BÀI GIẢNG HƯỚNG DẪN THỰC TẬP KHOAN - KHAI THÁC
GIỚI THIỆU MÔN HỌC
CBGD
: ThS. ĐỖ QUANG KHÁNH
ThS. HOÀNG TRỌNG QUANG
ThS. BÙI TỬ AN
Bộ môn
: Khoan và Khai thác
Tel
: 84-8-8654086
Mục lục
(cid:137) Mục tiêu môn học
(cid:137) Nội dung môn học
(cid:137) Nội qui và kỹ thuật an toàn cơ bản
(cid:137) Giới thiệu công tác khoan – khai thác
(video)
(cid:137) Hình thức đánh giá
(cid:137) Tài liệu tham khảo
BM. KHOAN & KHAI THÁC
2
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
MỤC TIÊU MÔN HỌC
(cid:137) Giúp cho sinh viên có điều kiện tiếp xúc và
làm quen với nghề nghiệp.
(cid:137) Tạo điều kiện cho sinh viên được quan sát,
thực hành một số công việc khoan địa chất
công trình, địa chất thủy văn tại hiện
trường.
(cid:137) Tổng kết, làm báo cáo thực tập khoan –
khai thác.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
3
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
NỘI DUNG MÔN HỌC
Bài 1:
LÀM QUEN VỚI THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ KHOAN
I. Nội dung và yêu cầu thực tập
II. Cơ sở lý thuyết
2.1. Thiết bị khoan
2.2. Dụng cụ khoan
2.3. Các dụng cụ trong bộ kéo thả
2.4. Các dụng cụ cứu sự cố và tháo mở cần
III. Điều kiện thực tập và cách thức tổ chức
BM. KHOAN & KHAI THÁC
4
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
NỘI DUNG MÔN HỌC
Bài 2:
KHOAN KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH
I. Nội dung và yêu cầu thực tập
II. Cơ sở lý thuyết
2.1. Giới thiệu
2.2. Các phương pháp khoan
2.3. Lấy mẫu đất
2.4. Bảo quản và ghi nhãn mẫu
III. Điều kiện thực tập và cách thức tổ chức
2.5. Các thí nghiệm trong hố khoan
BM. KHOAN & KHAI THÁC
5
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
NỘI DUNG MÔN HỌC
Bài 3:
KHOAN THĂM DÒ KHAI THÁC NƯỚC
I. Nội dung và yêu cầu thực tập
II. Cơ sở lý thuyết
2.1. Phân loại giếng và các phương pháp khoan
2.2. Một số yêu cầu cơ bản đối với giếng khoan
2.3. Công nghệ khoan
2.4. Tính toán sơ bộ về ống lọc
2.5. Khôi phục độ nhả nước của tầng chứa nước
2.6 Trám giếng khoan
III. Điều kiện thực tập và cách thức tổ chức
BM. KHOAN & KHAI THÁC
6
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
NỘI QUI VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN CƠ BẢN
1. Những qui định chung
• Đội nón, mang giày bảo hộ, mang găng tay khi
khoan.
• Không làm việc khi có giông, mưa to hoặc bảo
• Có biển cảnh báo thi công
• Chú ý đến công tác bảo vệ môi trường
(cid:131) Không vứt rác phế thải
(cid:131) Không để dung dịch khoan tràn ra ngoài
(cid:131) San lấp và phục hồi mặt bằng khi di dời
BM. KHOAN & KHAI THÁC
7
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
NỘI QUI VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN CƠ BẢN
2. An toàn khi lắp đặt các thiết bị
• Chuẩn bị nền và khu vực khoan.
• Không đặt thiết bị khoan ở sườn dốc.
• Đảm bảo khoảng cách nhỏ nhất từ máy khoan đến
nhà ở, nhà xưởng, đường dây điện bằng 1,5 lần
chiều cao tháp khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
8
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
NỘI QUI VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN CƠ BẢN
• Không lắp đặt thiết bị trong khu vực cấm của mạng
điện cao thế.
• Đảm bảo chiều rộng tối thiểu các lối đi trên khoan
trường
• 0,7m : máy khoan tự hành
• 1m: máy khoan cố định
• Lắp đặt hệ thống chống sét
BM. KHOAN & KHAI THÁC
9
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
NỘI QUI VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN CƠ BẢN
3. Một số điều nghiêm cấm
• Thay đổi chuyển động khi máy chưa dừng hẳn.
• Dùng roto để mở hoặc vặn choòng khoan và bộ khoan cụ.
• Khoá chặt các tay điều khiển của máy khoan, máy bơm,
máy phát lực.
• Dùng ống công có vết nứt, vỡ, vết hàn ngang hoặc dài quá
2 m để công khi tháo cần khoan, vặn ống chống.
• Sử dụng ống công để mở hoặc tháo dụng cụ khoan mà
đoạn ống lồng vào khoá dưới 0,2m
BM. KHOAN & KHAI THÁC
10
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
NỘI QUI VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN CƠ BẢN
4. Một số chú ý
• Khi có việc cần leo lên tháp khoan, cần đảm bảo:
(cid:131) Dụng cụ, đồ đạc nặng phải đưa lên bằng tời
(cid:131) Cho phép mang theo người những dụng cụ gọn
nhẹ (kìm, mỏ lết, tuốt nơ vít, ...) nhưng không được
ầm tay mà phải bỏ vào túi xách có quai đeo.
(cid:131) Mang thắt lưng khi làm việc trên cao
• Khi có sự cố hoặc do nguyên nhân nào đó mà phải dừng
khoan thì phải kéo bộ khoan cụ đến vị trí an toàn trong lỗ
khoan
BM. KHOAN & KHAI THÁC
11
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
HÌNH THỨC ĐÁNH GIÁ
- Nộp báo cáo thực tập: 50%
- Thi vấn đáp hoặc viết: 50%
BM. KHOAN & KHAI THÁC
12
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Kỹ thuật khoan địa chất, NXB Công nhân kỹ thuật,
Hà Nội, 1980.
- Công nghệ và kỹ thuật khoan thăm dò (tiếng Nga),
NXB Matxcơva, 1983.
- Kỹ thuật thăm dò và khai thác dầu khí (Video),
2001.
- Hướng dẫn Thực hành khoan – khai thác (Video),
2004.
- http://cee.engr.ucdavis.edu
- http://www.lifewater.ca/
BM. KHOAN & KHAI THÁC
13
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
BÀI GIẢNG HƯỚNG DẪN THỰC TẬP KHOAN - KHAI THÁC
BÀI 1: LÀM QUEN VỚI THIẾT BỊ
& DỤNG CỤ KHOAN
CBGD
: ThS. ĐỖ QUANG KHÁNH
ThS. HOÀNG TRỌNG QUANG
ThS. BÙI TỬ AN
Bộ môn
: Khoan và Khai thác
Tel
: 84-8-8654086
Mục lục
I. Nội dung và yêu cầu thực tập
II. Cơ sở lý thuyết
2.1. Thiết bị khoan
2.2. Dụng cụ khoan
2.3. Các dụng cụ trong bộ kéo thả
2.4. Các dụng cụ cứu sự cố và tháo mở cần
III. Điều kiện thực tập và cách thức tổ chức
BM. KHOAN & KHAI THÁC
15
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
I. NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THỰC TẬP
(cid:137) Nội dung:
(cid:153) Tìm hiểu công dụng, cấu tạo, đặc tính kỹ thuật và
cách sử dụng:
(cid:131) Thiết bị khoan
(cid:131) Dụng cụ khoan
(cid:131) Các dụng cụ trong bộ kéo thả
(cid:131) Các dụng cụ cứu sự cố và tháo mở cần
(cid:153) Tìm hiểu sơ đồ bố trí thiết bị và dụng cụ phục vụ
công tác:
(cid:131) Khoan khảo sát địa chất công trình
(cid:131) Khoan khai thác nước ngầm
BM. KHOAN & KHAI THÁC
16
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THỰC TẬP
(cid:137) Yêu cầu thực tập:
(cid:153) Theo công tác thực tập tại xưởng và công trường,
yêu cầu sinh viên
(cid:131) Nhận dạng, mô tả cấu tạo, công dụng, đặc tính kỹ thuật và cách sử dụng các thiết bị và dụng cụ khoan.
(cid:131) Tham gia vào việc vận hành và sử dụng các thiết
bị và dụng cụ khoan.
(cid:131) Mô tả cấu tạo, công dụng, đặc tính kỹ thuật của
máy khoan XJ-100.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
17
(cid:153) Trình bày và vẽ lại sơ đồ bố trí thiết bị và dụng cụ trong công tác khoan - khai thác tại xưởng và ngoài hiện trường. Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Thiết bị khoan
2.2. Dụng cụ khoan
2.3. Các dụng cụ trong bộ kéo thả
2.4. Các dụng cụ cứu sự cố và tháo mở cần
BM. KHOAN & KHAI THÁC
18
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
2.1. Thiết bị khoan
1. Máy khoan
2. Máy bơm dung dịch
3. Tháp khoan
BM. KHOAN & KHAI THÁC
19
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
1. MÁY KHOAN
(cid:137) Bộ máy khoan trong khoan xoay lấy mẫu gồm có: máy khoan,
động cơ kéo (điện hoặc diesel), máy bơm dung dịch và tháp
(cid:137) Các dụng cụ chính của máy khoan
gồm có:
(cid:153) Côn ma sát để đóng mở máy
(cid:153) Hộp số nhiều cấp để điều chỉnh tốc độ quay khi khoan và kéo thả cần
(cid:153) Tời, sức kéo của
tời phải tương ứng với tải trọng lớn nhất của cột cần khoan hay ống chống của lỗ khoan và hệ thống ròng rọc được dùng
khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
20
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
MÁY KHOAN
(cid:137) Bộ phận điều chỉnh áp lực lên đáy lỗ khoan tùy thuộc vào hệ thống điều chỉnh áp lực, có thể phân loại ra các máy khoan như sau:
1. Máy khoan có hệ thống điều chỉnh áp lực bằng tay đòn
bẩy
2. Máy khoan có hệ thống điều chỉnh áp lực bằng thủy lực
3. Máy khoan có hệ thống điều chỉnh áp lực bằng vít vi sai
4. Máy khoan có hệ thống điều chỉnh áp lực bằng đòn bẩy
vit vi sai
5.
Điều chỉnh áp lực bằng cần chủ đạo và bộ phanh tời (khoan rôto)
BM. KHOAN & KHAI THÁC
21
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
MÁY KHOAN
(cid:137) Loại 1÷ 4 thì sự truyền chuyển động quay cho cần khoan được
truyền qua trục chính. Các máy có thể khoan đứng và khoan
nghiêng.
