Kärnborrningsegenskaper

Innehållsförteckning:

Kärnborrningsegenskaper
Kärnborrningsegenskaper

Video: Kärnborrningsegenskaper

Video: Kärnborrningsegenskaper
Video: Extracting geotechnical rock properties from drill core - Cassady Harraden 2024, April
Anonim

Den höga prestanda hos moderna borriggar gör det möjligt att utveckla brunnar med stor diameter och djup. Om vi pratar om små driftsparametrar, kan tillvägagångssättet för den tekniska implementeringen av själva uppgiften vara annorlunda. Till exempel gör kärnborrning det möjligt att kostnadseffektivt borra smala hål med bibehållen hög precision och noggrannhet vid kapning av berg.

Teknikfunktioner

Kärnmetoden har använts inom industri och lantmäteri i över 150 år. Dess speciella plats i det allmänna utbudet av geologisk utvecklingsteknik beror på det faktum att efter arbetets slutförande återstår en solid kärna. Detta är en cylindrisk kolonn med material från brunnen, som kan kasseras eller lagras för vidare studier av berget – beroende på uppgifterna. Med andra ord, skärning och utveckling utförs inte över hela borrområdet, utan längs brunnens kanter. I det här fallet sker kronans rörelse också strikt längs kanterna, vilket gör att du kan rädda stenen. Tillsammans med detta är axlarna fyllda med arbetsutrustning, som representeras av kärnborrriggar - bitar, skruvar och kärnmottagare. Denna teknik har också ett antal begränsningar, eftersom trycket på skärelementen ökar när djupet ökar. Av denna anledning når det maximala djupet för kärnhål endast 150-160 mm, beroende på jordtyp och utrustningens egenskaper.

Metodens omfattning

kärnborrkärna
kärnborrkärna

Användningen av kärnborrar lönar sig vid brytning av hårda stenar. Det handlar främst om bergsavlagringar som utforskas i vetenskapliga eller designmässiga syften. Vid exempelvis geodetiska undersökningar kan det krävas ett fast jordprov med ett djup på mer än 1 m. Metoden används därför vid spaningsundersökningar och inte bara inom byggbranschen. Inom gruvindustrin, innan hydromekanik och flerskruvsgrävmaskiner installeras, utförs kärnborrning direkt på gruvplatsen, vars resultat är ett projekt för en framtida brunn.

Begagnad utrustning

Kärnborrrigg
Kärnborrrigg

Den huvudsakliga funktionella enheten är en kärnborrrigg. Den kan levereras till arbetsplatsen och sedan användas på en speciell stödplattform, eller så kan den integreras i chassit på fordon från KAMAZ, MAZ, Ural etc. Caterpillar-fordon används för att utföra arbete under svåra förhållanden.

Design av installationen av en kolumnborrning bildas av en stödram, en motor, ett hydraulsystem för att styra arbetskropparnas position, en slang för att spola brunnen och utrustningsytorna samt en mekanism för att fästa munstycken av SDS-typ. Modulära styrpunkter och generatorer kan användas för styrning och strömförsörjning. Eftersom arbetet i de flesta fall utförs utanför centrala kommunikationer, är medlen för oberoende bränsleförsörjning den huvudsakliga energikällan för sådan utrustning.

Borrtillbehör och förbrukningsmaterial

Rör för kärnborrning
Rör för kärnborrning

Kronor och hjälpverktyg i olika storlekar kan användas vid utveckling av stenar. För hårda formationer med hög hållfasthet används diamant- och kulsegment. När det gäller styrka skärs medelhög berg med wolframitpobedit och kronor, och låghållfast jord behandlas med stålelement. I varje fall är det obligatoriskt att använda verktyg för att serva ansiktet.

Rör, skruvar, kärnstänger och spolförskruvningar kan användas för att tillföra vatten eller extrahera kärnor. I svåra områden, när man organiserar en borrkonfiguration i flera steg, är speciella adaptrar med monteringsbeslag, rotatorer och stumförband också involverade.

Arbetsflöde

I det första steget rensas målområdet från skräp, gräs och främmande föremål. En grop bildas några meter från borrplatsen för framtida dränering av spollösningen. Dess djup beror påplanerad arbetsomfattning. Sedan skapas ett hål av ett hål för att rymma själva borren, varefter borret integreras i gripmekanismen. I detta skede byggs kärnborrmaskinen upp efter arbetsutrustningens räckvidd med hjälp av rör och adaptrar. Därefter börjar rörets rotation med skärarna längs kanterna.

Kärnborrningsteknik
Kärnborrningsteknik

Efter varje pass med fyllning av munstycket med en kärna, höjs strukturen. Med den manuella metoden för underhåll utvinner arbetare berget med hammarslag. I mekaniserade installationer utförs denna operation automatiskt med hjälp av en speciell pusher. Därefter utförs spolning, och borren störtar ner i brunnen igen tills önskat djup uppnås. För bergarter med en ömtålig instabil struktur, när djupet på passagen ökar, används förstärkande höljesrör. De förhindrar att väggarna kollapsar och stör borrparametrarna.

teknikens fördelar

Från möjligheten att få en exakt kärna är detta det bästa sättet att borra. Som ett alternativ kan användningen av en roterande mejsel rekommenderas, men även i detta fall är det omöjligt att uppnå samma exakta skärgeometri. Den bibehåller också hög prestanda. Kraftfulla installationer möjliggör seriell bearbetning av målområdet på flera positioner på kort tid. Därför, med ett integrerat tillvägagångssätt för undersökningen, gör kärnborrningsteknik det möjligt att studera markens underjordiska struktur.

Kärna bit
Kärna bit

Med den här metoden kan dustabilt pass och höghållfasta bergarter, inklusive granit och bas alt. Själva brunnarna kan vara multilaterala, upphöjda och avvikande - utrustningen låter dig skapa olika utvecklingsmodeller, med varierande hastighet och storleksparametrar.

Flaws of technology

Bland de största nackdelarna med kärnborrningsteknik är behovet av att använda spollösningar, begränsningar av passagedjupet och stränga krav på verktygsunderhåll. Den mest känsliga faktorn under arbetets gång kommer att vara slitagefaktorn på rören. Skäreggarna slits snabbt ut, varefter det är nödvändigt att skärpa eller helt uppdatera arbetssegmenten. Därför, även när man utvecklar stenar med medelstyrka, rekommenderas det att använda diamantkärnborrning med riklig användning av lera. I allmänhet, med avseende på tvätt, utan det är det omöjligt att få ett högkvalitativt snitt i en kärncirkel samtidigt som funktionaliteten hos den funktionella utrustningen bibehålls. Många organisationer utövar torrborrningstekniken, men i slutändan är den dyrare både vad gäller ekonomiska och tekniska resurser.

Underhåll av kärnborrutrustning
Underhåll av kärnborrutrustning

Slutsats

Optimering av tekniska tillvägagångssätt för implementering av brunnar i olika riktningar handlar om att automatisera processen och minska antalet enheter och sammansättningar som används. Fokus ligger på multifunktionalitet och funktionalitet, vilket uppnås bland annat genom att förbättra arbetsegenskaperna hos de använda kronorna. När det gäller kärnborrning är det värt att betona optimeringen i själva schemat.väl utveckling. Trots alla dess brister är detta den bästa lösningen för att tillhandahålla ett grunt prov av rasen. Dessutom kan denna teknik teoretiskt användas i hemmiljö, med småformatsutrustning och manuell kraftutrustning.