Vysoký výkon moderných vrtných súprav umožňuje vytvárať studne s veľkým priemerom a hĺbkou. Ak hovoríme o malých prevádzkových parametroch, potom môže byť prístup k technickej realizácii samotnej úlohy odlišný. Napríklad jadrové vŕtanie umožňuje nákladovo efektívne vŕtať úzke otvory pri zachovaní vysokej presnosti a presnosti pri rezaní kameňa.
Technologické funkcie
Základná metóda sa používa v priemysle a geodézii už viac ako 150 rokov. Jeho osobitné miesto vo všeobecnom sortimente technológií geologického vývoja je spôsobené tým, že po dokončení diela zostáva pevné jadro. Jedná sa o valcový stĺp s materiálom zo studne, ktorý je možné vyhodiť alebo uložiť na ďalšie štúdium horniny - v závislosti od úloh. Inými slovami, rezanie a vývoj sa nevykonáva po celej ploche vrtáka, ale pozdĺž okrajov studne. V tomto prípade sa pohyb koruny vyskytuje aj striktne pozdĺž okrajov, čo vám umožňuje zachrániť skalu. Spolu s tým sú šachty plnené pracovným zariadením, ktoré predstavujú jadrové vrtné súpravy - bity, závitovky a jadrové prijímače. Táto technológia má tiež množstvo obmedzení, pretože s rastúcou hĺbkou sa zvyšuje tlak na rezné prvky. Z tohto dôvodu maximálna hĺbka jadrových otvorov dosahuje iba 150-160 mm, v závislosti od typu pôdy a vlastností zariadenia.
Rozsah metódy
Používanie jadrových vrtákov sa oplatí pri ťažbe tvrdých hornín. Týka sa to najmä horských ložísk, ktoré sa skúmajú na vedecké alebo dizajnérske účely. Napríklad pri geodetických prieskumoch môže byť potrebná pevná vzorka pôdy s hĺbkou viac ako 1 m. Preto sa metóda používa pri prieskumných prieskumoch, a to nielen v stavebníctve. V ťažobnom priemysle sa pred inštaláciou hydromechaniky a viaczávitovkových rýpadiel vykonáva jadrové vŕtanie priamo na mieste ťažby, ktorého výsledkom je projekt budúceho vrtu.
Použité vybavenie
Hlavnou funkčnou jednotkou je jadrová vrtná súprava. Môže byť dodaný na pracovisko a následne použitý na špeciálnej nosnej plošine, alebo môže byť mobilným spôsobom integrovaný do podvozku vozidiel KAMAZ, MAZ, Ural atď. Vozidlá Caterpillar slúžia na vykonávanie prác v sťažených podmienkach.
Návrh inštalácie stĺpavŕtanie tvorí nosný rám, motor, hydraulický systém ovládania polohy pracovných telies, hadica na preplachovanie povrchov studne a zariadení, ako aj mechanizmus na pripevnenie trysiek typu SDS. Na riadenie a napájanie je možné použiť modulárne riadiace body a generátory. Keďže sa práca vo väčšine prípadov vykonáva mimo centrálnych komunikácií, hlavným zdrojom energie pre takéto zariadenia sú prostriedky nezávislého zásobovania palivom.
Príslušenstvo a spotrebný materiál na vŕtanie
Pri vývoji hornín možno použiť korunky rôznych veľkostí a pomocné nástroje. Pre vysokopevnostné tvrdé formácie sa používajú diamantové a brokové segmenty. Pevne je stredná hornina rezaná wolframitovým pobeditom a korunami a nízkopevná zemina je upravovaná oceľovými prvkami. V každom prípade je použitie nástrojov na údržbu tváre povinné.
Potrubie, závitovky, tyče na jadro a preplachovacie upchávky možno použiť na zásobovanie vodou alebo odsávanie jadier. V zložitých oblastiach sa pri organizovaní viacstupňovej konfigurácie vŕtania používajú aj špeciálne adaptéry s montážnymi kovaniami, rotátormi a tupými spojmi.
