روش های مختلف حفاری عبارتست از:
۱) حفاری شستشو (Wash boring)
۲) حفاری دورانی (Rotary drill)
۳) حفاری اوگر مارپیچی ممتد
۴) حفاری اوگر میان تهی
۵)حفاری اوگرهای با قطر زیاد
۶) حفاری ضربهای
۷)حفاری مته چکشی
۸)حفاری مته ضربهای بادی
۹) روش توربینی
۱۰) ماشین هایTBMحفر تونل ( نحوه تخلیه ، قیمت آنها ، اجزاء این ماشین ها )
گروه معدن کاران دژسان
آماده همکاری با معادن و پیمانکاران و کارفرمایان بخش خصوصی و دولتی، معدن ، راهسازی و ترانشه ، نیلینگ و انکراژ
با در اختیار داشتن چندین دستگاه دریل واگن فورکاوا پنوماتیک و هیدرولیک و همچنین کمپرسورهای ۸۲۵ به بالا
تلفن تماس 09155062125 , 09115091768 , 09367256568 , 09306083350
یاسین حلاجان
۱) حفاری شستشویی (Wash boring)
این حفاری برای بدست آوردن نمونههای خاک ، حفاری اکتشافی برای بررسیهای اولیه ، حفر گمانه برای برخی آزمونهای برجا از جمله آزمایش SPT بکار میرود.
روش حفاری :بالا و پایین رفتن سر مته باعث سست شدن مواد زیر لوله تزریق آب میشود. آب با فشار زیاد از سوراخ سر مته خارج و خردهها را به خارج هدایت میکند.
مزایا : نیاز به کارگر با مهارت کم دارد. در همه نقاطی که برای وسایل سبک قابل دسترس باشند، قابل اجرا است.
محدودیتها : اجرای عملیات ، مخصوصا در عمق بیش از ۱۰ متر کند است. نفوذ در خاک مقاوم مشکل و در سنگ غیر ممکن است. خارج کردن گراول از لوله جدار مشکل است و منجر به کاهش کیفیت نمونهها میشود. گرفتن نمونه دست نخورده مشکل است.
۲)حفاری مته دورانی (Rotary drill)
این روش هم نمونههای خاک و سنگ را بدست میدهد و هم نمونههایی برای انواع آزمایشهای برجا ایجاد میکند. این روش در حفر گمانههای غیر قائم برای زهکشی افقی یا ایجاد مهار کاربرد دارد. امروزه کاربرد دستگاههای حفاری چرخشی بسیار متداول شده است. این دستگاهها را میتوان در هر نوع زمین بکار برد. ولی برتری کاربرد آنها در زمینهای نرم بیشتر است. پیشروی این دستگاهها در داخل سنگهای سخت به کندی صورت میگیرد. در این روش سر مته فولادی که متصل به انتهای لوله فولادی است، از سر چاه به کمک موتور ، حرکت دورانی مینماید. گل حفاری از داخل لوله به درون چاه تزریق شده و از اطراف لوله به سر چاه بر میگردد.
گل حفاری ضمن خنک کردن سر مته اعمال حمل خرده سنگهایی که بوسیله سر مته از ته چاه تراشیده شده است، به سر چاه و جلوگیری از فشار طبقات سست و ریزش آنها به داخل چاه را نیز انجام میدهد. با روش حفاری دورانی چاههای بسیار عمیق حفر میگردد. عمیق ترین چاه جهان که با این روش حفر گردیده در سال ۱۹۵۶ در لوئیزیانا (آمریکا) به عمق ۲۱۵۳۵ فوت بود که به نفت نرسید.
روش حفاری : پیشروی توسط سر مته برنده که در انتهای لوله حفاری قرار دارد و تحت فشار هیدرولیکی است، انجام میشود. دیواره چاه را معمولا گل نگاه میدارد.
مزایا : روشی نسبتا سریع است و میتواند در همه نوع مواد نفوذ کند. برای همه نوع نمونه گیری مناسب است.
محدودیتها : جابجا کردن وسایل در زمینهای ناهموار و باتلاقی مشکل است و محتاج راه مناسب است. همچنین محتاج سکوی تسطیح شده است. کارآیی حفاری با توجه به اندازه دستگاه متغیر است.
۳)حفاری اوگر مارپیچی ممتد
این دستگاه سوراخهایی به قطر کوچک تا متوسط حفر میکند و بطور پیوسته نمونههای دست خورده میگیرد. معمولا در خاکهای دارای چسبندگی ، که چاه بدون لوله جدار ریزش نمی کند، انجام میشود.
روش حفاری: حفاری با چرخاندن رشته ممتد اوگرمارپیچی صورت میگیرد.
مزایا : روش سریع در خاکهای مقاوم و سنگ نرم است. پس از خروج اوگر ، اگر چاه باز باقی بماند، امکان نمونه گیری SPT وجود دارد.
