences in Hard Rock Drill and Blast Tunnelling. Geol Rundsch, 86, p.426-438.
• Ünlü, S., 2017. GLİ Açık Ocak İşletmeleri’nde Delici Makina Performansına Etki Eden Parametrelerin İncelenmesi (Yüksek Lisans). İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Yaralı, O., Kahraman, S., 2010. The Drillability Assessment of Rocks Using the Different Brittleness Values. Tunnelling and Underground Space Technology 26, p.406–414.
• Yue, Z.Q., Lee, C.F., Law, K.T., Tham, L.G., 2003. Automatic Monitoring of Rotary-Percussive Drilling for Ground Characterization Illustrated by a Case Example in Hong Kong. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 41, p.573–612.