રોક ડ્રિલિંગ મશીનનો વિકાસ: ઝિયાંગે શેનલીનો વૈશ્વિક અગ્રણી દરજ્જા તરફનો માર્ગ

• સ્નાયુ અને પ્રારંભિક વરાળ પ્રયોગોનો યુગ

મેન્યુઅલ પાઉન્ડિંગને બદલવાનો પ્રથમ વાસ્તવિક પ્રયાસ ઔદ્યોગિક ક્રાંતિની શરૂઆત દરમિયાન સ્ટીમ-સંચાલિત ઇમ્પેક્ટ ડ્રિલની શોધ સાથે થયો હતો. જ્યારે સ્ટીમ એન્જિનોએ ફેક્ટરીઓ અને રેલ્વેમાં ક્રાંતિ લાવી હતી, ત્યારે તેઓ ભૂગર્ભમાં એક સંપૂર્ણ દુઃસ્વપ્ન હતા. તેઓએ મોટા પ્રમાણમાં ગૂંગળામણ કરતી ગરમી ઉત્પન્ન કરી, દરેક જગ્યાએ ઉકળતું પાણી લીક થયું, અને જટિલ બોઈલર સેટઅપની જરૂર હતી જે મર્યાદિત ટનલ શાફ્ટની અંદર ખૂબ જ જોખમી અને અવ્યવહારુ હતા.

 

•સંકુચિત હવા શક્તિ તરફ પરિવર્તન

૧૯મી સદીના મધ્યમાં જ્યારે ઇજનેરોને સમજાયું કે સંકુચિત હવા સપાટીના વાતાવરણ માટે સંપૂર્ણ બળતણ છે ત્યારે વાસ્તવિક રમત-પરિવર્તનશીલ સફળતા મળી. આનાથી પ્રથમ સાચાન્યુમેટિક રોક ડ્રીલ. ભારે બોઈલરને બદલે, દૂરના સપાટી કોમ્પ્રેસર દ્વારા નળીઓ દ્વારા ઉચ્ચ-દબાણવાળી હવા પૂરી પાડવામાં આવતી હતી, જે એકસાથે ટનલને ઠંડુ કરતી હતી અને કામદારોને તાજી હવા આપતી હતી. ફરતી ડ્રિલ સ્ટીલ સામે આંતરિક પિસ્ટનને ચલાવવા માટે વિશિષ્ટ દિશાત્મક હવા વાલ્વનો ઉપયોગ કરીને, ઓપરેટરોએ માળખાકીય ઘૂંસપેંઠ દરમાં મોટો ઉછાળો મેળવ્યો. આ સમયગાળો ઔદ્યોગિક ખડક ખોદકામનો પ્રારંભિક તબક્કો હતો, જે બદલાઈ ગયોપર્ક્યુસન ડ્રીલવૈશ્વિક ખાણકામ ક્ષેત્રોમાં એક માનક સ્થળ જરૂરિયાતમાં ફેરવવું અને તેને અનિવાર્ય તરીકે સ્થાપિત કરવુંખાણકામ માટે કવાયતસાધન.

 

•પ્રારંભિક વાયુયુક્ત ખામીઓને દૂર કરવી

જોકે, આ શરૂઆતના વાયુયુક્ત ડિઝાઇન કુખ્યાત રીતે હઠીલા અને હેન્ડલ કરવા મુશ્કેલ હતા. તે વિશાળ, ભારે લોખંડના જાનવરો હતા જેમાં કોઈ આંતરિક કંપન ભીનાશનો અભાવ હતો, એટલે કે મશીન ખડક પર અથડાતાની સાથે જ ઓપરેટરને હચમચાવી નાખતું હતું. તેનાથી પણ ખરાબ, શરૂઆતના સંસ્કરણોમાં "ડ્રાય ડ્રિલિંગ" પદ્ધતિનો ઉપયોગ થતો હતો જે ઝેરી સિલિકા ધૂળના વાદળો ઉભા કરતી હતી, જેના કારણે ટનલનું કામ અતિ જોખમી બની ગયું હતું. વધુમાં, યાંત્રિક વાલ્વ નાજુક હતા; તેઓ વારંવાર કાટમાળથી ભરાઈ જતા હતા અથવા હવાના ભેજને કારણે થીજી જતા હતા. જો ભારે સાધનો મહત્વપૂર્ણ પરિવર્તન દરમિયાન અધવચ્ચે નિષ્ફળ જતા હોય તો જમીન પરના ઓપરેટરોને ચમકદાર એન્જિનિયરિંગ બ્લુપ્રિન્ટ્સની પરવા નહોતી.

 

•શોધ પછીની નવીનતાઓ અને સુધારાઓ

બજારમાં મૂળભૂત રોક ડ્રીલ દેખાયા પછી તરત જ આ ઓપરેશનલ ઘર્ષણથી નવીનતાનો મોટો પ્રવાહ શરૂ થયો. ઉત્પાદકોએ સ્વીકાર્યું કે વિશ્વસનીયતા વિના કાચી શક્તિનો કોઈ અર્થ નથી. શોધ પછીની પહેલી મોટી નવીનતા આંતરિક પાણી-ઇન્જેક્શન ચેનલોનું એકીકરણ હતું. હોલો ડ્રીલ સ્ટીલના કેન્દ્રમાંથી પાણીને સીધા કટીંગ ફેસ પર ધકેલીને, "ભીનું ડ્રીલિંગ" ખતરનાક ધૂળના વાદળોને સંપૂર્ણપણે દબાવી દે છે અને વાસ્તવિક સમયમાં રોક ચિપ્સને ફ્લશ કરે છે, ડ્રીલ બિટ્સને જામ થતા અટકાવે છે.

