Üks kõige produktiivsemaid ja ökonoomsemaid kaevanduste moodustamise meetodeid on südamiku puurimine. Seda kasutatakse väliuuringutes ja tehnikageoloogias. Lisaks on see veevarustuse korraldamiseks lihtsaim ja kiireim viis põhjaveele juurdepääsu saamiseks.
Siit saate teada kõike südamiku puurimise eripära, selle rakendamiseks vajaliku tööriista ja rakendusfunktsioonide kohta meie artiklist.
Südamiku puurimise ulatus
Südamiku puurimine on meetod, mis võimaldab suurima täpsusega kindlaks määrata katuse sügavuse ja mullakihtide põhja, samuti põhjavee peegli sügavusmärgi.
Tuumpuurimistehnoloogiat kasutatakse laialdaselt järgmistes tööstusharudes:
- Veevarustus tööstus- ja erasektoris. Puurkaevude puurimine eraveevarustuseks, tervete külade või linnaosade veehaarde korraldamine toimub tõhusalt südamiku puurimisega, kuna puur tungib kergesti suurtesse sügavustesse. Tuummürsk suudab tõsta peaaegu iga hävinud kivimit, välja arvatud veega küllastunud ja lahtiselt ebajärjekindlad mullad (liiv, kruus, veeris);
- Uurimine mäetööstuses. Kivimi läbimisel toimub pöördenurga all punktmuld pinnasele. Teisisõnu, kesta, mis struktuurilt sarnaneb toruga, puurib tahke kivimassi, häirimata selle struktuuri ja seisukorda.
- Hoone. Geotehniliste uuringute läbiviimine muldade füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste, kivimite seisundi uurimiseks. Kolonni tehnoloogia annab võimaluse veetaseme täpselt kindlaks määrata ja võtta veeproove, et uurida nende agressiivsust betooni suhtes.
Südamiku puurimise ajal ekstraheeritakse südamik - mullasammas või külgnevad mullakihid. Tuuma iseloomustab terviklik looduslik struktuur, mis annab uuritud kivimi põhjaliku analüüsi. Südamikuga toruga puurimine võimaldab teil uurimise jaoks suurima täpsusega määrata kivimi sügavuse.
Tuumpuurimine tagab kaevandatud südamiku terviklikkuse, mis aitab kaasa kivimi kvalitatiivsele uurimisele. Samal ajal teostatakse näo kõige kvaliteetsem puhastamine hävinud kivist.
Südamikpuuri kasutamine ehituses hõlbustab ja kiirendab oluliselt protsesse. Hunnik puuritakse südamiku puurimisega ettevalmistatud auku või paigaldatakse valmis raudbetoonkonstruktsioon. Südamiku puurimine võimaldab teil luua tellistest ja betoonkonstruktsioonidest silindrilisi auke.
Töötehnika ja seadmed
Südamikpuuri kasutamisel on teada kaks meetodit: töötamine vedeliku varustamisega näole või kuivale, see tähendab muda puurimata.
Puurimist ilma puurimisvedelikuta kasutatakse juhul, kui mitteseotud pinnased on loodusliku niiskusega küllastunud koguses, mis on piisav läbitungimiseks ja kaevandamiseks. Vedelast-plastikust, pehmest plastist ja jäigast-plastikust savist / savist, kõvast ja plastikust liivsavi läbimisel juhitakse töövõlli ka vett.
Vedelik on kohustuslik kivimite ja poolkivimite puurimisel. Vee puudumisel on sel juhul süvenemine palju aeglasem.Lisaks suureneb võra enneaegse rikke tõenäosus märkimisväärselt ja seetõttu peetakse kuiva puurimist kulukamaks.
Loputamisega südamiku puurimise tehnoloogia võimaldab mitte ainult laiendada töövahendite teenindust, vaid ka kiireimat ja vähem aeganõudvat viisi näo hävitatud kivilt vabastamiseks
Puurimisvedelikuga puurimisel suureneb sügavuse määr märkimisväärselt. Kõige sagedamini kasutatakse seda meetodit olulise sügavusega kaevude puurimisel. See võimaldab teil tööd teha võimalikult lühikese aja jooksul, minimaalselt kahjustades võra.