(cid:137) Loại 5 không có trục chính mà dùng cần chủ đạo kiểu lục lăng
hay vuông 4 cạnh để quay cột cần khoan. Máy khoan rôto chỉ
để khoan các lỗ khoan thẳng đứng ở các đất đá cứng trung
bình và mềm (cấp I ÷ VII). Trong đất đá mềm bở rời khoan rôto
rất có lợi về tốc độ khoan thương mại so với khoan điều áp
thủy lực và vít vi sai vì không cần phải tháo mở mâm cặp. Để
rút ngắn thời gian di chuyển từ nơi này sang nơi khác người ta
thiết kế đặt máy khoan lên rơ móc hoặc xe ôtô tự hành, chủ
yếu áp dụng cho phương phàp khoan rôto.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
22
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
MÁY KHOAN
(cid:137) Hiện nay các kiểu máy khoan từ 1÷ 4 được dùng chủ yếu cho khoan khảo sát địa chất công trình và khoan thăm dò khoáng sản cứng nhưng loại thứ 2 (điều chỉnh bằng thủy lực ) ứng dụng rộng rãi nhất.
(cid:137) Tùy theo nhiệm vụ mà kích thước và qui mô của máy có thể khác nhau, có thể giới thiệu các máy khoan họ ЗИф của Liên Xô cũ như ЗИф 1200 A,M,MP; ЗИф 650 A,M; ЗИф 300; ЗИф 150; ЗИф 75 … Các máy khoan của hãng Longer (USA): Longer 300, 800, 100 … Các máy khoan của hãng Koken (Japan).
BM. KHOAN & KHAI THÁC
23
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
MÁY KHOAN
(cid:137) Hình 1.1a giới
cặp và
thiệu các loại máy khoan ЗИф 1200MR, ЗИф 650, ЗИф 150; đây là các kiểu máy khoan điều khiển áp lực lên đáy bằng đầu thủy lực và truyền chuyển động thông qua hệ thống mâm trục Spindel chủ yếu dùng cho thăm dò khoán sản cứng và loại nhỏ dùng cho khoan khảo sát địa chất công trình.
Hình 1.1a Các loại máy khoan hoạt động theo nguyên lý thủy lực
BM. KHOAN & KHAI THÁC
24
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Hình 1.1b. Thieát bò khoan tự hành YΓb - 50M
1. Khung maùy 2. Ñoäng cô diesel 48 HP 3. Xylanh thuyû löïc naâng
8. Tôøi 9. Thaùp daïng coät 10. Ñaàu quay 11. Ñeøn pha 12. Khung baûo veä 13. Löôõi khoan guoàng
xoaén
vaø haï thaùp 4. Cô caáu ñaäp 5. Hoäp soá truyeàn ñoäng 6. Boä phanh 7. Ñieàu khieån
14. Xylanh thuyû löïc
BM. KHOAN & KHAI THÁC
25
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
MÁY KHOAN
Hình 1.2. Giới thiệu về thiết bị
khoan thăm dò và khai thác
nước YPb-3AM (kiểu điện áp
lên đáy bằng hệ thông cần
khoan và thanh hãm, truyền
chuyển động quay thông qua
bàn roto)
BM. KHOAN & KHAI THÁC
26
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Thao tác vận hành máy khoan truyền áp bằng thủy lực
(cid:137) Một số chú ý khi thao tác máy khoan truyền áp bằng thủy lực
(cid:153) Muốn sử dụng máy tốt cần phải nắm vững nguyên lí hoạt động của các bộ phận máy và mối liên hệ giữa chúng với nhau.
(cid:153) Khi điều khiển máy khoan kiểu ÇΦ, nhất thiết phải theo
những quy định sau:
(cid:131) Không đóng ly hợp của máy bơm nước rửa và bơm dầu
khi chưa ngắt côn diezel.
(cid:131) Muốn đóng ly hợp cho tời và cho đầu quay làm việc
phải ngắt ly hợp nước của máy khoan.
(cid:131) Khi nâng hạ bộ dụng cụ khoan có trọng lượng lớn hơn 500kg cấm không được kéo thả với vận tốc lớn và phanh đột ngột để tránh quá tải cho cáp và tháp khoan, tốc độ thả cho phép là 5 – 6 m/s.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
27
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Thao tác vận hành máy khoan truyền áp bằng thủy lực
(cid:131) Không được để ly hợp ma sát làm việc qúa tải, các lá
ma sát bộ trượt sẽ bị hư hỏng.
(cid:137) Dưới đây là phương pháp sử dụng trong từng trường hợp cụ
thể.
1. Chuẩn bị cho máy khoan làm việc
(cid:153) Trước khi cho máy khoan chạy phải quan sát tình hình chạy của máy diesel hoặc động cơ kéo xem có dấu hiệu gì nghi là hỏng hóc không. Sau đó tiến hành kiểm tra
(cid:153) Kiểm tra các mối nối giữa các cơ cấu và các chi tiết, sự bắt chặt chúng với khung máy và giữa giá để máy với móng máy. Trường hợp cần thiết, phải xiết chặt các bulông lại.
(cid:153) Kiểm tra độ căng của các dây đai, xích truyền,đóng mở thử các khớp ly hợp, kiểm tra sự làm việc của hệ thống phanh tời, trường hợp cần thiết phải điều chỉnh cho thích hợp.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
28
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Thao tác vận hành máy khoan truyền áp bằng thủy lực
(cid:153) Tra dầu mỡ vào các bộ phận chi tiết theo sơ đồ hướng
dẫn của từng máy.
(cid:153) Kiểm tra dầu bôi trơn của hộp số, đầu quay, dầu áp lực trong thùng chứa, tiến hành kiểm tra lưới lọc của gió hút, tiến hành kiểm tra mối nối của các ống dẫn dầu nếu thấy cần thiết.
(cid:153) Mắc cáp vào trong tời, chú ý chiều dài cáp phải đảm bảo khi đặt Elevatơ hay ròng rọc động xuống sàn tháp, thì trong tời phải còn ít nhất 3 vòng cáp.
(cid:153) Kiểm tra khả năng dễ quay của các trục truyền động của máy, bằng cách quay trục Spinden bằng tay, khi đã đặt các tay điều khiển về vị trí truyền lực với tốc độ quay khác nhau.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
29
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Thao tác vận hành máy khoan truyền áp bằng thủy lực
(cid:153) Đặt các tay điều khiển về vị trí trung gian hoặc vị trí ngắt
truyền động.
(cid:153) Kiểm tra chiều quay của động cơ điện, trường hợp không
đúng phải đấu lại đầu dây điện.
2. Cho máy chạy
(cid:153) Nếu máy phát lực là động cơ đốt trong thì đầu tiên là phải khởi động máy phát lực, chờ cho đồng hồ nhiệt báo 70o mới đóng côn diezel cho hộp phân lực hoạt động. Lúc này ly hợp ma sát của máy khoan và máy bơm dung dịch phải ở trạng thái ngắt lực. Khi hộp phân lực đã làm việc ổn định mới đóng ly hợp của máy khoan và điều khiển các cơ cấu của máy làm việc với các tốc độ khác nhau. Thử lại hệ thống lực và có thể bắt đầu khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
30
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Thao tác vận hành máy khoan truyền áp bằng thủy lực
(cid:153) Nếu máy phát lực là động cơ điện ( trường hợp máy khoan và máy bơm có động cơ riêng ). Trước hết khởi động cho động cơ máy khoan làm việc và tiến hành kiểm tra máy khoan theo các bước trên rồi mới khởi động cho động cơ máy bơm làm việc, kiểm tra khả năng làm việc của máy rồi khoan.
3. Chăm sóc máy trong thời gian làm việc
(cid:153) Mục đích là phát hiện các hỏng hóc của máy.
(cid:153) Luôn kiểm tra độ căng của các đai truyền lực, không được
quá căng hay quá chùng.
(cid:153) Luôn chú ý đến nhiệt độ của dầu bôi trơn ở hộp số, hệ thống thủy lực các chi tiết, các ổ bi, kiểm tra bằng cách đặt tay vào các chỗ nghi ngờ, nhiệt độ cho phép là nhiệt độ tay có thể chịu được.
(cid:153) Không đổ dầu mỡ, dung dịch nhầy vào các má phanh của
tời, các đĩa ma sát của ly hợp ma sát.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
31
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Thao tác vận hành máy khoan truyền áp bằng thủy lực
(cid:153) Không để giá trượt của máy khoan bẩn.
(cid:153) Khi máy làm việc, các bàn kẹp chân máy phải được bắt
chặt, không để máy rung, lắc gây ra hư hỏng.
(cid:153) Luôn theo dõi chỉ số áp suất trên đồng hồ của máy bơm, trên đồng hồ của máy khoan, không để áp suất vượt quá giới hạn cho phép.
4. Dừng máy
(cid:137) Thủ tục gồm các bước:
(cid:153) Tháo tải khỏi đầu quay hoặc tời
(cid:153) Để tay điều khiển hộp số về vị trí trung gian
(cid:153) Ngắt ly hợp ma sát của máy khoan
(cid:153) Ngắt ly hợp của máy bơm dầu
BM. KHOAN & KHAI THÁC
32
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Thao tác vận hành máy khoan truyền áp bằng thủy lực
(cid:153) Ngắt ly hợp ma sát của máy bơm dung dịch
(cid:153) Ngắt ly hợp ma sát của diezel
(cid:153) Dừng diezel hoặc động cơ có điện
(cid:153) Làm vệ sinh và tra dầu mỡ cho các cơ cấu của máy
5. Chuẩn bị cho hệ thống thủy lực làm việc
(cid:153) Kiểm tra các đầu nối của hệ thống ống dẫn dầu, đặc biệt chú ý các mối nối ở ống hút, không khí lọt vào thì máy bơm sẽ không hút được dầu hoặc áp suất dầu trong hệ thống thủy lực sẽ giảm.
(cid:153) Đổ đầy dầu vào thùng.
(cid:153) Đổ đầy dầu vào máy bơm dầu.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
33
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Thao tác vận hành máy khoan truyền áp bằng thủy lực
(cid:153) Bơm đầy dầu vào các xilanh đầu máy và hệ thống ống dẫn
bằng cách hạ hai pittong xuống vị trí thấp nhất, để tay van
phân phối về vị trí “spinden đi lên”, vặn van lưu lượng để
nâng pittông lên vị trí cao nhất, sau đó gạt tay van phân
phối về vị trí “Spinden đi xuống”, điều chỉnh van lưu lượng
để bơm dầu vào phần trên xilanh, đẩy pittông đi xuống vị
trí thấp nhất.
(cid:153) Làm như vậy từ 3 – 5 lần để nén hết bọt khí ra khỏi hệ
thống thủy lực.
(cid:153) Sau khi bơm đầy dầu vào các xilanh và đường ống dẫn,
cần đổ thêm dầu vào thùng chứa cho đủ.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
34
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Giới thiệu tổng quát về máy khoan YPb – 3AM
(cid:137) Đặc tính kỹ thuật
(cid:137) Các cơ cấu chính
(cid:137) Qui trình sử dụng, vận hành
BM. KHOAN & KHAI THÁC
35
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Đặc tính kỹ thuật
(cid:137) Đây là máy khoan đặt trên xe tải tự hành, sử dụng phương
pháp khoan roto và dùng cần chủ đạo.
