Ydinkaivojen poraus: Teknologia- ja työuranssit
Yksi tuottavimmista ja taloudellisimmista menetelmistä kaivoksen toiminnan muodostamiseksi on ydinporaus. Sitä käytetään kenttätutkimuksessa ja teknisessä geologiassa. Lisäksi tämä on helpoin ja nopein tapa päästä pohjaveteen vesihuollon järjestämistä varten.
Opit kaiken artikkelin artikkelista ydinporauksen erityispiirteistä, sen toteuttamiseen tarvittavasta työkalusta ja sovellusominaisuuksista.
Artikkelin sisältö:
Sydänporauksen laajuus
Ydinporaus on menetelmä, jonka avulla suurimmalla tarkkuudella voidaan määrittää katon syvyys ja maakerrosten pohja sekä pohjaveden peilin syvyysmerkki.
Ydinporaustekniikkaa käytetään laajalti seuraavilla aloilla:
- Vesihuolto teollisuus- ja yksityisalueilla. Kaivojen poraaminen yksityiseen vesijohtoon, koko kylien tai kaupunginosien vedenoton järjestäminen toteutetaan tehokkaasti sydämenporauksella, koska pora tunkeutuu helposti suuriin syvyyksiin. Ydin ammus kykenee nostamaan melkein mitä tahansa tuhoutuneita kiviä paitsi vesikylläisillä ja löysillä epäjohdonmukaisilla maaperäillä (hiekka, sora, kivi);
- Kaivosteollisuuden etsintä. Kun kallio kulkee, tapahtuu pisteen isku maaperään pyörimissäteellä. Toisin sanoen kuori, joka rakenteellisesti muistuttaa putkea, poraa kiinteän kivimassan häiritsemättä sen rakennetta ja kuntoa.
- Rakentaminen. Suorittaa teknistä ja geologista tutkimusta maaperän fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien, kivien tilan tutkimiseksi. Pylvästekniikka tarjoaa mahdollisuuden määrittää veden taso tarkasti ja ottaa vesinäytteitä tutkia niiden aggressiivisuutta betoniin nähden.
Ydinporauksen aikana poistetaan ydin - maaperän pylväs tai viereiset maakerrokset. Ytimelle on ominaista kiinteä luonnollinen rakenne, joka tarjoaa kattavan analyysin tutkitusta kivistä. Poraus ydinputkella mahdollistaa kallion syvyyden määrittämisen korkeimmalla tarkkuudella tutkimustarkoitusta varten.
Ydinporan käyttö rakennuksessa helpottaa ja nopeuttaa prosesseja. Paalu vasarataan helposti ydinporan valmistamaan reikään tai asennetaan valmis teräsbetonirakenne. Ydinporaus antaa sinun luoda sylinterimäisiä reikiä tiili- ja betonirakenteisiin.
Työtekniikka ja -välineet
Ydinporan käytöstä tunnetaan kaksi tapaa: työskennellä nestettä syöttämällä kasvonpintaan tai kuivaan, ts. Poraamatta mutaa.
Porausta ilman porausnestettä käytetään, jos epäjohdonmukaiset maaperät ovat kyllästetty luonnollisella kosteudella määrä, joka riittää tunkeutumiseen ja uuttamiseen. Vettä ei myöskään johdeta työakseliin kulkiessaan nestemäistä muovia, pehmeää muovia ja jäykää muovia savea / savea, kovaa ja muovista hiekkaisaa.
Nestettä käytetään ilman häiriöitä kivisiä ja puolikiveisiä kiviä porattaessa. Veden puuttuessa syvennys on paljon hitaampi. Lisäksi kruunun ennenaikaisen vioittumisen todennäköisyys kasvaa merkittävästi, ja sen vuoksi kuivaporaamista pidetään kalliimpana.
Poraamalla porausnesteellä syventämisnopeus kasvaa merkittävästi. Tätä menetelmää käytetään useimmiten porattaessa merkittävän syvyisiä kaivoja. Tämän avulla voit suorittaa työn mahdollisimman lyhyessä ajassa minimoimalla kruunun vaurioitumisen riski.
Stillpaineen alaista vettä johdetaan pohjaan kaivon kehittämisen aikana löysällä, epäjohdonmukaisella maaperällä, jos syvennys ei ole tehtävä. Tässä tapauksessa ne vain pesevät veden virtauksella kasvot, jolloin työakseli vapautuu tuhoutuneesta maaperästä.
