Hiệu quả của máy cắt PDC (Poly Crystal Diamond Composite) trong kỹ thuật khai thác mỏ không chỉ phụ thuộc vào lợi thế về vật liệu và cấu trúc mà còn phụ thuộc vào hệ thống phương pháp phù hợp với điều kiện cụ thể của mỏ. Hệ thống này bao gồm việc lựa chọn và kết hợp, lập kế hoạch triển khai, kiểm soát vận hành và quản lý bảo trì, nhằm mục đích biến tiềm năng hiệu suất của máy cắt thành khả năng vận hành tại chỗ-ổn định và đáng tin cậy, đạt được sự cân bằng giữa mục tiêu phá đá hiệu quả và mục tiêu kỹ thuật.
Về mặt lựa chọn và kết hợp, các tính chất cơ lý của quặng và đá phải là cơ sở cốt lõi. Lấy mẫu lõi và thử nghiệm trong phòng thí nghiệm là cần thiết để xác định độ cứng, độ mài mòn, sự phát triển của lớp nền và sự phân bố của sỏi hoặc các vết nứt trong quặng và đá. Dựa trên điều này, cần xác định độ dày lớp kim cương, thành phần kích thước hạt và cấp độ bền của ma trận. Đối với đá sa thạch hoặc đá phiến cứng trung bình đồng nhất-, có thể sử dụng máy cắt tròn tiêu chuẩn có độ dày lớp kim cương vừa phải để đảm bảo sự cân bằng giữa khả năng chống mài mòn và khả năng chống va đập. Đối với các lớp đá vôi hoặc sỏi cứng, giòn, nên tăng độ dày lớp kim cương và nên ưu tiên ma trận có độ bền-cao. Nếu cần, nên sử dụng máy cắt hình nón hoặc hình trục-để tăng cường độ xuyên cục bộ. Phương pháp này nhấn mạnh đến việc “lựa chọn vật liệu dựa trên điều kiện địa phương” để tránh tổn thất hiệu quả và rút ngắn tuổi thọ do hiệu suất quá mức hoặc không đủ.
Phương pháp lập kế hoạch bố trí tập trung vào việc cắt giảm phạm vi bao phủ và cân bằng tải. Nhiều dao cắt phải được bố trí theo dãy hướng tâm hoặc xoắn ốc theo yêu cầu về mặt cắt đỉnh mũi khoan và quỹ đạo giếng (lỗ), kiểm soát khoảng cách và chiều cao lưỡi cắt để đảm bảo ứng suất đồng đều và quỹ đạo cắt liên tục ở đáy giếng hoặc lỗ. Ở các mặt cắt đá cứng, mật độ răng có thể được tăng lên một cách thích hợp để nâng cao khả năng phá đá, trong khi ở các mặt cắt đá mềm, mật độ răng có thể tăng vừa phải để tạo điều kiện thuận lợi cho việc loại bỏ phoi và tản nhiệt. Cách bố trí cũng phải tính đến độ cân bằng quay của dây khoan để tránh rung lắc, lệch do tải trọng không đồng đều, đảm bảo lỗ đều đặn và hỗ trợ thuận tiện sau này.
Phương pháp kiểm soát hoạt động nhấn mạnh đến việc phối hợp tham số và giám sát quá trình. Áp suất khoan, tốc độ quay và tốc độ dòng bơm hợp lý phải được đặt theo điều kiện đá và đặc tính của dao để tận dụng tối đa cơ chế phá vỡ đá cắt và tránh tác động quá tải dẫn đến gãy lớp kim cương hoặc mỏi ma trận. Trong môi trường vận hành lỗ sâu hoặc nhiệt độ-cao, cần phải theo dõi những thay đổi về nhiệt độ và mô-men xoắn cắt cũng như điều chỉnh các thông số kịp thời để ngăn ngừa hư hỏng do nhiệt. Đối với việc khoan định hướng hoặc các lỗ dịch chuyển-lớn, có thể sử dụng phương pháp chuyển đổi tham số lũy tiến để đảm bảo rằng độ chính xác của quỹ đạo và hiệu quả cắt đáp ứng đồng thời các tiêu chuẩn.
Quản lý vận hành và bảo trì là một khía cạnh quan trọng để đảm bảo khả năng sử dụng liên tục. Cần thiết lập một hệ thống kiểm tra thường xuyên để quan sát độ mòn bề mặt của dao cắt, tính toàn vẹn của lớp kim cương và tình trạng vết nứt ma trận. Đá vụn và trầm tích cần được làm sạch kịp thời để tránh mài mòn thứ cấp. Máy cắt bị hao mòn hoặc hư hỏng quá mức cần được thay thế hoặc sửa chữa, đồng thời phải tối ưu hóa kế hoạch lựa chọn và triển khai dựa trên dữ liệu từ các hoạt động trước đó. Phương pháp này nhấn mạnh đến việc "kiểm tra-sử dụng theo hướng và tối ưu hóa-theo hướng sử dụng", hình thành một cơ chế cải tiến vòng-đóng.
Phương pháp sử dụng máy cắt PDC trong kỹ thuật khai thác mỏ về cơ bản bao gồm, dựa trên sự hiểu biết thấu đáo về các đặc tính của quặng và công cụ, lựa chọn một cách khoa học, triển khai hợp lý, kiểm soát chính xác và bảo trì một cách có hệ thống máy cắt, biến đổi-khả năng chống mài mòn cực kỳ cứng và lợi thế cắt hiệu quả-cao của nó thành các kết quả kỹ thuật có thể dự đoán được. Phương pháp này không chỉ cải thiện hiệu suất phá đá và tuổi thọ của mũi khoan mà còn cung cấp một lộ trình kỹ thuật có thể nhân rộng để khai thác an toàn và tiết kiệm trong điều kiện quặng phức tạp.
