È passato quasi un secolo dall'invenzione del martello fondo foro. Originariamente veniva utilizzato per la perforazione e l'esplosivo in cave e miniere a cielo aperto.
1. Nascita dei DTH Hammers
Nel 1857, l'ingegnere italiano Bartritt inventò il primo martello pneumatico da roccia al mondo alimentato ad aria compressa, segnando una nuova era nella perforazione DTH. Nel 1932, la statunitense Ingersoll-Rand inventò il martello DTH, caratterizzato dal fatto che la macchina perforatrice arrivava fino al fondo del foro, riducendo così la perdita di energia, e iniziò a essere utilizzato nell'estrazione mineraria a cielo aperto alla fine degli anni '1940. Nel 1951, l'ingegnere belga André Stenuick progettò e produsse un martello DTH, la cui struttura era simile a quella dei moderni martelli DTH.
2. Rapido sviluppo dei martelli DTH
Ingersoll-Rand ha svolto un ruolo di leadership mondiale nello sviluppo di nuovi settori e tipologie di martelli pneumatici DTH. Nel 1955, l'azienda introdusse un nuovo design di perforatrice da fondo foro e iniziò a commercializzare la perforazione da fondo foro. La tecnologia subì rapidi cambiamenti negli anni '1960 e '1970. Ingersoll-Rand sviluppò rapidamente il DHD 325 (il loro primo martello DTH da 6 pollici), il DHD 325A, il DHD 16, il DHD 1060, i modelli DHD 1060 A e B, il DHD 360 e i corrispondenti modelli più grandi e più piccoli, fino all'attuale serie DHD.
Un cambiamento significativo nella tecnologia DHD è stata l'introduzione dei martelli DTH senza valvole. I primi martelli DTH erano dotati di valvole e la pratica ha dimostrato che la velocità di perforazione dei martelli DTH dipendeva in larga misura dalla pressione dell'aria compressa: una pressione più elevata si traduce in una maggiore velocità di perforazione. Il passaggio ai martelli DTH senza valvole è stato effettuato per ridurre il consumo di aria compressa quando si utilizza aria compressa ad alta pressione. I martelli DTH senza valvole consumano meno aria perché non devono riempire lo spazio tra il cilindro interno e la carcassa resistente all'usura con aria compressa per attivare la valvola di ritegno a ogni impatto. Inoltre, i martelli DTH senza valvole si basano sul movimento del pistone per la distribuzione automatica dell'aria; l'unica parte mobile è il pistone, che ha una struttura semplice, facile manutenzione e buone prestazioni.
I martelli DTH senza valvola sono stati ampiamente testati nel Regno Unito e in altri paesi e, rispetto ai martelli DTH con valvola, la velocità di perforazione meccanica rimane elevata e la durata utile è maggiore.
3. Sviluppo di martelli DTH ad alta pressione
Con la continua espansione del campo di applicazione dei martelli DTH, per risolvere i problemi di efficienza di perforazione in rocce molto dure e abrasive, la pressione dell'aria utilizzata nei martelli DTH è diventata sempre più elevata. La pressione dell'aria dei martelli DTH generici è approssimativamente inferiore a 1.4 MPa, mentre quella dei martelli DTH ad alta pressione varia da 1.7 a 2.47 MPa.
Nel 1986, Halifax, nel Regno Unito, introdusse il martello fondo foro Mach 400 a turbina ad alta pressione senza valvole, in grado di operare con pressioni dell'aria fino a 3.5 MPa. Fu ampiamente testato e utilizzato in Scandinavia per la perforazione di formazioni rocciose molto dure e abrasive, dimostrando prestazioni affidabili e notevoli velocità di perforazione meccanica.
La pratica ha dimostrato che la velocità di perforazione è direttamente correlata alla pressione dell'aria compressa. Con lo sviluppo della tecnologia dei compressori d'aria, la pressione dell'aria utilizzabile dai martelli fondo foro sta aumentando sempre di più.
4. Sviluppo di martelli DTH alimentati ad acqua
Oltre all'aria compressa, sono in corso ricerche su altri mezzi per l'alimentazione dei martelli DTH. All'inizio degli anni '1980, la svedese Atlas Copco iniziò a sviluppare martelli DTH alimentati ad acqua e G-Drill continuò questa ricerca, collaborando con la svedese LKAB nel 1988. Dopo due anni, finalmente svilupparono il martello DTH Wassara alimentato ad acqua. Durante il suo primo test presso una miniera di ferro di proprietà di LKAB nella primavera del 1990, furono perforati circa 500,000 metri, mostrando diversi vantaggi: capacità di perforazione con qualsiasi angolazione, consumo di energia ridotto del 10%, velocità di penetrazione aumentate da 2.5 a 3 volte e migliori condizioni di lavoro, con grandi prospettive di sviluppo in alcune applicazioni.
Oggi, i martelli DTH sono ampiamente utilizzati in miniere a cielo aperto e sotterranee, cave, progetti idroelettrici, perforazioni di pozzi d'acqua, prospezioni minerarie, estrazione geotermica, costruzione di metropolitane e altri progetti. Grazie all'elevata precisione di perforazione, alle pareti lisce del foro, alla profondità di perforazione illimitata e alla facilità di manutenzione, hanno guadagnato grande attenzione nel settore della perforazione delle rocce.
Sinodrills produce un'ampia gamma di martelli DTH. I nostri martelli DTH offrono i vantaggi di una struttura interna semplice, un basso consumo d'aria e un'elevata velocità di penetrazione. Sono attualmente ampiamente utilizzati in pozzi d'acqua, pozzi geotermici, cave, miniere, pali di fondazione e altri progetti in Europa e Australia.