Pylvästekniikan periaate
Ydinosa porauksessa on tuhoisa leikkausosa, joka on asennettu ydinputken pohjalle. He kutsuvat häntä kruunuksi. Kiviaineksen upotukseen käytetään timanttityökaluilla varustettuja erityisiä kruunuja.
Timantti kruunu varmistaa poran melkein esteetöntä kulkua suurelle syvyydelle vedenottoaukkojen kulkiessa kalkkikiveen. Eli kehitettäessä kallioperälle haudattuja kaivoja, joiden murtumissa vuosisatojen vanhan tiivistymisen seurauksena muodostui puhtaimman maanalaisen veden varastot.
Kivi leikataan kruunulla, joka pyörii suurilla nopeuksilla. Poran pyörimisnopeutta voidaan säätää kehittyneen maan tiheyden mukaan. Kruunu ”leikkaa” maan pois vain erikoisen sylinterin reunaa pitkin, jonka keskiosa puristetaan ydinputkeen.
Ytimen poistamiseksi pora nostetaan pinnalle. Hänen sieppaama maa-alue puhalletaan kirjaimellisesti ydinporauksesta ilmavirran avulla, joka johdetaan putken yläosaan. Puhallusprosessia kiihdytetään napauttamalla vaippaa kelkka-vasaralla.
Pylväsporakoneilla vahvojen kivien kulun aikana on parempi tuottavuus kuin matriisi- ja kartiobitteillä. Tämä johtuu poran suuresta pyörimisnopeudesta, mikä vähentää kehitystyöhön kohdistuvaa työtä.
Lisäksi taltat tuhoavat kokonaan kallion, joka kaapin on "kaapottava", tai pumppaa vettä pään kanssa kasvojen huuhtelemiseksi. Itse asiassa sinun täytyy käydä läpi sama segmentti kahdesti tai jopa kolme kertaa: ensin tuhota, sitten tyhjentää. Pylvästekniikan avulla voit käydä läpi ja puhdistaa kasvot yhdellä kertaa.
Konetyökalut ja porauslaitteet
Koneen tai porauslaitteen valinta määräytyy kaivon tarkoituksen ja halkaisijan mukaan. Ydinporausmenetelmän suosio määrittää porauslaitteiden ja työstökoneiden tuotannon ympäri maailmaa. Raskaat traktorit, kuorma-autot ja maastoajoneuvot soveltuvat tutkimusporaukseen suunniteltuihin asennuksiin.
Porauslaitteet asennetaan useimmiten klassisiin MAZ-, KAMAZ- ja Ural-autoihin. On kuitenkin olemassa asennusvaihtoehtoja kevyemmille laitteille, joita käytetään yksityisten rakennusten kaivojen poraamiseen.
at manuaalinen pyörivä poraus ydinputki korvataan historiallisella edeltäjällään - lasilla. Tämä kuori on lyhennetty versio ydinputkesta, jonka pohjassa on terävä reuna. Lasi on käsin tai moottoriporaa käyttäen, kierretty maahan ja kaikki siihen kasattu poistetaan pinnalle.
Laitteet uppoamiseen ja kaivojen järjestelyyn
Ydinporauksen toteutuksessa tarvitaan laitteita, joiden avulla voit työskennellä syvällisesti, kehittää ja poimia monenlaisia kivilajeja. Työn aikana tulee tarjota säännöllinen nousu ammuksen tuhoaman materiaalin pintaan.
Tavallinen poran työkalusarja
Korkealaatuinen työn suorittaminen edellyttää:
- Pylväskuoret. Niitä käytetään sekä vaakaporauksessa että pystysuorien porausten tekemisessä. Poraus on mahdollista tavallisissa ydinputkissa jopa 45 asteen kulmassa. Ohutseinäisiä ydinkuoria voidaan käyttää vain vaakasuuntaisessa porausreikissä viestinnän yhteydessä.
- Kruunua. Se on kiviä tuhoava työkalu, jossa ydinputki on varustettu helpottamaan ytimen leikkaamista kallioon. Sedimenttisten koheesio- ja epäjohdonmukaisten maaperien poraamiseen käytetään messinki kruunuja. Kivien uppoamiseksi, reikien muodostamiseksi betoniin, asfalttiin, tiiliseinään, kovametalli kruunujen timanttileikkureilla.
- Teräsvaippa. Ne ovat välttämättömiä tuotannon koteloimiseksi - syntyvän kairanreiän muodostumiseksi samanaikaisesti sen syventämisen kanssa. Niiden halkaisija on yhtä suuri kuin kaivon halkaisija. Vedenottovaippa valitaan etukäteen keskittymällä syvennysputken ja pumpun halkaisijaan, jonka on tarkoitus toimia kaivossa.
