Účinok diamantových vrtákov na lámanie kameňov je dosiahnutý diamantovými časticami. Aby sme pochopili rozbíjací účinok vrtákov, musíme pochopiť rozbíjací efekt jednotlivých diamantov. V tvrdých formáciách jednotlivé diamanty vystavujú horniny extrémne vysokému namáhaniu (približne 4200-5700 MPa a niektoré údaje sa domnievajú, že môže dosiahnuť 6300 MPa) pôsobením tlaku vŕtania, čo spôsobuje, že hornina podstúpi litologickú zmenu z krehkej na plastickú. . Jednotlivé diamanty sa zahryzávajú do formácie a pôsobením krútiaceho momentu režú a lámu kamene. Hĺbka rezu sa v podstate rovná hĺbke prieniku diamantových častíc. Tento proces je ako „oranie pôdy“, preto sa nazýva rezný efekt diamantových vrtákov podobný pluhu.
V niektorých krehkých horninách (ako je pieskovec, vápenec atď.) je objem horniny rozbitý diamantovými časticami na vrtáku pri súčasnom pôsobení vŕtacieho tlakového krútiaceho momentu oveľa väčší ako objem zjedených a rotovaných diamantových častíc. Keď tlak nie je vysoký, môžu byť vytvorené len malé drážky v smere pohybu diamantu. Zvýšenie tlaku spôsobí, že sa horniny v hlbokej časti malej drážky a na oboch stranách rozbijú, čím presiahne veľkosť prierezu diamantových častíc.
Účinok diamantových vrtákov na lámanie horniny nesúvisí len s vlastnosťami horniny a vonkajšími faktormi, ktoré ovplyvňujú vlastnosti horniny (ako je tlak, teplota, vlastnosti formovacej tekutiny atď.), ale dôležitým ovplyvňujúcim faktorom je aj tlak pri vŕtaní. Rovnako ako valcové vrtáky má tri spôsoby rozbíjania hornín: povrchové lámanie, únavové lámanie a objemové lámanie. Len vtedy, keď majú častice diamantu dostatočný špecifický tlak na to, aby sa zahryzli do formujúcej sa horniny a spôsobili, že sa hornina rozbije na objeme, môže sa dosiahnuť ideálny efekt rozbitia horniny.
https://www.cgegtech.com/