محدودیتها : پس از خروج اوگر در مواد با چسبندگی کم یا دانهای و یا بدون چسبندگی ، چاه ریزش میکند و لذا عمق حفاری تا نزدیکی سیستم ایستابی محدود میشود. روشهای نمونه گیری محدود و نمونههای بدست آمده دست خوردهاند.
۴)حفاری اوگر میان تهی
این دستگاه سوراخهایی با قطر کم تا متوسط برای نمونه گیری از خاک حفر میکند.
روش حفاری: روش حفاری مشابه حالت قبل است با این تفاوت که ساقه مجوف به داخل زمین پیچانده میشود تا نقش یک لوله جدا را بازی کند.
مزایا : روش سریع خاکهای ضعیف تا نسبتا مقاوم است. گرفتن نمونههای SPT و UD امکانپذیر است. در خاکهای مقاوم حاوی لایههای شنی ، نفوذ به اعماق زیاد مشکل و به داخل قطعات سنگ غیر ممکن است. دست خوردگی قابل ملاحظهای ممکن است بر اثر مته اوگر در خاک بوجود آید.
۵)حفاری اوگرهای با قطر زیاد
این روش برای حفر سوراخهای با قطر زیاد (تا ۱۰ سانتیمتر) برای کسب نمونههای دست خورده و بررسی لایهها در خاکهای دارای چسبندگی که گمانه نیاز به حایل ندارد، مورد استفاده قرار میگیرد.
روش حفاری : با چرخاندن اوگر دارای قطر زیاد خاک بریده شده و گمانه حفر میشود.
مزایا : روشی سریع بوده و بررسی شرایط خاک در زیر زمین از نزدیک را امکانپذیر میسازد.
محدودیتها : عمق حفاری توسط سطح ایستابی و شرایط سنگ محدود میشود. ماشینهای بزرگتر محتاج راه دسترسی مناسب هستند. برای خاکهای بدون چسبندگی ، رسهای نرم و خاکهای آلی مناسب نیست. نمونهها دست خورده است.
گروه معدن کاران دژسان
آماده همکاری با معادن و پیمانکاران و کارفرمایان بخش خصوصی و دولتی، معدن ، راهسازی و ترانشه ، نیلینگ و انکراژ
با در اختیار داشتن چندین دستگاه دریل واگن فورکاوا پنوماتیک و هیدرولیک و همچنین کمپرسورهای ۸۲۵ به بالا
تلفن تماس 09155062125 , 09115091768 , 09367256568 , 09306083350
یاسین حلاجان
۶) حفاری ضربهای
تنها در حفاری چاههای آب بکار میرود. نمونههای شسته شده توسط گلکش خارج میشود. عمق تا سنگ بستر را مشخص میکند. دستگاههای حفاری ضربهای و یا سوندوزهای ضربهای ، دستگاههای سادهای هستند که برای پژوهشهای آب یابی بسیار مناسب هستند. از این دستگاهها بیشتر برای چاههایی که در داخل سنگهای مقاوم حفر میشود، استفاده میکنند. اصول کار سوندوزهای ضربهای خردکردن سنگهاست که این عمل بوسیله متهای به نام مته حفاری یا ترپان انجام میگیرد. متهها بطور منظم از ارتفاع ثابتی روی سنگ فرود میآیند. دستگاه مجهز به یک خرک چهار قطبی و یا یک دکل است که متههای حفاری بوسیله یک قرقره برگشت روی آن آویزان میگردند.
این متهها دارای حرکت رفت و آمدی میباشند و به منظور اجرای مانورهای پائین و بالا رفتن ، از دستگاه رفت و برگشت جدا گردیده و به یک وسیلهای به نام چرخ قرقره که برای جاگذاری لولهها نیز بکار میرود، مربوط میباشند. خرکهای جدا شونده ، چوبی و یا فلزی هستند. پایهها روی دالهای سیمانی که قبل از مونتاژ دستگاه تهیه میشوند، قرار میگیرند. دکلهای خم شونده یا تلسکوپی ، سوندوزهای دستگاههای حفاری خود کار قابل حمل را مجهز مینمایند. ممکن است که این دکلها به صورت دائمی در پشت یک کامیون ثابت شده باشند. دکلها باید بوسیله کابلهای محکم روی بلوکهای سیمانی ثابت گردند .
عمیق ترین چاه با روش ضربه ای : عمیق ترین چاه با این روش در ایالت نیویورک توسط شرکت گاز طبیعی ایالت نیویورک در سال ۱۹۴۸ تا ۱۹۵۳ تا عمق ۱۱۱۴۵ فوت حفر گردید که به نفت نرسید.
روش حفاری : سر مته سنگین بالا آورده شده و رها میشود تا مواد شکسته شده و یک مخلوطی از خردهها و آب ایجاد شود که توسط گلکش با پمپهای ماسه کش خارج میشود. دیواره چاه توسط لوله جدار ، پابرجا نگاه داشته میشود.
