Wysoka wydajność nowoczesnych wiertnic pozwala na wykonanie studni o dużej średnicy i głębokości. Jeśli mówimy o małych parametrach pracy, to podejście do technicznej realizacji samego zadania może być inne. Na przykład wiercenie rdzeniowe umożliwia ekonomiczne wiercenie wąskich otworów przy zachowaniu wysokiej precyzji i dokładności podczas cięcia skały.
Funkcje technologiczne
Podstawowa metoda jest stosowana w przemyśle i geodezji od ponad 150 lat. Jej szczególne miejsce w ogólnym zakresie technologii geologicznych wynika z faktu, że po zakończeniu prac pozostaje solidny rdzeń. Jest to cylindryczna kolumna z materiałem z odwiertu, który można wyrzucić lub przechować do dalszych badań skały - w zależności od zadań. Innymi słowy, cięcie i rozwój odbywa się nie na całej powierzchni wiertła, ale wzdłuż krawędzi studni. W tym przypadku ruch korony występuje również ściśle wzdłuż krawędzi, co pozwala uratować skałę. Jednocześnie szyby wypełnione są sprzętem roboczym, którym są wiertnice rdzeniowe – świdry, świdry i odbiorniki rdzenia. Technologia ta ma również szereg ograniczeń, ponieważ wraz ze wzrostem głębokości wzrasta nacisk na elementy tnące. Z tego powodu maksymalna głębokość otworów rdzeniowych sięga tylko 150-160 mm, w zależności od rodzaju gruntu i charakterystyki sprzętu.
Zakres metody
Korzystanie z wierteł rdzeniowych opłaca się podczas wydobywania twardych skał. Dotyczy to głównie złóż górskich, które są badane w celach naukowych lub projektowych. Na przykład w badaniach geodezyjnych może być wymagana próbka gruntu stałego o głębokości większej niż 1 m. W związku z tym metoda jest stosowana w badaniach rozpoznawczych, a nie tylko w branży budowlanej. W górnictwie, przed montażem hydromechaniki i koparek wielośrubowych, bezpośrednio na terenie kopalni wykonywane są wiercenia rdzeniowe, których efektem jest projekt przyszłego odwiertu.
Używany sprzęt
Główną jednostką funkcjonalną jest wiertnica rdzeniowa. Może być dostarczany na stanowisko pracy i następnie używany na specjalnej platformie wsporczej lub może być mobilnie zintegrowany z podwoziem pojazdów KAMAZ, MAZ, Ural itp. Pojazdy Caterpillar służą do wykonywania prac w trudnych warunkach.
Projekt instalacji kolumnywiercenie stanowi rama nośna, silnik, układ hydrauliczny do kontroli położenia ciał roboczych, wąż do płukania powierzchni studni i urządzeń oraz mechanizm mocowania dysz typu SDS. Modułowe punkty kontrolne i generatory mogą być wykorzystywane do sterowania i zasilania. Ponieważ praca w większości przypadków odbywa się poza centralną komunikacją, głównym źródłem energii dla takich urządzeń są niezależne środki zasilania paliwem.
Akcesoria i materiały eksploatacyjne do wiercenia
Różnej wielkości korony i narzędzia pomocnicze mogą być używane w rozwoju skał. W przypadku twardych formacji o wysokiej wytrzymałości stosuje się segmenty diamentowe i śrutowe. Pod względem wytrzymałości skała średnia jest cięta wolframitowym pobeditem i koronami, a gleba o niskiej wytrzymałości jest traktowana elementami stalowymi. W każdym przypadku użycie narzędzi do serwisowania twarzy jest obowiązkowe.
Rury, ślimaki, pręty rdzeniowe i dławiki płuczące mogą być używane do dostarczania wody lub wyciągania rdzeni. W trudnych obszarach, podczas organizowania wieloetapowej konfiguracji wiercenia, wykorzystywane są również specjalne adaptery z mocowaniami montażowymi, rotatory i złącza doczołowe.
