우물의 핵심 드릴링 : 기술 및 작업의 뉘앙스
광산 작업을 형성하는 가장 생산적이고 경제적인 방법 중 하나는 코어 드릴링입니다. 광물 탐사 및 지질학 공학에 사용됩니다.또한 이는 물 공급을 조직하기 위해 지하수에 접근하는 가장 쉽고 빠른 방법입니다.
제안된 기사에서 코어 드릴링의 세부 사항, 구현에 필요한 도구 및 적용 기능에 대한 모든 내용을 배우게 됩니다.
기사 내용:
코어 드릴링의 적용 범위
코어 드릴링은 지붕과 토양층의 깊이, 지하수면의 깊이 수준을 가장 정확하게 결정할 수 있는 방법입니다.
코어 드릴링 기술은 다음 산업 분야에서 널리 사용됩니다.
- 산업 및 민간 분야의 물 공급. 개인 물 공급을 위한 우물 시추, 마을 전체 또는 도시 블록의 취수 구성은 드릴이 깊은 깊이까지 쉽게 침투하기 때문에 코어 드릴링을 통해 효과적으로 수행됩니다. 코어 도구는 물에 포화되고 느슨하며 응집력이 없는 토양(모래, 자갈, 자갈)을 제외하고 거의 모든 파괴된 암석을 들어 올릴 수 있습니다.
- 광산 산업의 지질 탐사. 암석이 통과할 때 회전 반경을 따라 지면에 점 효과가 발생합니다. 즉, 구조적으로 파이프를 연상시키는 발사체로 견고한 암석 덩어리를 구조와 상태를 방해하지 않고 뚫어내는 것입니다.
- 건설. 토양의 물리적, 기계적 특성과 암석의 상태를 연구하기 위한 지반공학 연구를 수행합니다. 핵심 기술을 사용하면 지하수를 정확하게 식별하고 물 샘플을 채취하여 콘크리트에 대한 공격성을 연구할 수 있습니다.
코어 드릴링 중에 코어(토양 기둥 또는 인접 토양층)가 추출됩니다. 코어는 연구된 암석에 대한 포괄적인 분석을 보장하는 견고한 자연 구조가 특징입니다. 코어 파이프를 사용하여 드릴링하면 연구 목적으로 암석의 깊이를 가장 정확하게 결정할 수 있습니다.
건설에 코어 드릴을 사용하면 공정이 크게 촉진되고 속도가 빨라집니다. 코어 드릴로 준비된 구멍에 파일을 쉽게 박거나 기성 철근 콘크리트 구조물을 장착합니다. 코어 드릴링을 사용하면 벽돌 및 콘크리트 구조물에 원통형 구멍을 만들 수 있습니다.
작업 기술 및 장비
코어 드릴을 사용하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 바닥 구멍에 액체를 공급하는 작업과 건식 작업, 즉 드릴링 유체 없이 작업하는 것입니다.
비점착성 토양이 침투 및 추출에 충분한 양의 자연 수분으로 포화된 경우 굴착 유체를 사용하지 않는 굴착이 사용됩니다. 또한 유동성 소성, 연질 소성 및 내화 양토/점토, 경질 및 소성 사질양토를 통과할 때 굴착 샤프트에 물이 공급되지 않습니다.
암석 및 반암반을 드릴링할 때는 액체를 사용해야 합니다.물이 없으면 심화가 훨씬 더 느리게 발생합니다. 또한 비트의 조기 고장 가능성이 크게 증가하므로 건식 드릴링이 더 비싼 것으로 간주됩니다.
드릴링 유체로 드릴링하면 심화 속도가 크게 증가합니다. 대부분 이 방법은 상당한 깊이의 우물을 뚫을 때 사용됩니다. 이를 통해 크라운 손상 위험을 최소화하면서 최단 시간 내에 작업을 완료할 수 있습니다.
코어 샘플링이 문제가 되지 않는 경우, 느슨하고 비점착성 토양에 우물을 개발하는 동안 고압의 물이 바닥에 공급됩니다. 이 경우 얼굴을 물줄기로 간단히 씻어서 광산 샤프트를 파괴 된 토양에서 떼어냅니다.