(cid:137) Máy khoan này không có trục spinđen lên xuống trong qúa
trình khoan mà thay vào đó là 1 bàn rôto có lỗ định hình quay
tại chổ để truyền lực quay cho bộ khoan cụ thông qua cần chủ
đạo.
(cid:137) Cần chủ đạo trong quá trình quay có thể trượt dọc trong lỗ
rôto. Nhờ cấu tạo như vậy nên máy khoan này có thể khoan
liên tục từ 5-6m (bằng chiều dài cần chủ đạo) mới phải dừng
lại để tiếp cần, không dừng lại để xiết chấu mâm cặp và nâng
trục chính như các khoan có trục spinden, do đó năng suất của
máy khoan này rất cao trong đất đá mềm.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
36
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Đặc tính kỹ thuật
(cid:137) Bộ máy khoan kiểu này được thiết kế theo kiểu tự hành, toàn
bộ các thiết bị tới, bàn rôto, hộp tốc độ, tháp khoan, máy phát
lực hoặc máy phát điện (8,5kw) để cung cấp điện cho động cơ
máy trộn dung dịch và hệ thống chiếu sáng, đều được đặt gọn
trên xe ôtô. Do vậy nó có tính cơ động cao.
(cid:137) Máy khoan này được dùng để khoan các giếng thủy văn, địa
chất công trình… với chiều sâu lớn nhất là 300m hoặc 500m
tùy theo đường kính mở lỗ.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
37
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Máy khoan thăm dò và khai thác nước YPb – 3AM
HÌNH 1.3: THIẾT BỊ KHOAN YPb-3AM
11.Ly hợp 12.Thùng dầu thủy
1. ôtô MA3-500A 2. Động cơ diesel 3. Thùng nhiên lực
liệu
4. Ben thủy lực nâng hạ tháp
13. Tay điều khiển 14. Tời 15. Hộp số 16. Bảng điện 17. Máy phát điện 18.Bộ truyền dẫn máy phát điện
19.Khung
5. Tháp khoan 6. Ròng rọc động 7. Móc 8. Roto 9. Kích 10.Máy bơm khoan
BM. KHOAN & KHAI THÁC
38
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Các cơ cấu chính
1. Hộp biến tốc cấu tạo gồm:
(cid:153) Vỏ 1, trong vỏ này bố trí một trục chủ động I, trục bị động II,
trục đổi chiều quay III, mỗi trục đều đỡ trên hai ổ bi.
(cid:153) Trên trục I có vấu ly hợp 2 lắp then hoa với trục; bánh đai thang 3 lắp quay trơn bằng ổ bi với trục, bánh răng Z1 và nhóm hai bánh răng Z2, Z3 lắp then hoa với trục nhờ hai tay gạt thông ra ngoài vỏ hộp để thay đổi sự ăn khớp với các trục bánh răng II.
(cid:153) Trên trục II có các bánh răng trụ Z4, Z5, Z6 và bánh răng côn Z7 lắp cố định với trục; vấu ly hợp 5 lắp then hoa với trục; trục truyền động cho bàn roto qua trục 6 lắp quay trơn bằng ổ bi với trục.
(cid:153) Trên trục III có các bánh răng Z8 và Z9 lắp cố định, bánh răng Z8 luôn luôn ăn khớp với bánh răng Z4 của trục II và bánh răng Z9 có khả năng ăn khớp với bánh răng Z1.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
39
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Các cơ cấu chính
(cid:153) Việc thay đổi tốc độ diễn ra như sau:
(cid:131) Số 1: Gạt cho bánh răng Z1 ăn nkhơ1p với bánh răng
Z4.
(cid:131) Số 2: Gạt cho bánh răng Z3 ăn khớp với Z6.
(cid:131) Số 3: Gạt cho bánh răng Z2 ăn khớp với Z5.
(cid:131) Đổi chiều quay: Gạt bánh răng Z1 cho ăn khớp với Z9.
2. Bàn rôto: Dùng để truyền lực quay cho bộ dụng cụ khoan, để
làm giá đỡ trong quá trình kéo, thả hoặc chống ống.
3. Tời
(cid:153) Cấu tạo: Thuộc loại tời ma sát cấu tạo gồm trục tời, tang tời, ổ bi, bộ ly hợp ma sát (moayơ, đĩa chủ động, đòn bẩy ép, đai ốc, vòng ép, chốt hãm), lò xo, đĩa bị động, côn đội.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
40
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Các cơ cấu chính
(cid:153) Nguyên lý truyền động: Khi con đội chuyển động sang
phải, cánh tay đòn bên trái của đòn bẩy bị nâng lên làm
cho cánh tay đòn bên phải tỳ mạnh vào đĩa ma sát chủ
động, ép toàn bị các đĩa của ly hợp thành một khối, lực
được chuyển từ trục tời sang tang tời, đồng thời lúc này lò
xo bị ép. Khi con đội chuyển sang trái, cánh tay đòn bên
trái của đòn bẩy hạ xuống, cánh tay đòn bên phải nâng
lên, lò xo sẽ đẩy cho các đĩa ly hợp tách rời sau ra, lực sẽ
bị ngắt, trục tời cùng các đĩa chủ đạo tiếp tục quay còn đĩa
bị động và tăng tời cùng các đĩa chủ đạo tiếp tục quay còn
đĩa bị động và tang tời thì không quay.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
41
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Các cơ cấu chính
4. Hệ thống thủy lực
(cid:153) Trên máy khoan YPb – 3AM có trang bị một hệ thống thủy lực với nhiệm vụ dừng, hạ thấp và kích nhổ ống chống hoặc cứu sự cố.
(cid:153) Nguyên lý làm việc như sau: Khi dựng tháp thì dùng van điều tiết và van lưu lượng để mở cho dầu vào kích dựng tháp, van điều chỉnh lưu lượng xả dầu về thùng qua đó để điều chỉnh tốc độ dựng tháp, khi hạ thấp van lưu lượng mở hoàn toàn và dùng van điều chỉnh để điều chỉnh tốc độ hạ dưới lực nén của trọng lượng tháp, dầu sẽ qua van lưu lượng và van điều tiết để về thùng. Van an toàn có tác dụng khống chế áp lực làm việc của hệ thống thủy lực.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
42
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Qui trình sử dụng và vận hành
1. Kê đặt xe khoan
(cid:153) Xe khoan phải được đặt trên một nền đất bằng phẳng, vững chắc. Các bánh xe ô tô phải được chèn chặt. Không được phép dịch chuyển trong quá trình khoan.
2. Chuẩn bị dựng tháp
(cid:153) Tháo móc giằng, nối hai nửa của tầng trên lại với nhau.
(cid:153) Lắp sàn thợ phụ, thang, lan can bảo vệ.
(cid:153) Tháo khối ròng rọc động từ giá giữ xe, đặt nó xuống
ngang cạnh bàn rôto.
(cid:153) Bơm mở vào ổ của ròng rọc định tháp, ròng rọc động.
(cid:153) Kiểm tra lại các mối nối tháp
BM. KHOAN & KHAI THÁC
43
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Qui trình sử dụng và vận hành
3. Dựng tháp
(cid:153) Kiểm tra lượng dầu áp lực trong thùng, nếu thiếu phải đổ thêm vào (dầu trước khi đổ vào thùng phải được lọc sạch)
(cid:153) Khởi động máy phát lực.
(cid:153) Mở hòan toàn van thủy lực điều tiết và van lưu lượng.
(cid:153) Nới vít hãm trục điều khiển li hợp máy bơm dầu, ngắt ly hợp diezel, đóng ly hợp máy bơm dầu, vặn chắc vít hãm trục điều khiển ly hợp máy bơm dầu vào.
(cid:153) Vặn đóng dần van lưu lượng vào, tăng dần áp lực dầu trong hệ thống đến (45 - 60 at) lúc này tháp sẽ bắt đầu được dựng lên. Nếu áp suất đạt đến 60 at mà tháp vẫn chưa dựng được, thì phải nới van lưu lượng xả hết dầu về thùng, tìm nguyên nhân rồi mới tiếp tục dựng lại.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
44
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Qui trình sử dụng và vận hành
(cid:153) Khi hai chân tháp đã chạm đất, mở hoàn toàn van lưu lượng, đóng chặt van điều tiết. Cho máy bơm dầu ngừng làm việc.
(cid:153) Bắt chặt thân tháp vào sàn xe, văn các kích chịu lực xuống vị trí làm việc, kéo cần chủ đạo lên, kéo căng các dây chằng và điều chỉnh cho cần chủ đạo phù hợp với lỗ rôto.
4. Hạ tháp được tiến hành như sau:
(cid:153) Kiểm tra lại mức dầu áp lực trong thùng.
(cid:153) Hạ cần chủ đạo xuống mặt đất.
(cid:153) Tháo xirêga ra khỏi xanhich, nới phanh tời, đặt hệ thống
ròng rọc động lên tang tời
(cid:153) Tháo các dây chằng tháp, tháo móc giữ chân tháp ở sàn
xe.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
45
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Qui trình sử dụng và vận hành
(cid:153) Cho máy phát lực làm việc, mở van điều tiết và van lưu
lượng cho máy bơm dầu làm việc.
(cid:153) Đóng dần van lưu lượng, nâng áp suất dầu của hệ thống
thủy lực lên (20 - 25at) giữ như thế trong vòng 2 phút.
(cid:153) Mở hoàn toàn van lưu lượng, đóng chặt van điều tiết, sau
đó nới van điều tiết ra khoảng 1 vòng ren, bắt đầu hạ tháp
xuống, đầu tiên phải dùng dây cáp chằng tại đỉnh tháp kéo
cho tháp rơi khỏi vị trí cân bằng.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
46
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
MÁY BƠM DUNG DỊCH
BM. KHOAN & KHAI THÁC
47
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Khái niệm
(cid:137) Dòng dung dịch làm sạch mùn khoan ở đây là dung dịch
tuần hoàn liên tục trong lỗ khoan, nhằm thực hiệc các
chức năng sau:
(cid:153) Làm mát và bôi trơn dụng cụ
(cid:153) Tách và mang mùn khoan ra khỏi đáy lỗ khoan.
(cid:153) Ổn định thành giếng khoan
(cid:153) Truyền dẫn thông tin từ đáy lên miệng giếng
BM. KHOAN & KHAI THÁC
48
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Khái niệm
(cid:137) Trong khoan địa chất người ta dùng máy bơm chuyên dùng
thường là bơm pittông, vì máy bơm này có khả năng bơm
được dung dịch, nó có sức đẩy lớn thắng được sức cản trong
lòng cột cần khoan, có thể bơm dung dịch nước và cát nhưng
tuổi thọ vẫn cao.
(cid:137) Một ưu điểm nổi bật của máy bơm pittông là hầu như lưu
lượng bơm không đổi khi áp suất bơm tăng trong chừng mực
cho phép.