Przepływ pracy
Na pierwszym etapie obszar docelowy jest oczyszczany z gruzu, darni i ciał obcych. Kilka metrów od punktu wiercenia powstaje wykop dla przyszłego odpływu roztworu płuczącego. Jego głębokość zależy odplanowany zakres prac. Następnie otwór jest tworzony przez otwór, w którym mieści się samo wiertło, po czym wiertło jest zintegrowane z mechanizmem chwytającym. Na tym etapie wiertnica rdzeniowa jest budowana zgodnie z wysięgami sprzętu roboczego za pomocą rur i adapterów. Następnie rozpoczyna się obrót rury od obcinaków wzdłuż krawędzi.
Po każdym przejściu z wypełnieniem dyszy rdzeniem, konstrukcja unosi się. Dzięki ręcznej metodzie konserwacji pracownicy wydobywają skałę uderzeniami młotka. W instalacjach zmechanizowanych operacja ta jest wykonywana automatycznie za pomocą specjalnego popychacza. Następnie wykonuje się płukanie, a wiertło ponownie zanurza się w studni, aż do osiągnięcia pożądanej głębokości. W przypadku skał o kruchej, niestabilnej strukturze, wraz ze wzrostem głębokości przejścia, stosuje się wzmacniające rury osłonowe. Zapobiegają zawaleniu się ścian i zaburzeniu parametrów wiercenia.
Zalety technologii
Z punktu widzenia możliwości uzyskania dokładnego rdzenia jest to najlepszy sposób wiercenia. Jako alternatywę można zalecić użycie dłuta obrotowego, ale nawet w tym przypadku niemożliwe jest uzyskanie takiej samej dokładnej geometrii cięcia. Utrzymuje również wysoką wydajność. Wydajne instalacje umożliwiają seryjną obróbkę obszaru docelowego w kilku pozycjach w krótkim czasie. Dlatego dzięki zintegrowanemu podejściu do badań, technologia wiercenia rdzeniowego umożliwia badanie struktury podziemnej gruntów.
Dzięki tej metodzie możeszstabilne przełęcze i skały o wysokiej wytrzymałości, w tym granit i baz alt. Same studnie mogą być wielostronne, podnoszone i odchylane – sprzęt pozwala na tworzenie różnych modeli zabudowy, zmieniając parametry szybkości i wielkości.
Wady technologii
Do głównych wad techniki wiercenia rdzeniowego należą konieczność stosowania rozwiązań do płukania, ograniczenia głębokości przejścia i rygorystyczne wymagania dotyczące konserwacji narzędzi. Najbardziej wrażliwym czynnikiem w trakcie pracy będzie współczynnik zużycia rur. Krawędzie tnące szybko się zużywają, po czym konieczne jest naostrzenie lub całkowita aktualizacja segmentów roboczych. Dlatego nawet przy opracowywaniu skał o średniej wytrzymałości zaleca się stosowanie wierteł diamentowych z obfitym wykorzystaniem płuczki. Generalnie, jeśli chodzi o pranie, bez tego nie da się uzyskać wysokiej jakości cięcia w kole rdzeniowym przy zachowaniu funkcjonalności funkcjonalnego sprzętu. Wiele organizacji praktykuje technikę wiercenia na sucho, ale ostatecznie jest to droższe zarówno pod względem zasobów finansowych, jak i technicznych.
Wniosek
Optymalizacja podejść technologicznych do wykonania odwiertów w różnych kierunkach sprowadza się do automatyzacji procesu i zmniejszenia liczby wykorzystywanych jednostek i zespołów. Nacisk kładziony jest na wielofunkcyjność i praktyczność, którą osiąga się między innymi poprzez poprawę właściwości użytkowych stosowanych koron. W przypadku wiercenia rdzeniowego warto w samym schemacie podkreślić optymalizację.dobrze rozwój. Mimo wszystkich swoich niedociągnięć jest to najlepsze rozwiązanie na zapewnienie płytkiej próby rasy. Co więcej, technologia ta teoretycznie może być stosowana w warunkach domowych, przy użyciu sprzętu małoformatowego oraz ręcznego sprzętu zasilającego.