Kaevu arendamisel juhitakse põhjas kõrge rõhu all veel vett lahtistes, ebaühtlastes pinnastes, kui kaevuvarumine pole ülesanne. Sel juhul pesevad nad veevooluga lihtsalt nägu, vabastades töövõlli hävitatud pinnasest.
Veergude tehnika põhimõte
Südamiku puurimisel on põhielement südamiku toru põhjale paigaldatud hävitav lõikeosa. Nad kutsuvad teda krooniks. Kivimite vajumiseks kasutatakse teemantidega tööriistadega varustatud spetsiaalseid kroone.
Kroonid lõikavad vahetatavaid elemente, mis on kruvitud südamiku toru alumise serva külge. Puurimisel tuleb neid mitu korda muuta
Just teemantkroon tagab külviku peaaegu takistamatu läbimise suurele sügavusele veehaarde läbimisel lubjakivini. St aluspõhja maetud kaevude arendamisel, mille pragudesse sajanditepikkuse kondenseerumise tagajärjel moodustusid puhtaima põhjavee varud.
Puurvardaid vahetatakse kõige lihtsamal viisil - need eemaldavad kulunud osa ja kruvivad südamiku torule uue krooni
Kivim lõigatakse krooniga, mis pöörleb suurtel kiirustel. Külviku pöörlemiskiirust saab reguleerida sõltuvalt arenenud pinnase tihedusest. Kroon lõikab mulla välja ainult omapärase silindri serval, mille keskosa surutakse südamiku torusse.
Südamiku ekstraheerimiseks tõstetakse külvik pinnale. Tema hõivatud pinnas puhutakse toru ülemisse ossa õhuvooluga sõna otseses mõttes südamikust välja. Puhumisprotsessi kiirendatakse, koputades kesta kelguga.
Südamiku puurimise ajal surutakse südamiku torusse puuritud koonusekujuline kivisegment. Selle ekstraheerimiseks võetakse südamiku kest tünni küljest lahti, puurimisnööri lahti võttes. Südamik puhutakse välja ja torust välja
Tugevate kivimite läbisõidul kasutatavatel sammaspuuridel on suurem tootlikkus kui maatriks- ja koonusbittidel. Selle põhjuseks on külviku suur pöörlemiskiirus, mis vähendab arendamisel tehtavate jõupingutuste taset.
Lisaks hävitavad peitlid kivimi täielikult, mille reetur peab välja viskama või näo loputamiseks veega varustama survestatud vett. Tegelikult peate sama segmendi läbima kaks või isegi kolm korda: kõigepealt hävitage, siis puhastage. Veergude tehnoloogia võimaldab teil ühe näoga läbi käia ja nägu puhastada.
Tööpingid ja puurplatvormid
Masina või puurimisseadme valiku määravad kaevu eesmärk ja selle läbimõõt. Südamiku puurimismeetodi populaarsus määrab puurplatvormide ja tööpinkide tootmise kogu maailmas. Katsepuurimiseks ette nähtud paigaldiste jaoks sobivad rasked traktorid, veoautod ja maastikusõidukid.
Raskete roomikutega traktorite kasutamine võimaldab puurida südamikku läbimatuse, pinnavete ja ebastabiilse maastiku korral.
Kõige sagedamini paigaldatakse puurimisseadmed klassikalistele autodele MAZ, KAMAZ ja Ural. Siiski on olemas kergemate seadmete paigaldamise võimalused, mida kasutatakse erasektori ehituses kaevude puurimiseks.
Käsitsi pöörleva puurimise korral asendatakse tuumitoru selle ajaloolise eelkäija, klaasiga. See kest on südamiku toru lühendatud versioon, mille talla terav serv on. Klaas on käsitsi või mootorpuuriga, maasse keeratud ja kõik, mis sinna kuhjatakse, eemaldatakse pinnale.