(cid:137) Ngược lại ở bơm ly tâm, lưu lượng bơm giảm liên tục và có
khả năng bằng không khi áp suất bơm tăng (điều đó không
cho phép sử dụng bơm ly tâm trong tác khoan).
BM. KHOAN & KHAI THÁC
49
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Cấu tạo máy bơm dung dịch
1-Cửa đẩy; 2a, 2a-Van đẩy; 3a,3b-Van hút; 4-Quả Piston; 5-Xilanh; 6-Ống hút; 7-Bộ phận bịt kín cần Piston; 8-Con trượt; 9-Cần Piston; 10-Tay biên; 11-Tay quay; 12-Bánh đá truyền lực; 13-Bình khí; 14-Đầu nối tuy ô xa nhích
BM. KHOAN & KHAI THÁC
50
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Công dụng yêu cầu đối với máy bơm Piston
1. Công dụng: Trong bộ thiết bị khoan, máy bơm là thiết bị quan trọng để đảm bảo việc vận chuyển mùn khoan ra khỏi lỗ khoan, đưa dung dịch xuống đáy, nếu máy bơm có áp suất nén đủ lớn tránh được sự lắng mùn khoan hoặc sập lở thành và sẽ hạn chế được kẹt bộ khoan cụ, góp phần nâng cao năng suất khoan.
2. Yêu cầu: Dung dịch trong khoan thường chứa một hàm lượng các chất gây ăn mòn. các chi tiết của máy bơm hoặc là phải có tỷ trọng và độ nhớt lớn, do đó yêu cầu máy bơm phải có các tính chất sau:
(cid:153) Có khả năng bơm được dung dịch có độ nhớt cao tỷ trọng lớn
như dung dịch nặng hoặc dung dịch ximăng.
(cid:153) Các chi tiết như xilanh, pittông và các van phải có khả năng
chống ăn mòn và mài mòn cao. Khi hư hỏng dễ thay thế.
(cid:153) Có khả năng cung cấp đầy đủ áp suất lưu lượng của dung dịch, duy trì dòng tuần hoàn bình thường và liên tục để tránh lắng đọng mùn khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
51
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Phương pháp sử dụng máy bơm
(cid:137) Phân loại máy bơm pitton
(cid:153) Tuỳ theo tác dụng của một hành trình có thể phân ra bơm
tác dụng đơn và tác dụng kép.
(cid:131) Tác dụng đơn là với một hành trình kép (đi và về) của
pitton thì chí có môt lần hút và một lần đẩy.
(cid:131) Tác dụng kép là với một hành trình kép đi và về của
pitton sẽ có 2 lần hút và 2 lần đẩy.
(cid:153) Tùy theo số xy lanh của bơm người ta có thể có các bơm
1, 2, 3, 4 xylanh…
(cid:153) Hiện nay phổ biền nhất là bơm pitton tác dụng kép 2 hoặc
3 xy lanh
BM. KHOAN & KHAI THÁC
52
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Phương pháp sử dụng máy bơm
(cid:137) Chuẩn bị cho máy làm việc
1. Kiểm tra van 1 chiều, lưới lọc của giỏ hút (Krepin), chỗ nối
của giỏ hút và ống hút.
2. Kiểm tra kỹ ống hút, ống đẩy, xem có bị thủng, hẹp, tắc, rò rỉ tại các đầu nối không, kiểm tra các mối nối cơ khí các máy bơm.
3. Kiểm tra hệ thống các van.
4. Kiểm tra dầu bôi trơn, bơm mỡ vào các vú mỡ ở ly hợp
ma sát vào các chỗ khác.
5. Kiểm tra dầu trong ống cong của các đồng hồ áp suất.
6. Để độ căng của đai truyền lực đúng quy định.
7. Kiểm tra kỹ các bộ phận chuyển động. Không để bất cứ
vật gì trên chúng.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
53
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Phương pháp sử dụng máy bơm
(cid:137) Cho máy bơm làm việc
1. Khi cho máy bơm làm việc chú ý mấy điểm sau:
2. Trước khi khởi động máy diezel cần ngắt ly hợp bơm.
3. Sau khi khởi động máy diezel, nếu puli truyền lực của máy bơm đã quay thì nhẹ nhàng đóng ly hợp của máy bơm. Cần chú ý không để bánh đai truyền lực quay không tải lâu, vì sẽ làm hỏng hệ thống ly hợp.
4. Qua van ba ngã xem xét sự làm việc của máy bơm để khắc phục những hiện tượng bình thường không có.
5. Khi máy bơm làm việc bình thường dùng van ba ngã để
điều chỉnh luợng nước vào lỗ khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
54
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Phương pháp sử dụng máy bơm
6. Quay thử bằng tay xem có vấn đề gì không.
7. Mồi đầy nước vào phần hút qua van đẩy. Vặn van ba ngã
cho nước xả hoàn toàn. Phân loại mày bơm pitton
(cid:137) Chăm sóc máy bơm trong quá trình làm việc
1. Để đảm bảo máy bơm làm việc lâu dài, không bị hỏng vặt, tạo điều kiện tăng năng suất khoan và tránh sự cố kẹt, cần phải chú ý kiểm tra chăm sóc máy bơm trong lúc làm việc theo một số yêu cầu chính sau đây:
2. Theo dõi sự làm việc của máy bơm. Theo dõi đồng hồ áp suất, không được để máy bơm làm việc vượt quá áp suất tối đa và vượt qúa số vòng quay quy định.
3. Theo dõi mức dầu bôi trơn trong cácte, sau thời gian làm việc 600 giờ phải thay dầu mới. Theo dõi các ổ bi không để chúng làm việc quá nóng.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
55
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Phương pháp sử dụng máy bơm
4. Kiểm tra van an toàn, van máy bơm. Kiểm tra giỏ hút,
không để tắc.
5. Không để nước phụt ra ở cần pittông. Không để dầu mỡ dính vào dây đai và bánh đai. Không để ly hợp ma sát trượt hoặc dầu mỡ dính váo đĩa ma sát.
6. Khi điều chỉnh van ba ngã phải theo dõi đồng hồ áp suất
phòng ngừa tắc nước, bể nước.
(cid:137) Dừng máy
1. Khi dừng máy cần phải giảm tải bằng cách xả hoàn toàn dung dịch, sau đó ngắt van ly hợp ở hộp phân lực nếu có. Không nên ngắt lâu dài ly hợp ma sát.
2. Khi ngừng làm việc lâu dài cần phải rửa sạch bên trong cũng như bên ngoài máy, sau đó bơm mỡ bảo quản các chi tiết của cơ cấu thủy lực như van, xilanh, cần pittông và các bộ phận khác.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
56
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
3. Tháp khoan
(cid:137) Tháp khoan là một bộ phận của cụm thiết bị khoan, nó là một công trình gồm tháp khoan và nhà khoan. Tháp khoan dùng để kéo thả cần khoan, ống chống và dựng cần khoan. Nhà khoan để đặt thiết bị khoan và che mứa nắng cho công nhân khi làm việc.
(cid:137) Tùy theo hình dáng có thể gặp các loại tháp như sau:
1. Tháp 3 chân: Dùng chủ yếu cho khoan tay và khoan khảo sát địa
chất công trình.
2. Tháp 4 chân: Thường dùng cho khoan khoáng sản cứng, khoan dầu khí và giếng khoan sâu trên đất liền, sử dụng các giàn khoan cố định.
3. Tháp chữ A: Sử dụng cho các giếng khoan sâu như khoan dầu
khí.
4. Tháp dạng cột: Thường dùng cho các giàn khoan tự hành để khoan thăm dò và khai thác nước, khoan thăm dò về bản đồ, địa chất, có chiều sâu dưới 500M.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
57
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Tháp khoan
BM. KHOAN & KHAI THÁC
58
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Chiều cao tháp
(cid:137) Tùy theo chiều dài cần dựng mà chọn chiều cao tháp. Chiều dài cần dựng được chọn theo chiều sâu giếng khoan. Chiều cao tháp khi khoan giếng thẳng đứng được xác định như sau:
H = h1+h2+h3+h4 (m)
H: chiều cao của tháp
h1: chiều dài cần dựng
h2: chiều dài bộ ròng rọc động (ròng rọc động, móc treo, chụp
nâng cần)
h3: chiều cao nhô lên của ống định hướng hoặc của máy
tháo mở cần.
h4: khoảng cách nhỏ nhất cho phép giữa trục ròng rọc động
và ròng rọc tĩnh khi nâng để tháo cần khỏi vinca.
(cid:137) Chọn thiết kế H còn có khi phải tuân theo chiều dài ống chống
hoặc bộ ống mẩu và bộ cần dự định sử dụng.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
59
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Hệ ròng rọc
(cid:153) Khối ròng rọc tĩnh: Gồm các ròng
rọc đặt treo cố định trên tháp
(cid:153) Khối ròng rọc động: Gồm các ròng rọc chuyển động lên xuống trong quá trình làm việc, chúng được treo bởi các nhánh cáp, và đồng thời cũng là nơi móc nối với tải trọng cần phải nâng.
(cid:153) Dây cáp: được mắc từ tời luồn qua các ròng rọc tĩnh và ròng rọc động, kể cả phần cáp động có chiều dài thay đổi trong quá trình kéo thả bộ khoan cụ.
(cid:137) Cấu tạo ròng rọc
BM. KHOAN & KHAI THÁC
60
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Hệ ròng rọc
BM. KHOAN & KHAI THÁC
61
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Hệ ròng rọc
BM. KHOAN & KHAI THÁC
62
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Hệ ròng rọc
(cid:137) Xác định tải trọng lên tháp
(cid:153) Tuỳ theo cấu tạo của hệ thống ròng rọc mà tải trọng tác dụng lên
tháp được xác định như sau:
(cid:131) Mắc ròng rọc theo kiểu không có ròng rọc động:
QT = 2Qm (kg)
QT: tải trọng lên tháp (kg), Qm: tải trọng trên mốc (kg)
(cid:131) Mắc ròng rọc đầu cuối cáp buộc vào đỉnh tháp hay khối ròng
rọc động
Q
Q
=
+
T
m
Q m η.m
trong đó: η: Hiệu suất của hệ thống ròng rọc
(cid:131) Mắc ròng rọc có đầu cáp chết buộc xuống sàn
Q
Q
=
+
T
m
.2 m
Q m η.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
63
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Sơ đồ một số hệ thống ròng rọc
BM. KHOAN & KHAI THÁC
64
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Xác định lực căng của cáp và điều chỉnh áp lực
(cid:137) Xác định lực căng của cáp
(cid:153) Thông thường người ta sử dụng hệ thống ròng rọc kiểu
P
=
Q m η.m
P =
1×2, 2×3 thì lực căng trên mỗi nhánh cáp là:
(kg) (với η = 1) (cid:153) Theo kiểu 1×2 thì có số nhánh cáp động m=2 thì mQ 2
(cid:137) Các bước tiến hành để điều chỉnh áp lực
(cid:153) Khi khoan các lỗ khoan bằng máy khoan họ ÇΦ hay YPb −3AM sử dụng đầu quay rôto với cần chủ động. Việc điều chỉnh áp lực lên choòng ở đáy sẽ được tiến hành bằng tời thông qua hệ thống ròng rọc.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
65
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Xác định lực căng của cáp và điều chỉnh áp lực
(cid:137) Các bước tiến hành như sau:
1. Cân Bộ khoan cụ: Thả toàn bộ dụng cụ vào lỗ khoan, cần chủ đạo đã được luồn qua lỗ roto hoặc đầu quay, dùng tời treo toàn bộ dụng cụ cách đáy 0,5m. Cho đầu roto quay, đồng thời bơm dung dịch vào lỗ khoan với các trị số như khi khoan. Đọc trị số đối diện với kim trên mặt kế được trị số P, đem với số nhành cáp động, sẽ nhận được trị số trọng lượng bộ dụng cụ khoan treo trên mốc. Cụ thể trong trường hợp này trọng lượng bộ dụng cụ khoan Qm = 2P
2. Điều chỉnh áp lực khi khoan trong trường hợp tiến hành khoan
theo chế độ giảm tải.
