As part of an extensive global test program, employing nearly 10,000 rods at 30 different sites, one of the first strings of NXQ rods were deployed to the Boart Longyear Drilling Services expert underground drilling teams operating in the Sudbury mining camp.

After drilling through the entirety of 2017 and into 2018, the rods have achieved over 20,700 meters of drilling versus a typical life of approximately 12,000 meters on NRQ rods.

Eine typische Lebensdauer der Stange hängt von mehreren Faktoren ab, aber die größte Lebensdauer der Stange ist die Lochtiefe. Tiefe Löcher neigen aufgrund der seitlichen Belastung und des Widerstands, die durch das spiralförmige Wirbeln verursacht werden, sowie durch den stärkeren Rückzug und die größere Torsion, die für das Bohren mit schwereren Bohrfäden erforderlich sind, zu einer erhöhten Abnutzung des mittleren Körpers. Die Gelenke an flachen Löchern hingegen sehen viel mehr Abnutzung vor, da der Stabstrang häufiger in das Loch hinein und wieder herausgeschleudert wird. In der Bilanz müssen Flachstrangketten möglicherweise häufiger ausgetauscht werden als Tieflochketten.

Der neue XQ hält während der Vergleichsprüfungen „Make and Break“ stand: 168 Zyklen, rechts, verglichen mit neuen, links.

Das Ausscheiden von Stangen ist in der Regel das Ergebnis von Verschleiß in der Mitte des Körpers, Fadenverschleiß oder Abnutzung des Kastens. 

Gelenke, die hohen Drehmomentbelastungen ausgesetzt sind, drücken die Schulter des Kastenendes zusammen. In tiefen Bohrungen kann ein hohes Bohrmoment erforderlich sein, aber auch für kurze geneigte Bohrungen im Untergrund. Ein hohes Drehmoment kann auch als Folge einer Lastspitze oder einer dynamischen Lastreaktion in den Gelenken arretiert werden. Die resultierende Schulterkompression der Schachtel bewirkt ein Aufwölben, das den Verschleiß drastisch erhöht und die Tragfähigkeit verringert, wenn das Material dünn wird. Bei herkömmlichen Gewindeverbindungen mit einfachem Start wird dies als kleiner Abschnitt mit deutlich dünner Schulter beobachtet, der sich am nächsten an der Stelle befindet, an der die Fäden zusammenpassen.

Die Abnutzung des Kastens kann auch auf schlechte Handhabung der Stangen zurückzuführen sein. Zum Beispiel wird jedes Mal, wenn die Verbindungsstangen versehentlich falsch ausgerichtet und "erstochen" werden, sogar leicht, dann wird ein kleiner Leckpfad über die Schulterfläche der Box gebildet. Die Undichtigkeit aus den durchbohrten Verbindungen sammelt sich und kann den Flüssigkeitsfluss zum Bohrer erheblich reduzieren, wenn er übermäßig ist. Eine weitere Ursache für den Boxverschleiß ist eine übermäßige Abweichung oder eine Kombination aus übermäßigem Schub und Rotationsgeschwindigkeit, die seitliche Belastung und Zugkraft erzeugt, die die Schulter der Box überhitzen, was zu "Hitzescheck-Rissen" führt. Bei der Rissbildung bei der Wärmekontrolle wird eine dünne Haut des Außenmaterials versprödet und bricht axial und wächst über und durch die Schachtelgewinde.

Stangen können auch aufgrund von Fadenverschleiß, der während der Herstellung und beim Bruch auftritt, zurückgezogen werden. Bohrer können die verbleibende Abnutzungslebensdauer visuell überprüfen, indem sie den Abstandsspalt zwischen den Verbindungsstangen überwachen, wenn das Stiftende anfangs in das Gehäuseende eingestochen wird und die ersten Windungen des Kontaktgewindes miteinander in Kontakt stehen. Normalerweise sind an diesem Punkt mehrere Fadenwindungen sichtbar, aber der Abstandsspalt kann bei einer vollen Fadenwindung bei übermäßigem Verschleiß abfallen. Vorzeitige Gewindeabnutzung und Stilllegung können durch unzureichende Einstellungen für Marke und Bruch verursacht werden. Während der Herstellung und des Bruches werden die Gewinde nur teilweise zusammengefügt, was die Kontaktspannungen und Verschleißraten bei jeder Belastung erheblich erhöht. Wenn während der Herstellung oder des Bruches eine Spannungslast auftritt, tritt dieser Verschleiß an den Gewindeflanken auf, wodurch die Bohrlast und die Tiefenleistung direkt reduziert werden. Passen Sie die Einstellungen für „Make“ und „Break“ immer in Richtung Nulllast oder leichte Axiallast an (dh erhöhen Sie den Vorschub oder reduzieren Sie die Drehzahl, um die Lastflanken nicht zu belasten).