Madalate kaevude käsitsi puurimise mehhaniseerimiseks ning aedade ja jõuülekandetornide paigaldamiseks aukude moodustamiseks kasutatakse bensiini- ja elektrimootoreid. Nad teatavad pöörlemisliigutustest tigule või südamiku torule
Seadmed kaevude vajumiseks ja paigutamiseks
Südamiku puurimise rakendamisel on vaja seadmeid, mis võimaldavad teil põhjalikult töötada, arendada ja kaevandada mitmesuguseid kivimiliike. Töö käigus tuleks mürsu hävitatud materjali pinnale perioodiliselt tõusta.
Tavaline puurimistööriistade komplekt
Töö kvaliteetseks täitmiseks on vaja:
- Veergude kestad. Neid kasutatakse nii horisontaalseks kui ka vertikaalseks puurimiseks. Standardsete südamikutorude abil on puurimine võimalik kuni 45-kraadise nurga all. Õhukeste seintega kesta saab kasutada ainult horisontaalse kaevikuta puurimiseks kommunikatsioonide paigaldamisel.
- Kroonid. See on kivimite hävitamise tööriist, mille südamik on kivi sisselõikamise hõlbustamiseks varustatud. Settese ühtekuuluva ja ebaühtlase pinnase puurimiseks kasutatakse messingkroone. Kivimi vajumiseks tekivad augud betoonis, asfaldis, telliskiviseinas, teemantlõikuritega karbiidkroonides.
- Terasest korpus. Need on vajalikud tootmise korpuseks - puuraugu moodustamiseks, mis toodetakse samaaegselt selle süvendamisega. Nende läbimõõt on võrdne kaevu läbimõõduga. Vee sissevõtu kest valitakse eelnevalt, keskendudes südamiku toru ja pumba läbimõõdule, mida plaanitakse kasutada kaevus.
- Vardad. Need on kitsad, kokku keerutatud torud. Kasutatakse puurinööri ehitamiseks. Lihtsamalt öeldes kruvitakse need vaheldumisi südamiku ülaossa, nii et see suudab pöörlemisliikumist edastada mürsu kõrgust ületaval sügavusel. Südamiku toru kõrgus + puurvarraste nööri kõrgus = valmistamise sügavus.
- Alam Need on vajalikud, et tagada erineva läbimõõduga keermesühenduste ühendamine puurvarrastel, rotaatoritel, loputusõlitihenditel ja muudel osadel.
- Loputuskorgid ja -tihendid. Nende abiga tagatakse tõus hävinud pinnase pinnale, kui kogu tuuma pole vaja valida. Sel juhul tarnitakse näole vett, pestes hävitatud pinnase päevapinna rõhu all.
- Peitlid. Neid kasutatakse puurkaevu süvendamiseks südamiku puurimise kõige raskemates kohtades. Natukese kasutamise korral lülituvad nad vahel pöörleval puurimisel löök-köiega puurimisele.
Esitatud tööriist on põhikomponent puurimiseks südamiku tehnoloogia abil. Mõnel juhul võib sõltuvalt arenduse keerukusest olla vaja täiendavaid tööriistu ja seadmeid.
Kaevetööde süvendamisel kruvitakse südamiku ülaossa järjestikku puurvarraste nöör. Südamiku mürsu pinnale tõmbamiseks on varras pärast varda keeramist
Tuumorude kujundusfunktsioonid
Kest on südamiku puurimise ajal disainitud tänu südamiku terviklikkuse maksimaalsele säilimisele ja koosneb vabakäigu ümber paiknevast rõngakujulisest paigutusest. Üks olulisemaid omadusi on südamiku proovivõtu koefitsient. See on määratletud kui südamiku läbimõõdu ja tööriista välisläbimõõdu suhe.
Südamiku puurimistööriist on standardiseeritud, see erineb peamiselt ainult läbimõõduga. Vastavalt konstruktsioonilistele omadustele liigitatakse südamiktorud ühe- ja kahekordseteks. Normaalsetes geoloogilistes tingimustes töötamiseks mõeldud üksikkestad sobivad suurepäraselt veekaevude arendamiseks.