- Sauva. Nämä ovat kapeita putkia, jotka on kierretty yhteen. Käytetään porakielen rakentamiseen. Yksinkertaisesti sanottuna ne ruuvataan vuorotellen ydinputken yläosaan, jotta se voi välittää pyörimisliikkeen syvyydessä, joka ylittää ammuksen korkeuden.Ydinputken korkeus + poranpuikojen langan korkeus = tuotannon syvyys.
- Seur. Tarvittava poikkitankojen läpimitaltaan erilaisten kierteiden liitosten varmistamiseksi, ruuviavainöljysuodattimien huuhtelu ja muut tarvikkeet.
- Huuhtelu tulpat ja tiivisteet. Niiden avulla saadaan nousu tuhoutuneen maaperän pintaan, jos koko ydintä ei tarvitse valita. Tässä tapauksessa vettä johdetaan kasvoihin, pesemällä tuhoutunut maaperä paineessa päivän pintaan.
- Bit. Niitä käytetään syventämään reikää vaikeimmissa paikoissa ydinporan kulkua varten. Kun käytetään vähän, joskus ne siirtyvät pyörivästä porauksesta iskuköysiporaukseen.
Esitetty työkalu on vakiosarja poraamiseen ydinteknologiaa käyttäen. Joissain tapauksissa kehitystyön monimutkaisuudesta riippuen voidaan tarvita lisätyökaluja ja -laitteita.
Ydinsuunnittelu
Rakenteellinen ominaisuus kuori ydinporauksen aikana se johtuu ytimen eheyden maksimaalisesta säilymisestä ja koostuu rengasmaisesta järjestelystä vapaan kulun ympärillä. Yksi tärkeimmistä ominaisuuksista on kerroin ydinnäytteet. Se määritellään sydänhalkaisijan suhteena työkalun ulkohalkaisijaan.
Ytimen poraustyökalu on standardisoitu, se eroaa pääosin vain halkaisijastaan. Suunnitteluominaisuuksien mukaan ydinputket luokitellaan yhden ja kaksoisputkiksi. Yksittäiset kuoret, jotka on suunniteltu toimimaan normaaleissa geologisissa olosuhteissa, soveltuvat erinomaisesti vesikaivojen kehittämiseen.
Kaksinkertaista työkalua, jossa ei ole pyörivää sisäputkea, käytetään vain geologisessa tutkimuksessa. Sitä tarvitaan kivinäytteiden uuttamiseen, jotka helposti tuhoutuvat monien tekijöiden vaikutuksesta. Sen avulla voit ottaa näytteen luonnollisessa koostumuksessa mineraalien ja jätekivien luonnollisella prosenttimäärällä.
Kaikki ydinputket on suunniteltu puhdistamiseen, porausmielin syöttämiseen pohjaan ja kaivon huuhteluun. Niiden yläosa on varustettu teknologisella reiällä, jonka läpi vettä tai ilmavirtaa ruiskutetaan.
Ammuksen leikkausosan spesifisyys
Mikä tahansa kruunu esitetään renkaana, jonka yläosassa on lanka, jota tarvitaan ruuvaamiseen ydinputkeen, ja leikkurit, jotka sijaitsevat alapäässä. Leikkurit valataan tai hitsataan tähän metalliosaan.
Kun sydän, käytä seuraavia kruunuja:
- Kovametallia - pienet etuhampaatUurrettu.
- Timantti - kyllästetty ja pieni timantti.
Kovametallileikkauselementit on suunniteltu ”pehmeiden” maaperien poraamiseen. Heidän avullaan porataan kaiken tyyppiset savikivet, joissa on minkä tahansa konsistenssin omaisuutta, puolikiveä, vähän kosteutta ja kosteita hiekkoja, joiden koostumus on tiheä ja keskitiheys. Hiekkakivet ja marmorit läpi kulkevat kruunuja, joissa on volframi-kobolttihammaspiirit.
Pienet etuhampaat kruunut on tarkoitettu keskikokoisen pienten kivien poraamiseen kuluttavan. Ne on varustettu kahdeksankulmaisilla tai neliöleikkureilla. Kun etuhampaat sijaitsevat eri korkeuksilla, saavutetaan myös vaiheittainen teurastus, jonka edut on kuvattu edellä.
joustin ydinbitit, jotka on suunniteltu keskikovien kivien poraukseen kuluttavan. Tällaisten kruunujen leikkurit koostuvat lieriömäisestä tai prismaisesta teräksestä tangot kovametalliterällä. Tässäkin tapauksessa kruunun kuluminen ei heikennä sen työn tehokkuutta.