3. Nếu gọi áp lực lên đáy lỗ khoan là C, thì tời nâng bớt lên một lực là P = Qm – C trên móc treo. Muốn vậy sau khi cân xong người ta thả toàn bộ dụng cụ lên đáy lỗ khoan, sau đó dùng tay tời bớt tải sao sao kim áp kế chỉ vào trị số là có thể bắt đầu khoan được.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
66
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
2.2. Dụng cụ khoan
1. Giới thiệu chung
2. Bộ ống mẫu khoan
3. Lưỡi khoan và choòng khoan
4. Các đầu nối chuyển tiếp
5. Ống slam (ống Slam)
6. Cần khoan
7. Cần nặng
BM. KHOAN & KHAI THÁC
67
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
1. Giới thiệu chung
(cid:137) Bộ dụng cụ khoan hoàn chỉnh nhất để thể hiện
ở hình bên.
(cid:137) Các dụng cụ kéo thả và tháo lắp
(cid:153) 1- lưỡi khoan, 2- ống mẫu, 3- Pêrêkhôt slam, 4- ống slam, 5- cần khoan, 6- nhippen,7- nửa nhippen,
(cid:153) 8- đầu nối chuyển tiếp cột cần khoan với đầu xanhích, 9- đầu xa nhích, 10- elevatơ nửa tự động, 11- đầu nối dùng khi kéo thả bộ dụng cụ bằng elêvatơ nửa tự động, 12- elêvatơ đơn giản,
(cid:153) 13- khoá bản lề cho cần, 14- khơmút bản lề cho cần, 15- vinca đỡ cần, 16- vinca tháo cần, 17- kiềm cặp lưỡi khoan, 18- khoá bản lề cho ống mẫu, ống chống,
(cid:153) 19- ống nén từ máy bơm lên, 20- khơmút bắt
chặt ống nén với vòi dẫn của đầu xanhích
BM. KHOAN & KHAI THÁC
68
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Giới thiệu chung
(cid:137) Thông thường tùy theo mục đích của công tác khoan hay phương pháp khoan sử dụng mà người ta có thay đổi từng dụng cụ trong bộ khoan cụ đầy đủ:
(cid:153) Với phương pháp khoan roto phá toàn đáy người ta thay lưỡi khoan 1 bằng chòng 3 chóp xoay hoặc choòng 3 cánh, không sử dụng ống mẩu 2 và ống slam 4, đầu nối 3. Trong khoan dầu khí bắt buộc phải sử dụng cần định tâm.
(cid:153) Khoan khảo sát địa chất công trình: nếu lấy mẫu lõi sử dụng lưỡi khoan 1, nếu lấy mẩu nguyên dạng thay 1 bằng bộ ống mẩu nguyên dạng; bỏ ống slam 4, thay đầu nối 3 bằng pêrêkhốt phay, bỏ cần nặng và cần định tâm.
(cid:153) Khoan khoáng sản cứng: Sử dụng bộ dụng cụ hoàn chỉnh như hình vẽ, nếu khi khoan bi thay lưỡi khoan hợp kim cứng 1 bằng lưỡi khoan bi, nếu khoan lấy mẩu bở rời có thể thay ống mẩu 2 bằng các loại ống mẩu nồng đôi chuyên dụng
BM. KHOAN & KHAI THÁC
69
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
2. Bộ ống mẫu khoan
(cid:153) Bộ ống mẫu bao gồm: lưỡi khoan, ống bẻ mẫu, ống mẫu
và Pêrêkhốt
(cid:153) Bộ ống mẫu có nhiệm vụ chứa mẫu đất đá ở đáy lỗ
khoan, bảo vệ mẫu và định huớng cho lỗ khoan.
(cid:153) Trong khoan hợp kim cứng, bộ ống mẫu gồm: lưỡi khoan,
ống bẻ mẩu, lò xo bẻ mẫu, ống mẫu.
(cid:153) Trong khoan bi bộ ống mầu gồm: lưỡi khoan bi, ống mẫu,
pêrêkhốt Slam, ống đựng mùn khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
70
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Ống mẫu
1. Công dụng: ống mẫu là chi tiết nối giữa lưỡi khoan và pêrêkhốt nó có tác dụng để đón chứa mẫu và định hướng cho lỗ khoan trong quá trình khoan.
2. Cấu tạo: ống mẫu làm bằng thép, có dạng hình trụ với chiều dài thông thường l = 1,5, 3, 4,5 và 6m. Hai đầu ống mẫu được tiện ren thang, bước ren 4mm đoạn tiện ren 40mm để nối với lưỡi khoan và pêrêkhốt. Trường hợp cần tăng khả năng định hướng của ống mẫu thì các ống mẫu được nối lại với nhau để tăng chiều dài.
l
d
D
D
d
a
OÁng maãu
Ñaàu noái oáng maãu (nhíp pen)
OÁng maãu thaønh daøy
BM. KHOAN & KHAI THÁC
71
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Ống mẫu
3. Cách sử dụng và bảo quản ống mẫu: Chất lượng ống mẫu sử
dụng phải đạt được các yêu cầu sau:
(cid:153) Hình dạng không méo, thành ống không dày mỏng khác
nhau quá giới hạn cho phép.
(cid:153) Độ cong của ống mẫu không được vượt quá giới hạn sau:
(cid:131) Các ống có đường kính từ 34 ÷ 89mm được phép
cong 1mm/1m chiều dài.
(cid:131) Các ống có đường kính từ 108 ÷ 146mm được phép
cong 1mm/1m chiều dài.
(cid:131) Các ống có đường kính từ 168 ÷ 219mm được phép
cong 1,3mm/1m chiều dài.
(cid:131) Các nhippen được phép cong tới 1,5mm/1m chiều dài
BM. KHOAN & KHAI THÁC
72
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Ống mẫu
(cid:137) Ren của ống mẫu và nhippen phải nhẵn, không được sứt hoặc có những biến dạng khác. Khi lắp vào lưới khoan hay pêrêkhốt, lúc đầu có thể vặn bằng tay nhẹ dàng nhưng không có độ rơ, sau đó phải dùng khóa vặn để siết chặt.
(cid:137) Trong quá trình khoan, thấy mặt ngoài của ống chỗ cắt ren bị mòn
nhiều thì phải kiểm tra để loại bỏ hoặc cắt ren lại.
(cid:137) Khi khoan bi bằng ống mẫu thành mỏng, sau hai hiệp khoan phải đổi
đầu ống ngược lại.
(cid:137) Kinh nghiệm cho thấy ống mẫu thành dầy được sử dụng rộng rãi.
(cid:137) Khi di chuyển, không được quăng, quật để đảm bảo ống mẫu không bị méo cong. Các ống mẫu phải để nơi khô ráo có bôi mỡ vào ren và lắp vòng để bảo vệ ren.
(cid:137) Trường hợp muốn tăng chiều dài ống mẫu để chống khả năng cong lệch lỗ khoan có thể nối các ống mẫu với nhau bằng nhíppen, nhưng phải chú ý sự đồng trục của chúng chống sự rung đảo khi khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
73
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
3. Lưỡi khoan và choòng khoan
Choòng khoan lấy mẫu
Các lưỡi khoan phá Các lọai chòong khoan ba chóp xoay
BM. KHOAN & KHAI THÁC
74
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
A. Lưỡi khoan dùng cho khoan xoay - lấy mẫu
(cid:137) Lưỡi khoan hợp kim: dùng để khoan đất đá mềm, cứng trung
bình và cứng (cấp I đến VII theo độ khoan).
(cid:137) Lưỡi khoan bi: dùng để khoan các loại đất đá từ trung bình
đến kiên cố (cấp V đến X theo độ khoan).
1. Lưỡi khoan hợp kim
(cid:153) Những hạt cắt hợp kim cứng đem gắn vào lưỡi khoan có dạng hình khối chữ nhật, hình thoi, hình tám mặt, hình thoi vát đầu, hình kim và hình tấm các hạt cắt được chia làm hai nhóm:
(cid:131) Hạt cắt hợp kim cứng để gắn vào lưỡi khoan bình
thường.
(cid:131) Hạt cắt hợp kim cứng để gắn vào lưỡi khoan tự mài.
(cid:153) Tùy theo tính chất của đất đá khoan qua mà người ta chọn hạt cắt, số lượng hạt cắt và cách bố trí chúng trên vành lưỡi khoan cho phù hợp
BM. KHOAN & KHAI THÁC
75
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
A. Lưỡi khoan dùng cho khoan xoay - lấy mẫu
2. Lưõi khoan bi
Maët caét
a- Vaønh löôõi
b- Daïng toång quaùt cuûa vaønh löôõi khoan coù theå xeû caùc raõnh thoaùt nöôùc
(cid:153) Là 1 ống thép hình trụ rỗng, có chiều dài (500 ± 10mm), đầu trên được cắt ren thang trong để nối với ống mẫu, đầu dưới được xẻ 1 rãnh xoắn lập với đáy 1 góc 70÷750, chiều rộng bằng 1/5÷1/6 chu vi, chiều dài 150÷180mm. Rãnh này có tác dụng để thóat dung dịch và dẫn bi từ trên xuống bề mặt làm việc của lưỡi khoan trong quá trình khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
76
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
A. Lưỡi khoan dùng cho khoan xoay - lấy mẫu
3. Lưỡi khoan kim cương
(cid:137) Lưỡi khoan kim cương hạt nhỏ một
lớp
(cid:131) Dùng để khoan trong các lọai đất đá có độ mài mòn nhỏ, không nức nẻ, đồng nhất độ cứng trung bình (Cấp VII – IX).
(cid:131) Các hạt kim cương có độ hạt từ 20 ÷ 50 hạt/cara được phân bố thành một lớp trên bề mặt làm việc của đầu mút. Có 2 đến 6 rảnh thoát nước.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
77
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
A. Lưỡi khoan dùng cho khoan xoay - lấy mẫu
(cid:153) Sự phá hủy đất đá do tác dụng cắt gọt của các hạt cấu thành một lớp trên đầu mút của lưỡi khoan nên các hạt bị mất dần làm giảm tốc độ khoan.