Mitte-pöörleva sisetoruga kahekordset tööriista kasutatakse ainult geoloogilises uurimistöös. See on vajalik kivimiproovide kaevandamiseks, mis on mitmesuguste tegurite mõjul kergesti hävitatavad. See võimaldab teil võtta proovi looduslikus koostises koos loodusliku mineraalide ja kivimikoguse protsendiga.
Proovide võtmisel tehniliseks ja geoloogiliseks uurimiseks, geoloogiliseks uurimiseks ja aukude puurimiseks elektriülekandeliinide tugede paigaldamiseks kasutatakse ühe südamikuga toru
Kõik tuumitorud on ette nähtud puhastamiseks, puurimuda põhja tarnimiseks ja kaevu loputamiseks. Nende ülaosa on varustatud tehnoloogilise auguga, mille kaudu süstitakse vett või õhuvoolu.
Mürsu lõikeosa eripära
Mis tahes kroon esitatakse rõnga kujul, mille ülaosas olev niit on vajalik südamiku toru külge kruvimiseks, ja alumises otsas asuvad lõikurid. Selle lõikamiseks mõeldud metalliosa külge on freesid valatud või keevitatud.
Sorteerimisel kasutage järgmisi kroone:
- Karbiid - peeneks lõigatud, soonikkoes.
- Teemant - immutatud ja väiketeemant.
Karbiidlõikeelemendid on mõeldud “pehmete” muldade puurimiseks. Nende abiga puuritakse igasuguse konsistentsiga savikivimid, tiheda koostisega ja keskmise tihedusega poolkivimid, madala niiskusega ja niisked liivad. Liivakivide ja marlide kaudu puurimiseks kasutatakse volfram-koobalti lõikehammastega kroone.
Madalad bitid on mõeldud madala abrasiivsusega keskmise kõva kivi puurimiseks. Need on varustatud kaheksanurksete või ruudukujuliste lõikuritega. Kui lõikehambad asuvad erinevatel kõrgustel, saavutatakse ka järkjärguline tapmine, mille eeliseid kirjeldati eespool.
Ribitud kroonide kasutamine parandab loputusvedeliku ringlust, laiendades kaevu läbimõõtu
Vibukroonid on mõeldud keskmise abrasiivsusega kõvade kivimite puurimiseks. Selliste kroonide lõikurid koosnevad karbiidist sisestusega silindrilisest või prismakujulisest peast. Sel juhul ei vähenda isegi kulumise korral võra töö efektiivsust.
Teemanttööriistadega kroonid on ette nähtud kõrge abrasiivsusega kivi- ja poolkivimite puurimiseks.
Tugevuse ja abrasiivsete omaduste suurendamiseks pressitakse tööstuslikud teemandid tootmisprotsessi käigus selle valatud massi. Viimasel ajal asendatakse looduslikud kristallid sageli kunstlikult kasvatatudga
Ribide arv määratakse võra kujunduse ja läbimõõdu järgi - need võivad olla kolm kuni kuus. Kivimi hävitamise protsessi saab kiirendada, liigutades ribid krooni otspinna suhtes ülespoole. Nii on tagatud astmeline põhi ja loputusvedeliku läbimine on hõlbustatud.
Wellbore korpuse torud
Nii südamiku kui ka korpuse terastorud on toodetud vastavalt standardile GOST 51682-2000. Uurimis- ja insenerigeoloogias kasutatakse neid põhjas oleva pinnase kokkuvarisemise vältimiseks, mis ei võimaldaks meil mõista, millisel sügavusel üks geoloogiline kiht asendatakse teisega.
Veehaardeavade korraldamisel moodustavad kaevu seinad korpuse. Neist kokkupandud korpuses sukeldatakse veel üks torujuhe. Nüüd on see kõige sagedamini kokku pandud plastikust. Tootmiskorpus on varustatud filtriga, mis hoiab pumpamisel liivatera ja peene kruusa.