핵심기술의 원리
코어 드릴링의 주요 요소는 코어 파이프 바닥에 설치된 파괴 절단 부품입니다. 그들은 그것을 왕관이라고 부릅니다. 암석을 파는 데에는 다이아몬드 커터가 장착된 특수 크라운이 사용됩니다.
석회석에 물을 흡입할 때 드릴이 깊은 깊이까지 방해받지 않고 통과하도록 보장하는 것은 다이아몬드 비트입니다. 즉, 기반암에 묻혀있는 우물을 개발할 때 수세기에 걸친 응축의 결과로 균열에 가장 순수한 지하수의 매장량이 형성되었습니다.
암석은 고속으로 회전하는 비트를 사용하여 절단됩니다. 드릴의 회전 속도는 개발되는 토양의 밀도에 따라 조정될 수 있습니다. 크라운은 일종의 실린더 가장자리를 따라서만 토양을 "절단"하며, 그 중앙 부분은 코어 파이프에 압착됩니다.
코어를 추출하기 위해 드릴 비트를 표면으로 올립니다. 이에 의해 포착된 토양은 말 그대로 파이프 상부에 공급되는 공기 흐름에 의해 코어 드릴 밖으로 날아갑니다. 큰 망치로 발사체를 두드리면 부는 과정이 가속화됩니다.
단단한 암석을 통과할 때 코어 드릴은 매트릭스 및 롤러 비트보다 생산성이 더 높습니다. 이는 드릴의 높은 회전 속도로 인해 필요한 개발 노력이 줄어들기 때문입니다.
또한, 비트는 암석을 완전히 파괴하므로 베일러로 이를 "떠내야"하거나 얼굴을 씻기 위해 물을 압력과 함께 공급해야 합니다. 실제로 동일한 섹션을 두 번, 심지어 세 번 통과해야 합니다. 먼저 해당 섹션을 파괴한 다음 제거합니다. 핵심 기술을 사용하면 한 번에 얼굴을 통과하고 지울 수 있습니다.
공작 기계 및 드릴링 장비
기계 또는 드릴링 장비의 선택은 우물의 목적과 직경에 따라 결정됩니다. 코어 드릴링 방법의 인기는 전 세계 드릴링 장비 및 기계의 생산을 결정합니다. 대형 트랙터, 트럭 및 전지형 차량은 탐사 시추용 장비에 적합합니다.
대부분의 경우 드릴링 장비는 MAZ, KAMAZ 및 Ural 브랜드의 클래식 자동차에 장착됩니다. 그러나 개인 건축에서 우물을 뚫는 데 사용되는 경량 장비에 대한 설치 옵션이 있습니다.
~에 수동 회전 드릴링 코어 파이프는 역사적 전신인 유리로 교체되었습니다. 이 발사체는 밑창의 가장자리가 뾰족한 코어 튜브의 단축 버전입니다. 유리는 수동으로 또는 모터 드릴을 사용하여 땅에 나사로 고정되고 그 안에 포장된 모든 것은 표면으로 제거됩니다.
우물 시추 및 배치용 장비
코어 드릴링을 수행하려면 깊이 작업하고 다양한 유형의 암석을 개발 및 추출할 수 있는 장비가 필요합니다. 작업 중에는 발사체에 의해 파괴된 물질을 표면으로 주기적으로 들어 올리는 것이 보장되어야 합니다.
표준 드릴링 도구 세트
양질의 작업을 수행하려면 다음이 필요합니다.
- 코어 쉘. 수평 굴착 및 수직 굴착 모두에 사용됩니다. 표준 코어 파이프를 사용하면 최대 45도 각도로 드릴링이 가능합니다. 벽이 얇은 코어 드릴은 통신 배치 시 수평 트렌치 없는 드릴링에만 사용할 수 있습니다.
- 크라운. 이것은 암석의 코어 절단을 용이하게 하기 위해 코어 튜브에 장착되는 암석 파괴 도구입니다. 황동 비트는 퇴적 점착성 토양과 비점착성 토양을 굴착하는 데 사용됩니다. 다이아몬드 커터가 장착된 초경 비트는 암석을 뚫고 콘크리트, 아스팔트 및 벽돌 벽에 구멍을 형성하기 위해 생산됩니다.