આગળ વિશાળ બાહ્ય વાલ્વ ચેસ્ટથી સુવ્યવસ્થિત, સંકલિત આંતરિક હવા વિતરણ પ્રણાલીઓમાં સંક્રમણ આવ્યું. ઇજનેરોએ ઓટોમેટિક રાઇફલ-બાર રોટેશન મિકેનિઝમને સંપૂર્ણ બનાવ્યું, જેનો અર્થ એ થયો કે ડ્રિલ બીટ દરેક સ્ટ્રાઇક સાથે અલગ મોટરની જરૂર વગર થોડો ફેરવાય છે. તેઓએ ગરમી-સારવાર કરાયેલા બનાવટી એલોય માટે બરડ કાસ્ટ આયર્નને પણ બદલી નાખ્યું, જેનાથી વજનમાં ભારે ઘટાડો થયો અને અસર સ્થિતિસ્થાપકતામાં વધારો થયો. ઉત્ક્રાંતિ સફળતાપૂર્વક મૂળભૂત, અસંગઠિત અસર સાધનોથી અત્યંત શુદ્ધ સિસ્ટમો તરફ સ્થળાંતરિત થઈ જ્યાં હવાનો વપરાશ, પિસ્ટન સ્ટ્રોક અને પરિભ્રમણ ગતિ ઓપરેશનલ ડાઉનટાઇમને મર્યાદિત કરવા માટે સંપૂર્ણપણે સંતુલિત હતી.

 

અસર અને વિશ્વસનીયતાના સંતુલનને ઇજનેરી બનાવવું

જેમ જેમ નિષ્કર્ષણ પ્રોજેક્ટ્સ ખુલ્લા ખાડાઓમાંથી ઊંડા ભૂગર્ભ નેટવર્ક્સ તરફ આગળ વધ્યા, તેમ તેમ ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓરોક ડ્રિલિંગ સાધનોવધુ પીડાદાયક બન્યું. ટનલ અથવા ઊંડા ખાણ શાફ્ટમાં, સાધન નિષ્ફળતા એ જાળવણી અહેવાલમાં ફક્ત એક લાઇન આઇટમ કરતાં વધુ છે; તે સમગ્ર ઉત્પાદન ચક્રને અટકાવે છે અને ક્રૂ સલામતી સાથે ચેડા કરે છે. આ વાસ્તવિકતાએ ઉદ્યોગને ભૌતિક વિજ્ઞાન અને આંતરિક મિકેનિક્સ પર ભારે ધ્યાન કેન્દ્રિત કરતા ગૌણ ઉત્ક્રાંતિ તબક્કામાં દબાણ કર્યું.

આધુનિક ઔદ્યોગિક સ્થળોએ એવી મશીનરીની જરૂર પડે છે જે ભારે અસર કરતી ઊર્જા પૂરી પાડે છે અને તેને ટુકડાઓમાં વિખેરાઈ જવા દેતી નથી. આ હાંસલ કરવા માટે, આધુનિકરોક ડ્રીલપ્રતિ શિફ્ટ લાખો ઉચ્ચ-આવર્તન ગતિશીલ પ્રહારોને શોષી લેવા સક્ષમ વિશિષ્ટ એલોય સ્ટીલ્સને એકીકૃત કરવા પડ્યા. ઉદાહરણ તરીકે, YT27, YT28, અને YT29A શ્રેણી જેવા ઉચ્ચ-ટકાઉપણું એર લેગ રોક ડ્રીલ્સ પ્રારંભિક ડિઝાઇનમાં રહેલી ચોક્કસ સમસ્યાઓને ઉકેલવા માટે બનાવવામાં આવ્યા હતા. આંતરિક હવા વિતરણ પ્રણાલીઓને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને, આ એકમોએ કાર્યસ્થળ પર પ્રાદેશિક એર કોમ્પ્રેસર દબાણમાં વધઘટ થતી વખતે પણ સ્થિર પર્ક્યુસન પાવર જાળવી રાખ્યો.

વધુમાં, TPB40 અને TPB90 જેવા હેવી-ડ્યુટી ન્યુમેટિક ક્રશર્સ જેવા વિશિષ્ટ સપોર્ટ ટૂલ્સના વિકાસથી સાબિત થયું કે ખડકો તોડવા માટે વિવિધ અભિગમની જરૂર પડે છે. કોઈ પણ સ્થળ એક જ મિકેનિઝમ પર આધાર રાખી શકતું નથી; તેને ઇમ્પેક્ટ ટૂલ્સ, રોક ડ્રીલ્સ અને સ્થિર એર કોમ્પ્રેસરના પૂરક કાફલાની જરૂર પડે છે જે એકસાથે કામ કરે છે. આંતરિક સિલિન્ડરો અને પિસ્ટનની ગરમી-સારવાર પ્રક્રિયાઓને શુદ્ધ કરીને, આધુનિક સપ્લાયર્સ આંતરિક ઘસારાના દર ઘટાડવામાં સફળ થયા, ખાતરી કરી કે ભારે મશીનરી લાંબા સમય સુધી ઓપરેશનલ ટોર્ક ગુમાવ્યા વિના અથવા સતત કટોકટીના ભાગો બદલવાની જરૂર વગર ચાલી શકે.