Kõige tavalisemad on nippelühendustega korpustorud.Sellisel juhul on torude ühel küljel sisemine niit ja vastasküljel väline keerme. Keermestatud tünni kokkupanek on äärmiselt lihtne ja kiire.
Nii südamiku- kui ka korpustorud on keermestatud ühest otsast väljapoole, teisest seestpoolt. See võimaldab teil korpuse kiiresti ja hõlpsalt kokku panna. Keermete mõõtmed on ühtsed - mis tahes ümbris võib toimida südamiku toruna, lihtsalt kruvige kroon ja ülemine osa sellele
Seal on korpustorud, mis on ette nähtud keevisliidete jaoks. Neid ei kasutata erasektoris tänu kolonni monteerimise vaevalisele protsessile.
Nii korpuse kui ka südamiku torud on valmistatud terasest, klassi 45 tugevusgrupiga "K". Pinna kulumiskindluse suurendamiseks on torude otsad karastatud. Sõltuvalt kasutatavast puurimisseadmest ja sukelpumba läbimõõdust kasutatakse eraviisiliste veetarbimistööde seadmetes torusid läbimõõduga 100 kuni 200 mm.
Tuumpuurimise etapid
Enne töö alustamist peate uurima katastriplaani ja valmistama ette tööpind. Nii puurplatvormi enda kui ka masina loputusvedelikuga puurimiskohale on vaja tagada takistusteta juurdepääs.
Järgmine samm on vähemalt 2 kuupmeetri suuruse kaevu kaevamine - see aitab vältida vajaduse kasutada täiendavat paaki. Kaev on ette nähtud põhjavee ja kasutatud loputusvedeliku kuivendamiseks. Pagasiruumi põhiosa paigaldamiseks on vaja mulda mulgustada.
Järgmisena ühendatakse valitud kroon südamiku puurimistoruga ja korpustorude valikuga, mis suureneb, kui need süvenevad. Paigaldamine peaks olema kindlalt fikseeritud, pärast mida puurimisseade käivitatakse.
Veergude tehnoloogia koos vee põhja loputamisega võimaldab kõige hõlpsamalt ja kiiremini vabastada töövõlli hävinud kivimist.
Kuna südamikpuur süvendatakse ja täidetakse, tõstetakse see perioodiliselt päevapinnale ja puhastatakse puurimise ajal tööriista hõivatud pinnasest. Pärast seda võib südamikust vabanenud südamiku uuesti puurimise jätkamiseks sukeldada kaevu auku.
Üles ronimiseks puurinöör, mis koosneb südamiku mürsust ja vardadest, demonteeriti. See tähendab, et varras pärast lati eraldatakse järjestikku, kuni südamiku toru on tünni küljest eemaldatud.
Parim võimalus eraettevõtjatele kaevu arendamiseks on südamiku puurimine, millele järgneb loputamine. Sel juhul ei tohiks proove võtta. Peaasi on tünni kiire vormimine ja muda puhastamine. Samal ajal tehakse ettevalmistusi edasiseks kasutamiseks.
Pesemiseks võite kasutada mis tahes vett, see on üsna sobiv lähedalasuvast tiigist või jõest. Liivakaevu arendamisel võib puurimist ka kuivana teha. Tavaliselt piisab sel juhul paarist ämbrist vett puurimisvedelikuna ainult kesta jahutamiseks põhjas.
Põhitehnoloogia kohaselt puuritakse auke betooni- ja raudbetoonkonstruktsioonidesse, vundamentidesse ja tellistest seintesse.
Töötades lahtises madala niiskusesisaldusega liivas, töölahuses oleva augu seinte tugevdamiseks on soovitatav lisada vedel klaas- või savimass. Igal juhul, kui puur läbib horisondi ebastabiilse struktuuriga, on õigustatud kaevu seinte tugevdamine korpustorudega.