- 강철 케이싱 파이프. 굴착 케이싱에 필요합니다. 유정을 형성하고 심화와 동시에 수행됩니다. 그들의 직경은 우물의 직경과 같습니다. 취수용 케이싱은 코어 파이프의 직경과 우물에 사용할 펌프에 초점을 맞춰 미리 선택됩니다.
- 바벨. 이것은 함께 꼬인 좁은 파이프입니다. 드릴 스트링을 연장하는 데 사용됩니다. 간단히 말해서, 발사체 높이보다 더 큰 깊이에서 회전 운동이 전달될 수 있도록 코어 튜브 상단에 교대로 나사로 고정됩니다. 코어 파이프 높이 + 드릴 스트링 높이 = 굴착 깊이.
- 번역가. 드릴 로드에 있는 다양한 직경의 나사산 연결을 보장하는 데 필요합니다. 회전근, 플러싱 씰 및 기타 구성 요소.
- 플러그와 씰을 플러싱합니다. 전체 코어를 가져갈 필요가 없다면 그들의 도움으로 파괴된 토양을 표면으로 들어 올릴 수 있습니다. 이 경우 얼굴에 물을 공급하여 파괴된 흙을 압력을 받아 낮 표면에 씻어냅니다.
- 끌. 이는 코어 드릴이 관통하기 가장 어려운 위치에 구멍을 깊게 만드는 데 사용됩니다. 비트를 사용할 때 때때로 회전 드릴링에서 케이블 충격 드릴링으로 전환합니다.
제시된 도구는 핵심 기술을 사용한 드릴링을 위한 표준 세트입니다.어떤 경우에는 개발의 복잡성에 따라 추가 도구와 장비가 필요할 수 있습니다.
코어 파이프 설계의 특징
디자인 특징 발사체 코어 드릴링 중 이는 코어의 무결성을 최대한 보존하기 위한 것이며 자유 통로 주변의 링 모양 배열로 구성됩니다. 가장 중요한 특성 중 하나는 계수입니다. 코어 샘플링 이는 공구의 외경에 대한 코어 직경의 비율로 정의됩니다.
코어 드릴링 공구는 표준화되어 있으며 주로 직경만 다릅니다. 구조적 특성에 따라 코어 파이프는 단일 파이프와 이중 파이프로 분류됩니다. 일반적인 지질 조건에서 작동하도록 설계된 단일 발사체는 우물 개발에 탁월합니다.
회전하지 않는 내부 튜브가 있는 이중 도구는 지질 탐사에만 사용됩니다. 다양한 요인의 영향으로 쉽게 파괴되는 암석 시료를 추출하는 것이 필요합니다. 이를 통해 천연 비율의 미네랄과 폐석을 포함한 천연 성분의 샘플을 채취할 수 있습니다.
모든 코어 파이프는 송풍, 바닥에 드릴링 유체 공급 및 우물 청소를 위해 설계되었습니다. 상단에는 물이나 공기 흐름이 주입되는 기술 구멍이 있습니다.
발사체 절단 부분의 특성
모든 크라운은 코어 파이프에 나사로 고정하는 데 필요한 상단에 나사산이 있고 하단에 커터가 있는 링 형태로 제공됩니다. 절단기는 이 절단 금속 부품에 솔리드 캐스팅되거나 용접될 수 있습니다.
코어 드릴링에는 다음 비트가 사용됩니다.
- 초경 – 미세 앞니, 리브.
- 다이아몬드 – 함침 및 작은 다이아몬드.
초경 절삭 부품은 "부드러운" 토양을 드릴링하도록 설계되었습니다. 그들의 도움으로 모든 종류의 점토 암석, 반암 암석, 저수분 및 밀도가 높고 중간 밀도의 젖은 모래가 뚫립니다. 사암과 이회토를 뚫기 위해 텅스텐-코발트 절단기가 있는 크라운이 사용됩니다.
미세 앞니 비트는 작은 중간 크기의 단단한 암석을 드릴링하도록 설계되었습니다. 마모성. 팔각형 또는 정사각형 절단기가 장착되어 있습니다. 커터를 서로 다른 높이에 배치하면 계단식 면도 얻을 수 있으며 그 장점은 위에 설명되어 있습니다.
골이 있는 비트는 중간 크기의 단단한 암석을 드릴링하도록 설계되었습니다. 마모성. 이러한 크라운의 커터는 강철 원통형 또는 프리즘형으로 구성됩니다. 본부 카바이드 인서트 포함. 동시에 크라운이 마모되더라도 성능은 저하되지 않습니다.
