Research of the possibility of application of vector quantisation method for effective process control of rocks disintegration by rotary drilling

Investigación de la posibilidad de aplicación del método de cuantificación vectorial para el control eficaz del proceso de desintegración de rocas mediante perforación rotatoria

El tema del trabajo es la investigación de las propiedades de la señal vibroacústica concurrente en el proceso de separación de macizos rocosos con el método de perforación rotatoria. El objetivo es investigar las posibilidades de uso de esta señal como fuente de información integradora con fines de identificación del proceso de separación desde el punto de vista de la eficiencia del modo establecido (presión, revoluciones, indentador) en las condiciones geotécnicas actuales. Se investiga la posibilidad de reconocimiento del estado del proceso basado en el método de cuantificación vectorial.

INTRODUCCIÓN

La perforación rotatoria pertenece a los métodos clave de separación de rocas no sólo en minería, sino también en áreas más amplias de geotecnologías [1, 2]. La separación más eficaz de las rocas se produce en la llamada zona de volumen, que puede lograrse con la elección correcta de la herramienta y el modo de trabajo, teniendo en cuenta al mismo tiempo las propiedades geomecánicas de la separación de las rocas. La investigación teórica de la separación de rocas mediante perforación rotatoria y los experimentos posteriores en un soporte de perforación [1, 3, 4] mostraron que existe un modo de perforación óptimo - eficiente desde el punto de vista del consumo específico de energía w (J/m³), desde el punto de vista del desgaste de la herramienta de separación, pero también desde el punto de vista de la velocidad de perforación v (m/s).

Estos hechos condujeron a la idea de un control eficaz del proceso de perforación. Investigaciones posteriores mostraron que en el entorno del modo eficiente del proceso de perforación la señal vibroacústica de acompañamiento tiene propiedades identificables [3, 4].

En la contribución se dan los primeros resultados parciales en el área de diseño del sistema de control para el proceso de perforación de rocas, basado en el reconocimiento de la clase geomecánica de la roca con el método de cuantificación vectorial. Al mismo tiempo, la información necesaria sobre el carácter del proceso se obtienen de la señal de las emisiones vibro-acústicas de acompañamiento.

DEFINICIÓN DEL PROBLEMA

El problema del control del proceso de separación de rocas tiene sus particularidades. El problema principal es el hecho de que este proceso está intrínsecamente implicado y sus magnitudes de estado no son medibles con métodos estándar en condiciones reales. La cuestión clave es la suficiencia de información sobre el efecto del modo de perforación en el propio comportamiento de separación de una roca concreta.