Timanttityökaluilla varustetut kruunut on suunniteltu korkean kallion ja puolikallon poraamiseen kuluttavan.
Kylkien lukumäärä määräytyy kruunun suunnittelun ja halkaisijan mukaan - ne voivat olla kolmesta kuuteen. Kiviaineksen tuhoamisprosessin kiihdytys voidaan saavuttaa siirtämällä kylkiluita ylöspäin kruunun päätypintaan nähden. Siten varmistetaan porrastettu pohja ja huuhtelunesteen kulkua helpotetaan.
Wellbore-koteloletkut
Sekä ydin- että vaippateräsputket valmistetaan standardin GOST 51682-2000 mukaisesti. Tutkimus- ja teknisessä geologiassa niitä käytetään estämään maaperän romahtaminen pohjassa, mikä ei anna meille ymmärtää, missä syvyydessä yksi geologinen kerros korvataan toisella.
vedenottoaukkojen järjestely vaippaputket muodostavat kaivon seinät. Niistä koottuun koteloon upotetaan toinen toimiva putkijono. Nyt se on useimmiten koottu muovista. Tuotantokotelo on varustettu suodattimella hiekanjyvien ja hienon soran pitämiseksi pumppauksen aikana.
Yleisimmät ovat nippiliitoksilla varustetut vaippaputket. Samaan aikaan putkissa on sisäkierre toisella puolella ja ulkoinen kierre vastakkaisella puolella. Kierteinen tavarakokoonpano kootaan erittäin yksinkertaisesti ja nopeasti.
On hitsausliitoksille suunniteltuja vaippaputkia. Niitä ei käytetä yksityisellä sektorilla työlävän pylväskokoonpanon takia.
Sekä kotelo että ydinputket on valmistettu teräslajista 45 lujuusryhmällä "K". Pintojen kulumiskestävyyden lisäämiseksi putkien päät kovetetaan. Käytetyn porauslaitteen ja halkaisijan mukaan upotettava pumppu yksityisten vedenottoaukkojen laitteessa käytetään putkia, joiden halkaisija on 100 - 200 mm.
Ydinporausvaiheet
Ennen työn aloittamista sinun on tutkittava kiinteistösuunnitelma ja valmisteltava työpinta. On välttämätöntä varmistaa esteetön pääsy sekä itse porauslaitteen että koneen huuhtelunestettä sisältävään porauspaikkaan.
Seuraava vaihe on kaivo kaivo, jonka tilavuus on vähintään 2 kuutiometriä - tämä välttää tarpeen käyttää ylimääräistä säiliötä. Kuoppa on suunniteltu tyhjentämään pohjavesi ja käytetty huuhteluneste. Tavaratilan pääosan asentamiseksi on tarpeen lävistää maaperä.
Seuraavaksi valittu kruunu liitetään ydinporausputkeen ja valintaan vaippaputkijoka syvenee, kun ne syvenevät. Asennus tulee kiinnittää tiukasti, jonka jälkeen porauslaite käynnistetään.
Kun pora syvenee ja täyttyy, se nostetaan määräajoin päiväpintaan ja puhdistetaan työkalun vangitsemasta maaperästä porauksen aikana. Sitten sydämestä vapautunut ydin voidaan jälleen upottaa kaivon reikään porauksen jatkamiseksi.
Kiivetä poratun poralangan kohdalta, joka koostuu ydin ammuksesta ja sauvoista. Toisin sanoen tanko tankin jälkeen on erotettu peräkkäin, kunnes ydinputki on poistettu tynnyristä.
Paras vaihtoehto kaivon kehittämiseen yksityisille kauppiaille on ydinporaus, jota seuraa huuhtelu. Tässä tapauksessa ei pitäisi ottaa näytteitä. Tärkeintä on muodostaa tynnyri nopeasti ja puhdistaa se lietteestä kehitystyö tulevaa operaatiota varten.
Pesemiseen voit käyttää mitä tahansa vettä, se sopii hyvin läheiseltä lampi tai joki. Poraus voidaan tehdä myös kuivana, jos hiekkakaivoa kehitetään. Yleensä tässä tapauksessa pari ämpäri vettä porausnesteenä riittää vain kuoren jäähdyttämiseen pohjassa.
Kun työskentelet löysässä, vähän kosteudeltaan hiekassa, on suositeltavaa lisätä nestemäistä lasi- tai savimassaa työliuoksen reiän seinämien vahvistamiseksi. Joka tapauksessa, kun pora kulkee horisontin läpi epävakaalla rakenteella, on perusteltua vahvistaa kaivon seinät vaippaputkilla.