Die Betreiber berichteten, dass das Make-up praktisch ohne Stau war und dass die Leistung und die Passung der Verbindungen aufgrund der selbstausrichtenden Doppelstartgewinde durchgehend konstant blieben.

Mike Garton, Abteilungsleiter von Underground Coring Canada, äußerte sich zu dieser Saite und zu anderen: „Der neue XQ-Thread bietet das reibungsloseste Herstellen und Brechen aller Stangen, die ich in meiner 25-jährigen Bohrkarriere verwendet habe. Die XQ-Stangen richten sich besser aus und müssen zum Starten nicht zurückgedreht werden, was Zeit spart. Durch das Blockieren der Stangen während des Herstellens und Brechens wird die Produktivität herabgesetzt. Wenn sich die Stangen nicht verklemmen, bedeutet dies mehr Meter. Die XQ-Stangen, die aus dem Loch herauskommen, zeigen nicht den typischen Kisten- oder Fadenverschleiß, was bedeutet, dass die Stangen auch länger halten. Die Stärke und Tiefenfähigkeit sind mit Abstand die besten auf dem Markt. Wenn Sie tiefe Löcher bohren, die bestimmte Ziele oder Untertagebohrungen treffen müssen, übertrifft diese Stange alle. Ich empfehle die drahtgebundenen XQ-Bohrstäbe. “

Bohrstangengelenke müssen ihre Stärke beibehalten, indem sie der Abnutzung des Lochs und der Abnutzung von Schminke und Ausbrüchen aufgrund von Bohrerwechseln widerstehen.

With the pending release of Boart Longyear’s third generation XQ drill rod, this article reviews how each generation delivered breakthroughs in load capacity and wear life, substantially boosting reliability and productivity. The original Q drill rod joint is renowned for introducing coarse, tapered threads with a self-locking “interference fit,” but it had room for improvement.

Als die Lastflanke des Fadens (belastete Seite jedes Fadens) abgenutzt war, sank die Tragfähigkeit der Verbindung, was zum Versagen führte: Fäden sprangen, die Enden der Schachtel wurden gedehnt und die Pinenden wurden ermüdet. Um diese Probleme zu lösen, hat Boart Longyear die obere Hälfte des Stiftgewindes bis zur maximalen Härte (60 HRC) gehärtet, wodurch ein erheblicher Härteunterschied zwischen Stift und Gehäuse entsteht. Dieser Härteunterschied minimierte den Verschleiß im Vergleich zum schnellen Adhäsionsverschleiß an Fäden ähnlicher Härte.

Tragen Sie an einer ausgefallenen, nicht einsatzgehärteten Verbindung nach 12 Zyklen Ablagerungen. 

Durch das Einsatzhärten kann der Faden vor Verschleiß geschützt werden, während die für das Tragen von Bohrlasten erforderliche Zähigkeit erhalten bleibt. Konkurrierende Bohrstangen sind normalerweise durchwandgehärtet auf 32 HRC. Ohne Einsatzhärten (kein „Unterschied in der Härte“) ist die Lebensdauer des Verschleißes begrenzt und die Tragfähigkeit nimmt mit jedem Fabrikat und Bruch ab.

In simple repeated “make and break” comparison testing, competing non-case-hardened rods were recently shown to fail at between 12 and 73 cycles, whereas Q and RQ joints withstood more than 150 and 300 cycles, respectively. The Q thread profile also had room for improvement. The positive-angled load flank (+15 degrees) tries to open or expand the box end under tension, which limits depth capacity and accelerates wear against the hole.

XQ-Threads. 

 A short-lived design variation, the MQ, variations of which are still offered by some competitors today, reduced the load flank angle (+2 degrees) to address this issue. However, the MQ was soon superseded by the second-generation RQ drill rod in 1999. The patented RQ joint improved load capacity and reduced joint expansion with a reverse-angled load flank (-10 degrees), which tries to shrink or close the box end, mimicking the natural load response of a continuous tube.