(cid:153) Tuy nhiên nó cũng có những ưu điểm sau:
(cid:131) Gần 50% kim cương có thể được lấy ra để dùng lại
(cid:131) Các lưỡi khoan ít bị mòn theo đường kính ngòai
đường, kính trong.
(cid:131) Ngoài ra nó cũng có nhược điểm rất lớn là các hạt dễ bị vỡ ra dưới ảnh hưởng của những va động mạnh khi khoan trong tầng đất đá rắn chắc, nứt nẻ cấu trúc không đồng nhất.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
78
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
A. Lưỡi khoan dùng cho khoan xoay - lấy mẫu
(cid:137) Lưỡi khoan kim cương hạt nhỏ nhiều lớp
(cid:153) Dùng để khoan trong đất đá có độ cứng cấp IX đến XI, có độ mài mòn, nứt nẻ không đồng nhất và phân bố thành các lớp song song. (cid:153) Ưu điểm
(cid:131) Tỏa nhiệt tốt, vì cho phép khoan với tốc độ vòng quay lớn để
tăng tốc độ cơ học khoan.
(cid:131) Tăng thời gian làm việc của lưỡi khoan.
(cid:153) Nhược điểm
(cid:131) Khối lượng của kim cương trong một lớp giảm nên dễ dàng bị quá tải làm hỏng lưỡi khoan, tăng mức độ hao mòn kim cương.
(cid:131) Sự bong ra của các hạt kim cương không còn khả năng làm việc, sẽ làm hỏng lớp kim cương và ảnh hưởng tới những hạt kim cương còn lại.
(cid:131) Thực tế cho thấy sử dụng lưỡi khoan kim cương lọai này
không kinh tế.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
79
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
A. Lưỡi khoan dùng cho khoan xoay - lấy mẫu
(cid:137) Lưỡi khoan kim cương thấm nhiễm
(cid:153) Dùng để khoan trong đất đá nứt nẻ, không đồng nhất, có độ mài mòn cao và kiên cố cấp IX đến XII theo độ khoan. Ơ lưỡi khoan này các hạt kim cương với cở hạt từ 120 ÷ 200 hạt/cara được phân bố điều đặn trong khối hợp kim, các hạt kim cương phụ bên sường có kích thước lớn (độ hạt từ 30 ÷ 60 hạt/cara). Phá hủy đất đá theo nguyên tắc tự mài và cắt gọt. Đây là loại lưỡi khoan sử dụng rất kinh tế và có những ưu nhược điểm sau:
(cid:153) Ưu điểm
(cid:131) Tải trọng nén lên hạt cắt ổn định trong suốt quá trình khoan, nên bảo đảm hạt kim cương không bị qúa tải với tốc độ khoan ổn định.
(cid:131) Điều kiện nhiệt tốt, lưỡi khoan ít bị hỏng và cho khoan với sộ
vòng quay lớn (800 ÷ 1000 vòng/phút).
BM. KHOAN & KHAI THÁC
80
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
B. Lưỡi khoan dùng cho khoan xoay phá toàn đáy
1. Các kiểu choòng làm việc theo nguyên lý cắt
(cid:137) Choòng lưới cắt loại PX (choòng đuôi cá):
(cid:153) trong choòng có 02 rãnh thoát nước và được đắp 2 đến 3
lớp hợp kim cương có độ dày từ 0,5 đến 1mm.
(cid:153) Đường kính của choòng này là 92, 111,131, 181, 195, 284mm. Choòng được sử dụng trong tầng đất đá mềm bở cấp I đến III.
Luỡi khoan phá
BM. KHOAN & KHAI THÁC
81
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
B. Lưỡi khoan dùng cho khoan xoay phá toàn đáy
(cid:137) Choòng nhọn Vôrônốp
(cid:153) Thân choòng là một phôi chưa xẻ rãnh của lưỡi khoan bi, đầu trên được tiện ren, thang ngoài để nối với ống định hướng, đầu dưới được xẻ 4 rãnh lệch nhau 900.
(cid:153) Một tấm thép nguyên đặt vào 2 rãnh, hai nửa tấm thép khác đặt vào 2 rãnh còn lại và chúng được hàn liền với thân choòng, còn ở dưới thì hàn nối với nhau.
(cid:153) Các gờ của các tấm thép nhô ra khỏi mặt ngoài của thân choòng 10mm và tấm thép cũng nhô cao hơn hai nửa tấm thép về phía dưới 10mm. Điều này tạo điều kiện để dung dịch khoan lưu thông dễ dàng và làm sạch mùn khoan dưới đáy lỗ khoan.
(cid:153) Loại choòng Vorônốp có thể khoan trong tầng đất đá từ
mềm đến trung bình cứng (cấp III ÷IV)
BM. KHOAN & KHAI THÁC
82
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
B. Lưỡi khoan dùng cho khoan xoay phá toàn đáy
2. Các kiểu choòng làm việc theo nguyên lý đập cắt
(cid:153) Choòng làm việc theo nguyên lý đập cắt là các loại choòng chóp xoay sử dụng trong công tác khoan phá mẫu rất đa dạng.
(cid:153) Choòng chớp xoay có thể là 1 chóp xoay, 2 chóp xoay, 3 chóp hay 4 chóp xoay phụ thuộc vào tính chất cơ lý của đất đá, phạm vi sử dụng, chức năng của từng loại choòng mà chúng có cấu tạo khác nhau về số chóp xoay, hình dáng, số lượng, cách sắp xếp và độ cao của các răng choòng trên chóp xoay.
(cid:153) Trong khoan phá mẫu, thường sử dụng những loại
choòng chóp xoay chủ yếu như:
(cid:131) Loại M: Để khoan đất đá mềm, bở rời
(cid:131) Loại C: Để khoan trong các tầng đất đá dẻo, mềm có
xen kẻ các lớp có độ cứng trung bình
BM. KHOAN & KHAI THÁC
83
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
B. Lưỡi khoan dùng cho khoan xoay phá toàn đáy
(cid:131) Loại T: Đất đá chặt, dẻo, cứng và rắn chắc có độ mài
mòn nho
(cid:131) Lọai K: Để khoan các đất đá rắn chắc có tính mài mòn
cao như: đá sừng, đolomit, thạch anh…
(cid:131) Loại OK: Để khoan trong các đất đá kiên cố, mài mòn
rất cao.
(cid:137) Sự phá hủy đất đá ở đáy lỗ khoan bằng choòng chóp xoay là một quá trình phức tạp, ta chỉ xét sơ lược sự phá hủy đất đá ở đáy theo tác dụng đập. Nguyên lý làm việc của nó tại đáy lỗ khoan các chóp xoay thực hiện cùng một lúc hai chuyển động: Quay xung quanh trục của choòng và xung quang trục của chóp
BM. KHOAN & KHAI THÁC
84
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
C. Lưỡi khoan dùng cho khoan xoay & xoay đập tay
(cid:137) Tùy theo phương pháp khoan tay xoay hay đập mà dụng cụ
khoan có cấu tạo và đặc điểm khác biệt nhau:
(cid:153) Trong khoan tay xoay gồm hai loại, lưỡi khoan thìa và lưỡi
khoan xoắn
(cid:131) Lưỡi khoan thìa: dùng để khoan trong đất đá mềm,
bở.
(cid:131) Lưỡi khoan xoắn: dùng để khoan đất đá mềm dẻo như
thạch cao.
(cid:153) Trong khoan tay đập, có nhiều loại dùng khác nhau.
(cid:131) Choòng hai cánh: Khoan trong đất đá trung bình và cứng, loại choòng này có hai cánh, lưỡi choòng mở rộng về hai bên sườn vì vậy nó có khả năng mở rộng thành lổ khoan tốt.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
85
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
C. Lưỡi khoan dùng cho khoan xoay & xoay đập tay
Khoan tay
BM. KHOAN & KHAI THÁC
86
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
C. Lưỡi khoan dùng cho khoan xoay & xoay đập tay
(cid:131) Chòong chữ thập: Khoan trong đất đá cứng, nứt nẻ, không đồng nhất hoặc để phá những tầng đá gặp phải khi khoan.
(cid:131) Choòng lệch tâm: Có tác dụng mở rộng thành lỗ khoan và để khoan khi phải tiến hành vừa khoan vừa chống ống.
(cid:131) Choòng pích: Dùng để khoan khi cần đánh dạt những tảng đá hay cuội vào thành lỗ khoan trong đất đá mềm.
(cid:137) Chú ý: Rãnh nước rửa ta thấy trong các lọai choòng có hai
tác dụng chính sau:
(cid:153) Tăng lực động của bộ dụng cụ khoan xuống đáy lỗ khoan và khi bơm nước vào trong cột cần khoan sẽ giảm được lực đẩy thủy lực đối với bộ dụng cụ khoan;
(cid:153) Tăng khả năng tạo cho các hạt mùn khoan lơ lững dưới đáy lỗ khoan do tác động lên xuống của dòng nước rửa trong lòng cột cần khoan khi kéo lên đập xuống.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
87
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
C. Lưỡi khoan dùng cho khoan xoay & xoay đập tay
BM. KHOAN & KHAI THÁC
88
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
D. Lưỡi khoan dùng cho khoan đập cáp
(cid:137) Choòng dẹt: dùng để khoan đất đá mềm, góc sắc ban đầu của
choòng từ 70-90o
(cid:137) Choòng hai cách: dùng để khoan trong đất đá dinh kết và đất
đá có độ cứng trung bình. Do cấu tạo phần giữa thân choòng
có dạng hình nêm, hai bên rìa tạo thành hai gờ nên choòng có
khả năng mở thành lỗ khoan tốt, góc sắc ban đầu của choong
khoan từ 80o -100o.
(cid:137) Choòng móng ngựa và choòng chữ thập: dùng để khoan đất
đá cứng rắn, nứt nẻ, những tầng đá tảng lẫn cuội, sỏi.
(cid:137) Choòng pích: Được sử dụng khi gặp đá tảng trong lỗ khoan
hoặc để đánh dạt những tảng đá vào thành lỗ khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
89
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
D. Lưỡi khoan dùng cho khoan đập cáp
BM. KHOAN & KHAI THÁC
90
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
4. Các đầu nối chuyển tiếp
(cid:137) Đầu nối chuyển tiếp Perêkhôt
1. Công dụng: Pêrêkhốt là chi tiết nối ống mẫu với cần khoan, nối ống mẫu, cần khoan với ống slam khi sử dụng ống slam, nối cột cần khoan vối ống chống khi phải dùng ống chống trong lỗ khoan.
2. Cấu tạo: Có 3 loại chính: pêrêkhốt phay, pêrêkhốt slam, pêrêkhốt
nòng đôi
a. Pêrêkhốt phay đầu dưới tiện ren thang ngoài để nối với ống mẫu tương ứng, đầu trên mặt trong phần vát côn được tiện ren tam giác để nối với giamốc cột cần khoan.