Prosessin tekniset ominaisuudet
Syvennysprosessissa on mahdollista säätää poran nopeutta. On huomattava, että sedimenttikivikerrokset porautuvat helposti pienillä nopeuksilla. Mutta kun kuljetetaan alkuperäiskivimuodostelmia, pyörimisnopeutta on lisättävä. Ydinporausmenetelmällä on mahdollista siirtää erilaisten koostumusten ja minkä tahansa kovuuden muodostelmia.
On tarpeen ottaa huomioon se tosiseikka, että porauslaitteen tulisi sijaita valmistellulla, tasoitetulla vaakatasolla. Läpäisykulmaa voidaan säätää, jos kehitettävän reiän halkaisija ei ylitä yhtä metriä. Sitten kotelo tukee tuotannon vertikaalisuutta.
Vaippaputket voidaan käyttää uudelleen, jos ne poistetaan kaivoksesta heti uppoamisen jälkeen. Ydinputki on uudelleen käytettävä kuori, jota ei voida sanoa kruunuille. Poraus sedimenttihorisontissa vaatii vähintään kahta tai jopa enemmän. Kun rakennetaan kaivoa kalkkikivelle, on mahdotonta ennustaa poistettujen kruunujen määrää tarkkuudella.
Porauslaite voidaan asentaa korkean kantokyvyn omaaviin ajoneuvoihin tai telaketjuun erityislaitteet vaikeassa maastossa tehtävissä töissä. Vesikaivojen poraamiseen voidaan käyttää kevyempiä liikkuvia laitteita.
Pylväsmenetelmän edut ja haitat
Kruunun pistetoiminnasta johtuen yhden ytimen tarkka leikkaaminen ja poistaminen pinnalta varmistetaan sen sädettä pitkin. Teknologiaa voidaan soveltaa poraamiseen jopa XII luokkiin, voit työskennellä sekä kohtisuorassa että kulmassa.
Yhtenä ydinmenetelmän tärkeimmistä indikaattoreista pidetään korkeaa tuottavuutta ja porausnopeutta.
Lisäksi voidaan erottaa seuraavat edut:
- Porauksen määrä on huuhtelunestettä tai prosessivettä käytettäessä 85%;
- Aktiivisten emulsioiden lisääminen työliuokseen mahdollistaa kaivon seinämien pitämisen alkuperäisessä tilassaan;
- Koska aksiaalikuormitukset ovat vähentyneet siitä syystä, että kallio ei tuhoudu jatkuvana, saavutetaan energiakustannusten aleneminen.
- Menetelmä antaa sinun työskennellä minkä tahansa kivin kanssa, mukaan lukien basaltti ja graniitti.
- Valmistettua liikkuvaa konetta käytettäessä on mahdollista tehdä työtä vaikeasti tavoitettavissa paikoissa.
Etujen lisäksi ydinporauksella on myös haittoja:
- Murtuneissa kiveissä työskennellessä tapahtuu usein ytimen tukkeutumista, mikä johtaa putken poistoon ja sen purkamiseen.
- Ylikuumenemisen ja kruunun tarttumisen takia kovat kivet kulkevat nopeasti untuvaiseksi. Tämän välttämiseksi on tarpeen käyttää jäähdytysnestettä ja vähentää syöttönopeutta. Seurauksena on, että porausnopeus vähenee.
- Pieni poikkileikkaus (enintään 200 mm) poraus ei salli voimakkaiden käyttöä sukellusvene pumput.
Kehitettäessä kaivoja vedelle, kun käytetään saviliuosta säiliön avaamisen aikana, on suuri todennäköisyys, että pohjavesikerros kasvaa.
Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta
Video 1. Kaivonporauksen alkuvaihe ydinmenetelmällä:
Video 2. Graniittiporan ydinporaus:
Poraustoimintojen aloittamista tulisi edeltää taloudellinen laskelma. Turvallisuusstandardien ja laitteiden käyttösääntöjen noudattaminen minimoi sen vioittumisriskin, mikä varmistaa korkean hyötysuhteen, porausnopeuden ja alentaa taloudellisia kustannuksia.
Haluatko jakaa kanssasi vain tunnettuja pylvästekniikan hienouksia? Onko sinulla hyödyllistä tietoa artikkelin aiheesta? Kirjoita kommentit alla olevaan lomakkeeseen, kysy kysymyksiä ja lähetä valokuvia artikkelin aiheeseen.