다이아몬드 커터가 장착된 크라운은 높은 암석 및 반암석을 드릴링하도록 설계되었습니다. 마모성.
갈비뼈의 수는 크라운의 디자인과 직경에 따라 결정되며 3에서 6까지 가능합니다. 암석 파괴 과정의 가속화는 크라운 끝을 기준으로 리브를 위쪽으로 이동하여 달성할 수 있습니다. 이는 계단식 바닥 구멍을 보장하고 세척액의 통과를 용이하게 합니다.
케이싱 파이프
코어 및 케이싱 강관은 모두 GOST 51682-2000에 따라 생산됩니다. 지질 탐사 및 지질학 공학에서는 토양이 표면으로 붕괴되는 것을 방지하는 데 사용됩니다. 이로 인해 한 지질 층이 다른 지질 층으로 대체되는 깊이를 이해할 수 없습니다.
안에 취수 작업 배열 케이싱 파이프는 우물의 벽을 형성합니다. 또 다른 생산품인 파이프 스트링은 조립된 케이싱에 담궈집니다. 요즘에는 플라스틱으로 조립되는 경우가 가장 많습니다. 생산 컬럼에는 펌핑 중에 모래 알갱이와 미세한 자갈을 유지하는 필터가 장착되어 있습니다.
가장 일반적인 것은 니플 연결부가 있는 케이싱 파이프입니다. 이 경우 파이프의 한쪽에는 내부 스레드가 있고 반대쪽에는 외부 스레드가 있습니다. 굴착 샤프트는 나사형 파이프로 매우 간단하고 빠르게 조립됩니다.
용접 조인트용으로 설계된 케이싱 파이프가 있습니다. 노동집약적인 기둥 조립 공정으로 인해 민간에서는 사용되지 않습니다.
케이싱과 코어 파이프는 모두 강도 그룹 "K"의 45등급 강철로 만들어집니다.표면 마모에 대한 저항력을 높이기 위해 파이프 끝 부분을 경화시켰습니다. 사용된 드릴링 장비와 직경에 따라 다름 수중펌프 개인 취수 작업 건설에는 직경 100~200mm의 파이프가 사용됩니다.
코어 드릴링 단계
작업을 시작하기 전에 지적 계획을 연구하고 작업 표면을 준비해야 합니다. 드릴링 장비 자체와 플러싱 유체가 있는 기계 모두 드릴링 현장에 방해받지 않고 접근할 수 있도록 보장해야 합니다.
다음 단계는 최소 2입방미터의 구멍을 파는 것입니다. 이렇게 하면 추가 탱크를 사용할 필요가 없습니다. 구덩이는 지하수를 배수하고 세척액을 사용하도록 설계되었습니다. 트렁크의 주요 부분을 설치하려면 흙을 펀칭해야합니다.
다음으로 선택한 비트를 드릴 코어 파이프에 연결하여 선택합니다. 케이싱 파이프, 깊어질수록 증가합니다. 설치가 단단히 고정되어야 하며 그 후에 드릴링 장비가 시작됩니다.
코어 드릴이 깊어지고 채워짐에 따라 주기적으로 표면으로 들어 올려지고 드릴링 중에 공구에 포착된 토양이 제거됩니다. 그런 다음 코어에서 분리된 드릴을 다시 우물 구멍에 담가서 드릴링을 계속할 수 있습니다.
코어 툴과 로드로 구성된 드릴 파이프 스트링을 분해하여 위로 들어올립니다. 즉, 코어 파이프가 배럴에서 제거될 때까지 로드를 순차적으로 분리합니다.
개인 소유주를 위한 우물 개발을 위한 최선의 선택은 세척과 함께 코어 드릴링으로 간주됩니다. 이 경우 샘플을 채취할 필요가 없습니다. 가장 중요한 것은 배럴을 신속하게 형성하고 슬러지를 제거하는 것입니다. 작업 준비 향후 사용을 위해.
세탁에는 어떤 물이라도 사용할 수 있으며 근처 연못이나 강의 물이 매우 적합합니다. 모래용 우물을 개발하는 경우에는 건식 드릴링도 가능합니다. 일반적으로 이 경우 드릴링 유체로 물통 두 개만 있으면 바닥의 발사체를 식힐 수 있습니다.