• Mặt ngoài được tiện côn và phay các lưới cắt nhằm việc kéo bộ dụng cụ khoan lên dễ dàng, hoặc gặp trường hợp bị vướng đá rơi hay sập lỡ, bao bùn vẫn có thể vừa quay bộ khoan cụ cho các lưỡi cắt của pêrêkhốt phá các nút vướng, vừa kéo bộ dụng cụ lên.
• Đường kính ngoài của pêrêkhốt phải bằng đường kính ngoài
của ống mẫu và ống chống tương ứng.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
91
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
4. Các đầu nối chuyển tiếp
b. Pêrêkhốt slam: dùng để nối cần khoan ống mẫu và ống slam lại với nhau. Phần mặt ngoài tiện ren thang trái để nối với ống slam nhằm chống hiện tượng ống slam tự tháo trong quá trình khoan, mặt trong phần vát côn được tiện ren tam giác để nối với giá mốc cần.
90o
Raõnh ghi kí hieäu
β
B
40o
c. Pêrêkhốt nòng đôi: Dùng cho ống mẫu nòng đôi.
Pêrêkhốt phay, slam
BM. KHOAN & KHAI THÁC
92
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
5. Ống slam
(cid:137) Công dụng
(cid:153) Dùng để đựng các hạt mùn khoan nặng và vụn bi mà dùng dung dịch không đủ khả năng mang lên miệng lỗ khoan hoặc đất đá rơi từ thành lỗ khoan xuống trong qúa trình khoan.
(cid:137) Cấu tạo
(cid:153) Chế tạo bằng thép có dạng hình trụ rỗng, đầu trên vát đi 1
góc 300 và uốn cong vào phía trục.
(cid:153) Chiều dài: tùy thuộc lượng mùn khoan sinh ra trong 1 hiệp
khoan, nhưng không nhỏ hơn 1,5m
(cid:153) Đường kính ngoài băng đường kính ngoài của Pêrêkhốt
và ống mẫu tương ứng.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
93
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
5. Ống slam
(cid:137) Phương pháp sử dụng
45o
(cid:153) Khi lắp vào ống mẫu, cần siết
chặt và đảm bảo sự đồng trục.
Do
(cid:153) Sau khi lấy bộ ống mẫu lên ở
L
cuối hiệp khoan, mùn khoan
được lấy ra bằng cách treo
ngược bộ ống mẫu rồi dùng vòi
nước cho bơm ngược vào hoặc
vừa đập vừa xoay nhưng tránh
làm móp méo ống.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
94
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
6. Cần khoan
(cid:137) Dựa vào cách nối các cần lẻ với nhau thành cột cần khoan, người ta chia ra làm hai loại cần: Cần khoan nối bằng múpta – damốc và cần khoan nối bằng nhippen.
(cid:137) Cần khoan nối bằng múpta – damốc
(cid:153) Được sử dụng chủ yếu trong phương pháp khoan hợp kim
và khoan bi.
(cid:153) Cấu tạo: Là một ống thép hình trụ, hai đầu cần, phía ngoài được tiện ren tam giác trên đoạn vát côn để nối với múpta hoặc damốc; phía trong được chồn dầy để tăng độ cứng cho chỗ nối. Chiều dài ứng với đường kính 42mm và 50mm là 1,5; 3 và 4,5m, đường kính 63,5mm là 3; 4,5 và 6m.
(cid:153) Các cần đơn được nối với nhau thành cần dựng (gồm 2, 3
và 4 cần lẻ) bằng đầu nối mupta.
(cid:153) Các cần dựng được nối với nhau bằng damốc.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
95
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
6. Cần khoan
(cid:153) Mupta: là chi tiết để nối các cần lẻ thành cột cần
dựng, hai đầu được tiện ren tam giác, có độ côn
và bước ren tương ứng với cần khoan.
(cid:153) Bộ damốc: dùng để nối các cần dựng thành cột
cần khoan có cấu tạo gồm có damốc dương và
damốc âm. Damốc dương được nối vào đầu
dưới, damốc âm được nối vào đầu trên của cột
cần khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
96
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
6. Cần khoan
(cid:137) Cần khoan nối bằng nhippen
(cid:153) Phạm vi sử dụng: Thường dùng để khoan những lỗ khoan
nông, các lỗ khoan đường kính nhỏ.
(cid:153) Cấu tạo: Là một ống thép hình trụ được chế tạo theo ba cỡ đường kính ngoài: 33,5; 42 và 50mm, gồm có hai loại.
(cid:153) Loại A có một rãnh khấc để nối các đoạn cần lẻ thành cần
dựng.
(cid:153) Loại B có hai rãnh khấc dùng để nối các cần dựng thành cột cần khoan với nhippen loại A. Nhippen loại B có rãnh khấc dưới dùng để treo cột cần khoan trên miệng lỗ khoan bằng vinca đỡ cần, rãnh khấc trên dùng để nâng, hạ cột cột cần khoan bằng elevatơ.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
97
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Ưu nhược điểm của hai loại cần khoan
1. Cần khoan nối bằng mupta – damốc (cid:137) Ưu điểm
(cid:153) Đường kính ngoài của đầu nối mupta-damốc lớn hơn. Đường kính ngoài của cần khoan, vì vậy mối nối phải đảm bảo chắc, kín, giảm được độ mòn của cột cần khoan. (cid:153) Do tiết diện lỗ bên trong cần lớn nên tổn thất thủy lực ít. (cid:153) Tháo ráp nhanh, quá trình nâng, hạ bộ dụng cụ chỉ sử
dụng ren của damốc nên bảo vệ được ren của cần.
(cid:153) Cho phép sử dụng elevatrơ bán tự động trong quá trình
nâng hạ bộ dụng cụ.
(cid:137) Nhược điểm
(cid:153) Vì đường kính ngoài của mupta-damốc và cần khoan chênh lệch nhau nên tạo ra các gờ, do đó khi kéo, tháo bộ dụng cụ có thể gây ra hiện tượng vướng mắc vào miệng hoặc chân ống chống.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
98
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Ưu nhược điểm của hai loại cần khoan
(cid:153) Sự lưu thông dung dịch ở khoảng hở giữa cột cần khoan và thành lỗ khoan bị cản trở, không thích hợp khi phải khoan các lỗ có đường kính nhỏ.
2. Cần khoan nối bằng nhippen
(cid:137) Ưu điểm
(cid:153) Đường kính ngoài không thay đổi trên toàn bộ cột cần khoan, nên cho phép khoan với số vòng quay lớn và có thể dùng lưỡi khoan có đường kính ngoài gần bằng đường kính cần khoan.
(cid:153) Khoảng hở giữa cột cần khoan và thành lỗ khoan. Có thể giảm xuống nhỏ nhất. Do đó giảm được ứng suất uốn và sử dụng của cột cần trong khi khoan.
(cid:153) Khi cần thiết, có thể kéo cột cần khoan qua lỗ trục
Spinden của đầu máy một đoạn dài.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
99
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Ưu nhược điểm của hai loại cần khoan
(cid:137) Nhược điểm
(cid:153) Tiết diện bên trong của các đầu nối nhỏ hơn nhiều so với tiết diện trong của cần, nên tổn thất thủy lực của dòng nước rữa lớn.
(cid:153) Các mối nối không đảm bảo độ cứng vững vi chiều dài
đoạn ống nối cắt ren mỏng.
(cid:153) Ren nối của cần là ren thang, nên không bảo đảm được
độ kín khít tuyệt đối, thời gian thao lắp lâu.
(cid:153) Cần chóng bị mòn do va chạm trực tiếp với thành lỗ
khoan, đặc biệt khi khoan những lỗ khoan xiên.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
100
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Phương pháp sửdụng vàbảo dưỡng cần khoan
1. Phương pháp sử dụng
(cid:153) Để tránh xảy ra sự cố đứt, gãy khi cần khoan, yêu cầu cần
khoan phải đạt các chỉ tiêu sau:
(cid:153) Mặt trong và ngoài cần phải nhẵn: không rạn nứt và rỉ sét.
(cid:153) Cần không được cong quá 1mm/1m.
(cid:153) Độ mòn của cần khoan phải trong giới hạn cho phép.
(cid:153) Mupta, damốc không được mòn quá 3,5mm so với đường
kính ngoài.
(cid:153) Trong quá trình khoan phải phân nhóm cần ra để sử dụng, số cần trong một nhóm yêu cầu chất lượng phải như nhau, cần càng tốt thì sử dụng ở chiều sâu càng lớn của lỗ khoan.
(cid:153) Mỗi cần dựng nên lắp từ 2 đến 3 vòng cao su bảo vệ.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
101
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Phương pháp sửdụng vàbảo dưỡng cần khoan
(cid:153) Để giảm độ rung cần khoan nên bôi mỡ chống rung.
(cid:153) Nếu có thể nên sử dụng cần nặng thay thế cần thường ở
phần sát lỗ khoan.
(cid:153) Các ren nối của damốc phải đảm bảo tốt. Nếu vặn còn từ
1,2 đến 2 ren để chặt là ren đó quá mòn, Các damốc đó
phải loại bỏ.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
102
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Phương pháp sửdụng vàbảo dưỡng cần khoan
2. Bão dưỡng cần khoan
(cid:153) Để tăng khả năng, thời hạn làm việc của cột cần khoan
phải chú ý bảo dưỡng, cụ thể là:
(cid:153) Khi di chuyển không được quăng, quật làm cong cần khan
và hỏng ren.
(cid:153) Các cần khoan chưa dùng phải bôi mỡ vào ren nối, các
đầu ren phải được lắp vòng bảo vệ ren.
(cid:153) Không được để lẫn lộn các cần khoan có chất lượng khác
nhau.
(cid:153) Khi cần bảo quản lâu dài, phải tháo cần ra khỏi cần dựng, sắp xếp chúng trên đà kê có 3 đà trở lên. Để cần khoan không bị võng sinh ra cong cần.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
103
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
7. Cần nặng
(cid:137) Sử dụng cần nặng để tạo ra áp lực cần thiết lên đáy lỗ khoan và tăng độ cứng vững của phần cuối cốt cần khoan, giảm khả năng làm cong cần khoan, giảm độ mòn của cột cần khoan.
(cid:137) Kinh nghiệm cho thấy đa số các trường hợp gãy cần đều nằm
ở gần đoạn ống mẫu.
(cid:137) Phần cột cần khoan hay bị gãy sẽ được thay bằng cần nặng.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
104
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Cần nặng
(cid:137) Do đặc điểm cấu tạo của cần nặng, cách nối các cần với nhau có thể thực hiện theo hai cách: bằng damốc hoặc nối trực tiếp với cần, giữa cần nặng và cần thường được nối với nhau bằng damốc chuyển tiếp.
(cid:137) Khi sử dụng cần nặng cần chú ý tới những yêu cầu cơ bản
sau:
(cid:153) Cột cần nặng được nối ngay vào phần cuối cột cần khoan và phải kiểm tra thật kỹ khi lắp ghép vì đây là đoạn dễ đứt gãy.
