Performance Evaluation of Button Bits in Coal Measure Rocks by Using Multiple Regression Analyses

Abstract

Electro-hydraulic and jumbo drills are commonly used for underground coal mines and tunnel drives for the purpose of blasthole drilling and rock bolt installations. Not only machine parameters but also environmental conditions have significant effects on drilling. This study characterizes the performance of button bits during blasthole drilling in coal measure rocks by using multiple regression analyses. The penetration rate of jumbo and electro-hydraulic drills was measured in the field by employing bits in different diameters and the specific energy of the drilling was calculated at various locations, including highway tunnels and underground roadways of coal mines. Large block samples were collected from each location at which in situ drilling measurements were performed. Then, the effects of rock properties and machine parameters on the drilling performance were examined. Multiple regression models were developed for the prediction of the specific energy of the drilling and the penetration rate. The results revealed that hole area, impact (blow) energy, blows per minute of the piston within the drill, and some rock properties, such as the uniaxial compressive strength (UCS) and the drilling rate index (DRI), influence the drill performance.

Experimental and Numerical Investigation of Hard Rock Breakage by Indenter Impact

“…e rock fragmentation diameter was approximatively measured with a steel ruler as shown in Figure 4, and the rock breakage depth was measured by a vernier caliper. e specific energy consumption is a comprehensive evaluation index for the rock fragmentation index [20], which can be calculated according to the impact energy and rock breakage volume [21]:…”

Rock Classification Using Multivariate Analysis of Measurement While Drilling Data: Towards a Better Sampling Strategy

“…Reference [21] use machine learning techniques such as boosting and neural networks on MWD data to study the lithological variations of the rock. Reference [22] study the drilling penetration rate for different drilling bits and rock formations using multiple regression models. An advantage of using HMM is the discrete sample space that naturally leads to classification and eases interpretation.…”

CaCO3 İÇEREN KAYAÇLARIN SONDAJ İLERLEME HIZININ KAYAÇ ÖZELLİKLERİNDEN TAHMİN EDİLMESİ

“…Kontrol edilebilir faktörler; delici uç (matkap) tipi ve çapı, darbe miktarı, dönme hızı, baskı kuvveti, tork ve dolaşım sıvısı gibi makinaya bağlı olan değişkenlerden oluşmaktadır. Kontrol edilemez faktörler ise genellikle süreksizlik, tabakalanma, tane boyutu, matriks yapısı, gözeneklilik, çimentolanma derecesi ve aşındırıcı mineral oranı gibi kayaç özelliklerine bağlı parametrelerdir [4][5][6].…”

“…Kontrol edilebilir faktörler; delici uç (matkap) tipi ve çapı, darbe miktarı, dönme hızı, baskı kuvveti, tork ve dolaşım sıvısı gibi makinaya bağlı olan değişkenlerden oluşmaktadır. Kontrol edilemez faktörler ise genellikle süreksizlik, tabakalanma, tane boyutu, matriks yapısı, gözeneklilik, çimentolanma derecesi ve aşındırıcı mineral oranı gibi kayaç özelliklerine bağlı parametrelerdir [4][5][6].Kontrol edilemeyen parametrelerin (jeolojik özelliklerin) belirlenmesi, sondaj çalışmasında kullanılacak sondaj yöntemi, matkap türü, dönme hızı, matkaba uygulanacak yük miktarı, sondaj dizisi niteliği, pompa türü, dolaşım sıvısı/hava hızı ve hacmi gibi kontrol edilebilir parametrelerin en iyi şekilde seçilebilmesine olanak tanımaktadır. Ayrıca elde edilen veriler sondaj çalışma sürelerinin planlanmasında ve maliyet tahminlerinde de kullanılabilecektir [7].Sondaj ilerleme hızını arttırmak için farklı sondaj yöntemleri ve makinaları farklı kayaç tipleri için kullanılmaktadır.…”