مزایا : روشی نسبتا اقتصادی جهت تعبیه گمانههای با قطر زیاد (تا ۶۰ سانتیمتر) در انواع مواد است.
محدودیتها : ابزارها بزرگ و پر زحمت است. در خاکهای قوی و سنگ به کندی انجام میشود. اغتشاشات اطراف سر مته که ناشی از ضربات پر انرژی سر مته است، به شدت بر مقادیر SPT تاثیر میگذارد. مغزه گیری و نمونه UD سنگ امکانپذیر نیست.
۷)حفاری مته چکشی
برای حفر چاه آب و چاههای اکتشافی در داخل قطعه سنگها مناسب است.
روش حفاری : مشابه حفاری ضربهای است. شمعی که توسط نیروی دیزل رانده میشود برای راندن لوله جدار مضاعف استفاده میشود. در حالی که جریان هوا تراشهها را از لوله داخلی خارج میکند.
مزایا : نفوذ نسبتا سریع در قطع سنگها و قلوه سنگها است.
محدودیتها : مشابه حفاری ضربهای است، با این تفاوت که پیشروی به مراتب سریعتر است.
۸)حفاری مته ضربهای بادی
این روش برای حفر گمانه برای آتشباری ، دوغاب زنی و مهار سنگ است. روش سریع برای حفر چالهای با قطر کم در سنگ سخت است. بهترین کاربرد را در سنگهای سخت تودهای دارد. نمونهها منحصرا به ذرات و تراشههای کوچک است. برای نمونه گیری بکار نمیرود. در سنگهای سست دارای شکستگی با لایههای رس یا شیل مرطوب ممکن است تمام لوله حفاری در سوراخ باقی بماند.
روش حفاری : ضربات و چرخیدن سر مته ، سنگ را خرد میکند و تراشهها توسط فشار هوا خارج میشود.
۹)حفاری روش توربینی
بر حسب گزارشی که به چهارمین کنگره جهانی نفت در سال ۱۹۵۵ در رم داده شد، شوروی سابق نوعی حفاری دورانی ابداع کرده بود که در آن سر مته به جای آنکه به کمک لوله فولادی دوران نماید، بوسیله توربینی که به عنوان نیروی محرکه از گل حفاری و یا الکتریسیته استفاده مینماید، حرکت میکند. در این روش قسمت متحرک تنها سر مته در عمق چاه خواهد بود. بنابراین میتواند سرعت دورانی به مراتب بیشتری داشته باشد. از نظر سرعت عملی که این روش دارد، دارای برتری اقتصادی زیادی است. بر حسب گزارش فوق ۶۵ درصد کل حفاریهای نفتی شوروی سابق با این روش بوده است. این روش اکنون در اروپا و آمریکا نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
۱۰) ماشین های TBMحفر تونل
در این قسمت به معرفی یکی از ماشین های حفر تونل که تونل را به صورت تمام مقطع حفر می کند
می پردازم.این ماشین ها تمام مقطعهای دایره ای را یک جا حفر می کنند و معمولا آنها را به نام ماشین های تونل حفر کن می نامند و با علامت اختصاری TBM که حروف اول نام انگلیسی دستگاه است از آنها نام می برند .کامل و گسترش این دستگاه ها سبب شده است که آهنگ پیشروی تونل ها در حد قابل توجهی افزایش یابد.
امروزه در سنگ های نسبتا سخت نیز برای حفر تونل از این ماشین ها استفاده می کنند.بعد از سال ها تلا ش و ساخت انواعی از این نوع ماشین ها کوشش های بعدی به منظور ساخت ماشین های تمام مقطعی بود که شرایط سخت زمبن شناختی قادر به حفر تونل باشد که آهنگ پیشرفت و تکامل در این زمینه در مقایسه با پیشرفت های اولیه این ماشین ها محدود تر است.در واقع شروع این تحقیقات کوشش های رابینز در سال ۱۹۵۷ میلادی برای ساخت ماشین هایی بود که بتواند در سنگ های خیلی سخت نیز با راندمان معقول تونل حفر کند.
در آن زمان به تدریج این دستگاه ها سنگینتر و محکم تر شد ند و توان آنها نیز افزایش یافت اما پیشرفت آنها در زمینه حفر سنگ های محکم کند است.به عنوان مثال عملکرد نوعی از این دستگاه ها که مجهز به هر دو سیستم برش ناخنی و دسکی بود برای حفر در سنگهای آهکی سیلتی که در بین آنها لایه هایی با مقاومت ۱۴۰mpa وجود داشت راضی کننده نبود. سر انجام ناخن ها به طور کلی حذف شد و حفر تونل تنها با استفاده از دیسک های حفار ادامه یافت.
یاسین حلاجان