(cid:153) Đường kính cần nặng phải phù hợp với đường kính lỗ khoan (thường chọn lớn hơn từ 1 đến 2 cấp đường kính)
BM. KHOAN & KHAI THÁC
105
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Cần nặng
(cid:137) Chiều dài cột cần nặng được tính theo công thức
(
m
)
L =
. CK q
trong đó:
L: Chiều dài cột cân nặng, (m)
C: Tải trọng chiều trục yêu cầu lên đáy lỗ khoan, (kg)
K: Hệ số, thường lấy từ 1,25 đến 1,5
Q: Trọng lượng 1m cần nặng
BM. KHOAN & KHAI THÁC
106
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
2.3. Các dụng cụ trong bộ kéo thả
1. Đầu xa nhích
2. Quang treo
3. Xirêga
4. Móc treo giảm xóc
BM. KHOAN & KHAI THÁC
107
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
1. Đầu xa nhích
1. Công dụng
(cid:153) Đầu xanhích là 1 chi tiết
dùng để nối giữa bộ phận
quay (cột cần khoan) với bộ
không quay (ống dẫn dung
dịch từ máy bơm lên).
(cid:153) Ngoài ra còn là nơi để thả
hạt chèn khi bẻ mẫu, hoặc
tiếp bi vào lỗ khoan bi.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
108
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Đầu xa nhích
2. Cấu tạo
(cid:137) Trong khoan xoay sử dụng phổ biến hai loại xanhích không có quang
treo (đơn giản) và có quang treo.
a. Loại xanhích đơn giản:
(cid:131) Thường được dùng cho các lỗ khoan nông, chiều sâu dưới 300m. Vỏ của xanhích được nối với cột cần khoan nên các chi tiết nối hoặc lắp chặt với vỏ đều quay trong khi khoan, riêng ty xanhích nối với đầu nối ba ngả rồi với nối với ống dẫn nước là các chi tiết không quay.
(cid:131) Để làm kín giữa phần quay và không quay của đầu xanhích có bố trí các vòng đệm kín và chúng được siết chặt lại bằng vòng êcu hãm. Phốt đệm kín có tác dụng chắn giữ dầu bôi trơn trong các ổ bi của đầu xanhích.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
109
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Đầu xa nhích
b. Loại xanhích có quang treo:
(cid:131) Thường dùng khi khoan các lỗ khoan sâu, ngoài nhiệm vụ
làm chi tiết nối giữa bộ phận quay và không quay, loại có
quang treo được móc với móc của ròng rọc động để tời điều
chỉnh áp lực chiều trục và dao động của bộ dụng cụ khoan
lên xuống khi cần thiết.
(cid:131) Tùy theo phạm vi sử dụng mà loại Xanhích có quang treo
được chọn với các tải trọng nâng của quang treo là 2,5; 5;
10 và 25 tấn.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
110
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Đầu xa nhích
3. Cách sử dụng
(cid:153) Chọn loại phù hợp với tải trọng nâng cho phép và chiều
sâu của lỗ khoan.
(cid:153) Thường xuyên phải chăm sóc để thay dầu, bơm mỡ đúng
định kỳ theo dõi các bộ phận làm kín chống rò rĩ. Trường
hợp các vòng đệm kín, ty xanhích quá mòn phải thay mới
để bảo đảm độ kín chắc.
(cid:153) Đề phòng trong quá trình làm việc đầu xanhích có thể bị
tuột ra.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
111
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Xa nhích cóquang treo
1-Đầu nối; 2-Trục Spinden; 3-
Vòng phớt chắn dầu; 4-Nắp
dưới; 5-Ổ bi đíp; 6-Ổ bi chặn;
7-Vỏ; 8-Ổ bi đỡ;
9-Nắp an toàn; 10-Quang treo;
11-Vòng đệm kín; 12-Nút để đổ
hạt chèn; 13-Khơ mát kẹp; 14-
Ty xa nhích; 15-Ống dẫn nước
BM. KHOAN & KHAI THÁC
112
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
2. Elevatơ
(cid:137) Elêvatơ dùng để móc rãnh đầu trên của damốc âm (hay nhippen loại B) ở đầu cột cần dựng trong quá trình kéo, thả bộ dụng cụ khoan, nhằm giúp cho việc lắp vào và tháo ra cột cần được nhanh chóng. Vòng chốt của elêvatơ có chốt giữ có thể trượt lên, trượt xuống theo thân của nó.
(cid:137) Do đó khi móc elêvatơ vào cột cần khoan phải nâng nó lên trên cùng để “mở cửa” cho cột cần bắt vào, còn khi đã móc xong phải bật vòng chốt xuống, xoay cho chốt vào vị trí rãnh khóa giữ không cho cột cần khoan tuột ra trong quá trình kéo thả.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
113
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Elevatơ
(cid:137) Khi sử dụng elêvatơ, cần chú ý tới quy định về tải trọng nâng, kích thước loại đầu nối của cột cần khoan để chọn cho phù hợp, tránh nhầm lẫn, ví dụ trên mặt ngoài của elêvatơ ghi ký hiệu 2,5H – 42, nghĩa là tải trọng nâng 2,5tấn, dùng cho đầu nối nhippen đường kính 42mm.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
114
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
3. Quang treo
(cid:137) Dùng để móc vào dưới xanhích đơn giản khi khoan, hoặc móc vào dưới mupta khi kéo, thả bộ dụng cụ khoan ở những lỗ khoan nông.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
115
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
4. Xirêga
(cid:137) Dùng để nối giữa ròng rọc động với tải trọng nâng thông qua elêvatơ hoặc quang treo. Các xirêga ( quai treo nâng) thường có sức nâng 4, 5,10 tấn.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
116
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
5. Móc treo giảm xóc
(cid:137) Móc treo giảm xóc là chi tiết nối
giữa ròng rọc động với
xanhích.
(cid:137) Có quang treo khi khoan, hoặc
giữa ròng rọc động với elêvatơ
khi nâng, hạ bộ dụng cụ khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
117
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Móc treo giảm xóc
(cid:137) Tác dụng của mốc treo giảm xóc;
(cid:153) Giảm chấn động trong quá trình nâng bộ dụng cụ khoan ra
khỏi lỗ khoan
(cid:153) Đảm bảo cho mẫu không bị tụt ra khỏi ống mẫu
(cid:153) Mặt khác nhờ có cơ cấu lò xo và bạc quay nên móc treo
giảm xóc loại trừ được khả năng xoắn cáp trong quá trình
kéo thả dụng cụ khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
118
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
2.4. Các dụng cụ cứu sự cố và tháo mở cần ống
1. Các dụng cụ tháo, lắp, kẹp, cần ống khoan
2. Một số dụng cụ cứu chữa sự cố khác
BM. KHOAN & KHAI THÁC
119
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
1. Các dụng cụ tháo, lắp, kẹp, cần ống khoan
(cid:137) Dụng cụ để tháo, lắp cần khoan
1. Vinca chạc đỡ cần: dùng để đỡ vào khấc của nhippen trong damốc treo cột cần khoan ngay trên miệng lỗ khoan khi kéo thả bộ khoan cụ. Vinca được chế tạo theo kích thước phù hợp với từng loại cần khoan nối bằng đầu nối nhippen hay mupta-damốc.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
120
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Các dụng cụ tháo, lắp, kẹp, cần ống khoan
2. Khóa bản lề 2 cột: Dùng để thả hoặc lắp cần khoan. Kích thước của khóa cũng được chế tạo phù hợp với đường kính của cần khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
121
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Các dụng cụ tháo, lắp, kẹp, cần ống khoan
3. Khóa gọng ô:
• Để trực tiếp vào rãnh khấc của nhippen hoặc damốc rồi vặn chặt lại bằng cách đập mạnh vài cái sau khi đã dùng khóa bản lề vặn, hoặc trước khi tháo cần khoan bằng khóa bản lề, phải dùng khóa này để “công” đầu nối ra trước.
• Kích thước của khóa được chế tạo phù hợp với kích thước của từng loại nhippen hay damốc nối cột cần.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
122
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Các dụng cụ tháo, lắp, kẹp, cần ống khoan
4. Khơmút kẹp cần: Dùng để giữ, treo cột cần, hay khi cứu sự cố có thể lắp vào bất cứ vị trí nào của cột cần trên miệng lỗ khoan. Kích thước của khơmut cũng được chế tạo phù hợp với đường kính của cần khoan.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
123
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
Các dụng cụ tháo, lắp, kẹp, cần ống khoan
(cid:137) Dụng cụ để tháo lấp ống mẫu, ống chống Pêrêkhốt, ống đựng
mùn khoan
(cid:153) Khóa bản lề: khóa này có thể lắp ở bất cứ vị trí nào trên thân ống. Mỗi loại khóa dùng để tháo lắp được cho hai loại ống chống, ống đựng mùn khoan, perekhốt, ống mẫu có đường kính tương ứng nối tiếp nhau. Khi tháo lắp bao giờ cũng phải dùng 2 khóa, một giữ và một để vặn.
(cid:153) Khơmút kẹp ống: khơ mút kẹp ống dùng để kẹp chặt theo cột ống chống trên miệng lỗ khoan, đôi khi cũng dùng trong công tác kéo hoặc thả cột ống. Kích thước của khơmút phụ thuộc vào đường kính ống chống.
(cid:153) Khóa xích: loại khóa này có khả năng dùng treo bất cứ cần ống
nào cũng được.
BM. KHOAN & KHAI THÁC
124
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
2. Một số dụng cụ cứu chữa sự cố khác
(cid:137) Gồm có các loại ta rô để câu ống và cần khoan rơi trong giếng:
(cid:153) Loại không có chuông gọi là met trích
(cid:153) Loại có chuông còn gọi là ta rô chuông hay colocon.
(cid:153) Ngoài ra toàn bộ các ta rô còn phân loại ra ta rô trái (có
răng trái) và ta rô phải (có răng phải).
(cid:153) Các kích thước của ta rô được cho trong sổ tay của tổ
trưởng khoan.
(cid:137) Ngoài các ta rô còn có các dụng cụ cứu sự cố khác như: búa
rung, tạ đập, kích thủy lực, kích cơ khí...
BM. KHOAN & KHAI THÁC
125
Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
III. ĐIỀU KIỆN THỰC TẬP VÀ CÁCH THỨC TỔ CHỨC
(cid:137) Điều kiện thực tập
(cid:131) Trang thiết bị hiện có tại xưởng thí nghiệm khoan – khai
thác.
(cid:131) Máy khoan tay và máy khoan XJ tại xưởng
(cid:131) Hiện trường tại các công trình khoan – khai thác
(cid:131) Xem video hướng dẫn thực tập khoan – khai thác
(cid:137) Cách thức tổ chức
(cid:131) Tổ chức theo nhóm tại xưởng
(cid:131) Tổ chức theo nhóm tại hiện trường