Workflow
V prvej fáze je cieľová oblasť očistená od úlomkov, trávnika a cudzích predmetov. Niekoľko metrov od miesta vŕtania sa vytvorí jama pre budúci odtok preplachovacieho roztoku. Jeho hĺbka závisí odplánovaný rozsah prác. Potom sa pomocou otvoru vytvorí otvor na umiestnenie samotného vrtáka, po ktorom sa vrták integruje do uchopovacieho mechanizmu. V tejto fáze je jadrová vŕtačka zostavená podľa dosahu pracovného zariadenia pomocou rúr a adaptérov. Ďalej sa otáčanie rúry začína frézami pozdĺž okrajov.
Po každom prechode s naplnením trysky jadrom sa štruktúra zdvihne. Pri ručnom spôsobe údržby pracovníci vyťažia horninu údermi kladiva. V mechanizovaných zariadeniach sa táto operácia vykonáva automaticky pomocou špeciálneho posúvača. Potom sa vykoná preplachovanie a vrták sa znova ponorí do studne, kým sa nedosiahne požadovaná hĺbka. Pre horniny s krehkou nestabilnou štruktúrou sa so zväčšujúcou sa hĺbkou priechodu používajú výstužné plášťové rúry. Zabraňujú zrúteniu stien a narušeniu parametrov vŕtania.
Výhody technológie
Z pohľadu možnosti získania presného jadra je to najlepší spôsob vŕtania. Ako alternatívu možno odporučiť použitie rotačného sekáča, ale ani v tomto prípade nie je možné dosiahnuť rovnakú presnú geometriu rezu. Zároveň si zachováva vysoký výkon. Výkonné inštalácie umožňujú sériové spracovanie cieľovej oblasti na niekoľkých pozíciách v krátkom čase. Preto s integrovaným prístupom k prieskumu technológia jadrového vŕtania umožňuje študovať podzemnú štruktúru pôd.
Touto metódou môžetestabilne priechodné a vysokopevné horniny vrátane žuly a čadiča. Samotné vrty môžu byť mnohostranné, vyvýšené a vychýlené - zariadenie vám umožňuje vytvárať rôzne vývojové modely s rôznymi parametrami rýchlosti a veľkosti.
Technologické nedostatky
Medzi hlavné nevýhody techniky jadrového vŕtania patrí potreba používať preplachovacie riešenia, obmedzenia hĺbky prechodu a prísne požiadavky na údržbu nástrojov. Najcitlivejším faktorom v priebehu práce bude faktor opotrebovania rúr. Rezné hrany sa rýchlo opotrebúvajú, po čom je potrebné nabrúsiť alebo úplne aktualizovať pracovné segmenty. Preto aj pri vývoji hornín strednej pevnosti sa odporúča použiť diamantové jadrové vŕtanie s výdatným využitím bahna. Vo všeobecnosti, pokiaľ ide o umývanie, bez neho nie je možné získať kvalitný rez v jadrovom kruhu pri zachovaní funkčnosti funkčného zariadenia. Mnoho organizácií praktizuje techniku suchého vŕtania, no v konečnom dôsledku je to finančne aj technicky náročnejšie.
Záver
Optimalizácia technologických prístupov k realizácii vrtov v rôznych smeroch spočíva v automatizácii procesu a znížení počtu použitých jednotiek a zostáv. Dôraz je kladený na multifunkčnosť a praktickosť, ktorá sa dosahuje okrem iného zlepšením pracovných vlastností používaných koruniek. V prípade jadrového vŕtania stojí za to zdôrazniť optimalizáciu v samotnej schéme.vývoj studne. Napriek všetkým nedostatkom je to najlepšie riešenie na poskytnutie plytkej vzorky plemena. Navyše, táto technológia môže byť teoreticky použitá v domácich podmienkach s použitím maloformátových zariadení a ručných elektrických zariadení.