Protsessi tehnoloogilised omadused
Süvendamise ajal on võimalik külviku kiirust reguleerida. Tuleb märkida, et külv ületab madala kiirusega settekivimite kihid kergesti. Kuid põliskivimite läbimisel on vajalik pöörlemiskiiruse suurendamine. Südamiku puurimismeetodi abil on võimalik läbida mitmesuguste kompositsioonide ja mis tahes kõvaduse moodustisi.
On vaja arvestada asjaoluga, et puurimisseade peaks asuma ettevalmistatud tasandatud horisontaalsel platvormil. Läbistamisnurka saab reguleerida, kui arendatava augu läbimõõt ei ületa 1 meetrit. Siis toetab korpus vertikaalsust.
Korpustorusid saab uuesti kasutada, kui need kohe pärast uppumist kaevandusest välja võetakse. Tuumitoru on korduvkasutatav kest, mida kroonide kohta öelda ei saa. Puurimine settehorisondis nõuab vähemalt kahte või isegi enamat. Kaevu rajamisel lubjakivile on võimatu täpsusega ennustada kustutatud kroonide arvu.
Teemantsüdamiku eluea pikendamiseks pärast selle paigaldamist või asendamist tuleb kaevu põhi peita. See meede suurendab märkimisväärselt hõlvamise määra.
Puurplatvormi saab paigaldada suure kandevõimega sõidukitele või roomikutega spetsiaalsõidukitele keerulisel maastikul töötamise korral. Veekaevude puurimiseks võib kasutada kergemaid mobiilseid seadmeid.
Kolonnimeetodi eelised ja puudused
Kuna võra on suunatud punkti raadiusesse, on tagatud kogu südamiku täpne lõikamine ja pinnale viimine. See tehnoloogia on kasutatav kivide puurimisel kuni XII kategooriani, saate töötada nii risti kui ka nurga all.
Põhimeetodi üheks olulisemaks näitajaks peetakse kõrget produktiivsust ja puurimiskiirust.
Lisaks saab eristada järgmisi eeliseid:
- Puurimismaht loputusvedeliku või protsessivee kasutamisel on 85%;
- Aktiivsete emulsioonide lisamine töölahusesse võimaldab kaevu seinu säilitada algses olekus;
- Kuna teljekoormused on vähenenud, kuna kivimit ei hävitata pidevas järjekorras, saavutatakse energiakulude vähenemine.
- Meetod võimaldab teil töötada mis tahes kivimitega, sealhulgas basalt ja graniit.
- Eelmobiilse masina kasutamisel on võimalik tööd teha raskesti ligipääsetavates kohtades.
Lisaks eelistele on südamiku puurimisel ka oma puudused:
- Murdunud kivimites töötades ilmneb sageli südamiku kinnikiilumine, mis tingib vajaduse toru välja koputamiseks eemaldada.
- Ülekuumenemise ja krooni haaramise tõttu kõvade kivide möödumisel tuhmub kroon kiiresti. Selle vältimiseks on vaja kasutada jahutusvedelikku ja vähendada etteande kiirust. Selle tulemusel väheneb puurimiskiirus.
- Puurimise väike ristlõige (kuni 200 mm) ei võimalda kasutada võimsaid sukelpumbasid.
Veekaevude arendamisel juhul, kui reservuaari avamise ajal kasutatakse savilahust, on põhjaveekihi suurima tõenäosusega soolandamine.
Video 1. Kaevu puurimise algfaas südamiku meetodil:
Video 2. Graniitkivimikaevu puurimine:
Südamiku puurimise alustamisele peaks eelnema majanduslik arvutus. Seadmete ohutusstandardite ja tööreeglite järgimine minimeerib nende rikke riski, tagades seeläbi kõrge efektiivsuse, puurimiskiiruse ja madalamad majanduskulud.
Kas soovite jagada teiega ainult kolonni tehnoloogia tuntud peensusi? Kas teil on artikli teema kohta kasulikku teavet? Palun kirjutage kommentaarid allpool olevasse blokeerimisvormi, esitage küsimusi ja postitage artikli teemadel fotosid.