Kokius gręžimo būdus naudoja šiuolaikiniai kasybos gręžimo įrenginiai?

Kokius gręžimo būdus naudoja šiuolaikiniai kasybos gręžimo įrenginiai?

Norint gauti naudingųjų iškasenų, reikia prasiskverbti į daugybę geologinių darinių, nuo nesutvirtintos naštos iki kiečiausių magminių uolienų. Norint įveikti šį iššūkį, modernuskasybos gręžimo įrenginiaiyra aprūpintas universaliu gręžimo technikų arsenalu. Metodo pasirinkimas yra strateginis sprendimas, subalansuojant tokius tikslus kaip mėginio kokybė, skverbties greitis, gylis ir veiklos sąnaudos. Šie metodai išsivystė nuo paprastų mechaninių sistemų iki labai sudėtingų, skaitmeniniu būdu valdomų procesų, kurie, be gręžinio, suteikia daug duomenų. Pagrindiniai šiandien naudojami metodai yra rotacinis, atvirkštinis cirkuliavimas (RC), deimantinis šerdis ir skylės (DTH) gręžimas.

Rotacinis gręžimas yra vienas iš labiausiai nusistovėjusių ir plačiausiai naudojamų metodų, ypač paviršiuje kasant sprogdinimo skyles. Šią techniką naudojanti kasybos gręžimo įranga naudoja besisukančią gręžimo stygą su trijų kūgių ritininiu antgaliu, kad susmulkintų uolieną. Nuopjovos pašalinamos nuolat cirkuliuojant skalavimo terpę, paprastai suslėgtą orą arba oro ir putų mišinį, kuris išpučia drožles žiedu tarp gręžimo strypo ir skylės sienelės. Nors mėginys yra efektyvus ir greitas, jis gali būti užterštas, kai jis keliauja į paviršių, todėl jis yra mažiau tinkamas tiksliam žvalgybos mėginių ėmimui. Variantai apima Rotary Percussion, kuris prideda aukšto dažnio plakimo veiksmą sukimuisi, pagerindamas skilimo uolienos veikimą.

Tiriant, kur reprezentatyvūs lustų pavyzdžiai yra svarbiausi, pramonės standartas yra atvirkštinės cirkuliacijos (RC) metodas. Ši technika yra didelė pažanga, kurią lemia kasybos gręžimo įrenginio poreikiai tiksliai valdyti. RC sistemoje naudojamas dviejų sienelių gręžimo vamzdis. Išorinis žiedas tarp dviejų vamzdžių nukreipia suslėgtą orą į pneumatinį plaktuką, kuris varo volframo karbido antgalį. Tada auginiai išstumiami aukštyn per vidinį vamzdelį, sukuriant uždaros kilpos sistemą, kuri sumažina užteršimą iš skylės sienelės. Mėginys per cikloną patenka į kasybos gręžimo įrenginį, kur jis surenkamas geologiniam registravimui ir tyrimui. RC gręžimas yra patikimas, ekonomiškas išteklių apibrėžimo pavyzdys ir yra žinomas dėl greito įsiskverbimo greičio.

Kai reikalinga išsami geologinė ir struktūrinė informacija, deimantinis gręžimas yra neginčijamas pasirinkimas. Šis metodas, naudojamas specializuotoje kasybos gręžimo įrangoje, atkuria kietą uolienų cilindrą, žinomą kaip šerdis. Deimantais impregnuotas antgalis, pritvirtintas prie šerdies statinės galo, pasukamas, kad į uolą būtų įpjautas žiedinis žiedas, o centrinė šerdis lieka nepažeista statinės viduje. Šerdis periodiškai iškeliama į paviršių, suteikiant nuolatinį ir netrikdomą litologijos, struktūrų, mineralogijos ir pokyčių įrašą. Šie didelio tikslumo duomenys yra būtini detaliam išteklių modeliavimui, geotechniniam uolienų masės apibūdinimui ir metalurginiams bandymams. Nors lėtesnis ir brangesnis už metrą nei RC, jo teikiamos informacijos vertė yra neprilygstama.

Kiti specializuoti metodai papildo šiuos pirminius metodus. „Down-The-Hole“ (DTH) gręžimas, kai plaktukas yra tiesiai už antgalio, yra labai efektyvus kietose uolienose, skirtose didelio skersmens sprogdinimo angoms ir vandens šuliniams. Garsinis gręžimas, kuris naudoja aukšto dažnio vibracijas dirvožemiui suskystinti, suteikia išskirtinę mėginio kokybę ir greitį nekonsoliduotose medžiagose. Modernuskasybos gręžimo įrenginysdažnai yra daugiafunkcė platforma, galinti perjungti kelis iš šių metodų. Be to, šios platformos vis labiau integruojamos su sudėtinga programine įranga, kuri realiuoju laiku įrašo ir interpretuoja gręžimo parametrus (pvz., įsiskverbimo greitį, sukimo momentą), pateikdama tiesioginius geografinius duomenis apie požeminį paviršių – tai praktika, kuri keičia tyrinėjimo ir kasybos ciklą.