Die Lebensdauer der Abnutzung wurde verdoppelt, indem die Anzahl der Umdrehungen während des Bildens und Brechens reduziert wurde. Viele der Industrie haben den RQ als den zuverlässigsten Stab für anspruchsvolle, tiefe oder abgelenkte Bohrungen sowohl an der Oberfläche als auch im Untergrund begrüßt. Der nächste Durchbruch bedeutete, zwei Grenzen zu überwinden, die allen Gewindeverbindungen inhärent sind.

Erstens erfahren alle Gewindeverbindungen von Natur aus eine ungleichmäßige Lastverteilung, was den ersten Kontaktpunkt begünstigt, da der männliche Abschnitt unter Spannung steht und der weibliche Abschnitt unter Druck steht. Die Spannung und Dehnung an diesem ersten Kontaktpunkt führt zu einer ungleichmäßigen Ausdehnung und Abnutzung der Verbindung, die sich üblicherweise als Leckage oder als dünner Abschnitt der äußeren Schulter zeigt.

Patentierte XQ-Verbindungen verfügen über gegenüberliegende Doppelstartgewinde, die für eine ausgewogene Lastreaktion sorgen und die Kontaktfläche verdoppeln, dh den halben Kontaktdruck. Dieser Fortschritt verdoppelt die Testzyklen für die Herstellung und Unterbrechung über den RQ. Darüber hinaus erhöht XQ die Lastkapazität durch Verwendung eines Lastflankenwinkels von -20 Grad, der doppelt so hoch ist wie der RQ, wodurch Tiefenwerte über 4.000 Meter oder 30 Prozent mehr als der RQ ermöglicht werden.

Zweitens erfordert der Beginn jedes Gewindes typischerweise allmähliche partielle Gewindegangübergänge, die zu schnellem Verschleiß und Verkeilen führen, gefolgt von Verklemmen und Überfädeln, was für einfache Doppelstartgewinde problematisch wäre.

The new XQ holds up during “make and break” comparison testing: 168 cycles, right, compared to new, left.

XQ verfügt über eine innovative selbstausrichtende Gewindeanfangsgeometrie, die einen reibungslosen Eingriff der zusammenpassenden Gewinde ohne Verklemmen oder Verklemmen sicherstellt. Ein sanfter Start in Kombination mit der Einsatzhärtung verbessert die Produktivität und die Lebensdauer erheblich.

Schließlich sollten Sie die V-Wall-Schlauchoption von Boart Longyear in Betracht ziehen, durch die die Bohrstränge dank eines dünneren Mittelkörpers um bis zu 30 Prozent leichter werden. Die Bediener begrüßten diese Funktion, da schwerere Stangen die Produktivität verringern können, insbesondere bei tiefen oder abgelösten Bohrungen.

XQ joint. 

Ein leichterer Bohrstrang verringert die Ermüdung des Bohrers durch manuelle Handhabung und erhöht die Kapazität der Bohranlage, und der vergrößerte Mittelkörper reduziert die Auslösezeit des Innenrohrs erheblich, was die Sicherheit und Produktivität verbessert.

Der dünnere Mittelteil neigt jedoch zu einer ungleichmäßigen Verschleißverteilung, die sich am Mittelpunkt konzentriert. Die neuen NXQ- und HXQ-Bohrstangen sind ausschließlich mit einem zum Patent angemeldeten W-Wall-Rohr mit doppeltem Stauchkopf ausgestattet. Das Gewicht ist insgesamt reduziert und die Rohrauslösung entspricht der von V-Wall.

Ein mittig angeordneter Abschnitt mit Standarddicke verbessert die Lebensdauer und Steifigkeit der Abnutzung im mittleren Körperbereich und nähert sich damit dem Standardwandrohr an. Ähnlich wie beim RQ werden W-Wall-Rohre aus hochwertigem, nordamerikanischen legierten Stahl kaltgezogen, der nach Boart Longyear-Spezifikationen einzigartig verarbeitet wird.

Mit fortschreitenden globalen Feldversuchen wächst auch unser Vertrauen und die Aufregung hinsichtlich der Vorteile, die der neue XQ-Stab bringt. Seine Stärke, Verschleißfestigkeit und einfachere Herstellung und Unterbrechung reduzieren Ausfallzeiten, senken die Betriebskosten, erhöhen die Produktivität und erweitern die Bohrfähigkeiten sowie das Ansehen des Bedieners bei den Kunden.