느슨하고 수분이 적은 모래에서 작업하는 경우 구멍 벽을 강화하기 위해 작업 용액에 액체 유리 또는 점토 덩어리를 추가하는 것이 좋습니다. 어쨌든 드릴이 불안정한 구조의 수평선을 통과할 때 케이싱 파이프로 우물의 벽을 강화하는 것이 정당할 것입니다.
프로세스의 기술적 특징
심화 과정에서 드릴의 회전 속도를 조정할 수 있습니다. 드릴은 저속에서 퇴적암 층을 쉽게 극복할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 그러나 기반암을 통과할 때에는 회전 속도의 증가가 필요합니다. 코어 드릴링 방법을 사용하면 다양한 구성과 경도의 층을 관통하는 것이 가능합니다.
드릴링 장비는 준비된 수평 위치에 있어야 한다는 사실을 고려해야 합니다. 개발 중인 우물의 직경이 1m를 초과하지 않는 경우 침투 각도를 조정할 수 있습니다. 굴착의 수직성은 케이싱에 의해 유지됩니다.
케이싱 파이프는 굴착 직후 굴착 현장에서 제거하면 재사용할 수 있습니다. 코어 튜브는 재사용 가능한 발사체로 크라운에 대해서는 말할 수 없습니다. 퇴적지층을 시추하려면 적어도 두 개 또는 그 이상이 필요합니다. 석회암 위에 우물을 건설할 때 마모된 수관의 수를 정확하게 예측하는 것은 불가능합니다.
드릴링 장비는 고용량 차량 또는 추적 차량에 장착할 수 있습니다. 특수 장비 어려운 지형 조건에서 작업하는 경우. 핵심 방법을 사용하여 우물을 뚫을 때 더 가벼운 이동식 장비를 사용할 수 있습니다.
핵심 방식의 장점과 단점
반경을 따른 크라운의 포인트 동작 덕분에 솔리드 코어의 표면을 정확하게 절단하고 가져오는 것이 보장됩니다. 이 기술은 암석을 시추하는 데 적용 가능합니다. 12 카테고리에서는 수직 및 비스듬하게 작업할 수 있습니다.
핵심공법의 가장 중요한 지표 중 하나는 높은 생산성과 드릴링 속도입니다.
이 외에도 다음과 같은 장점이 강조될 수 있습니다.
- 플러싱 유체 또는 공정수를 사용하는 경우 드릴링 용량은 85%입니다.
- 작동 용액에 활성 유제를 도입하면 우물 벽을 원래 상태로 유지할 수 있습니다.
- 암석이 연속적으로 파괴되지 않아 축방향 하중이 감소하므로 에너지 비용이 절감됩니다.
- 이 방법을 사용하면 현무암과 화강암을 포함한 모든 암석으로 작업할 수 있습니다.
- 조립식 이동식 기계를 사용하면 접근하기 어려운 곳에서도 작업이 가능합니다.
코어 드릴링에는 장점과 함께 단점도 있습니다.
- 부서진 암석에서 작업할 때 코어 막힘이 자주 발생하며, 이로 인해 파이프를 제거하여 녹아웃시켜야 합니다.
- 단단한 암석을 통과할 때 비트는 과열과 달라붙음으로 인해 빠르게 무뎌집니다. 이를 방지하려면 냉각수를 사용하고 유량을 줄여야 합니다. 결과적으로 드릴링 속도가 감소합니다.
- 드릴링의 작은 단면적 (최대 200mm)으로 인해 강력한 사용이 허용되지 않습니다. 잠수정 슬리퍼.
우물을 개발할 때 지층을 열 때 점토 용액을 사용하면 대수층이 침전될 가능성이 높습니다.
주제에 대한 결론 및 유용한 비디오
비디오 1. 핵심 방법을 사용하여 우물을 시추하는 초기 단계:
비디오 2. 화강암 암석에 있는 우물의 코어 드릴링:
유정의 코어 드릴링을 시작하려면 경제적 계산이 선행되어야 합니다. 장비의 안전 표준 및 작동 규칙을 준수하면 장비 고장 위험이 최소화되어 높은 작업 효율성, 드릴링 속도 및 경제적 비용 절감이 보장됩니다.
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