La haute performance des appareils de forage modernes permet de développer des puits de grand diamètre et de grande profondeur. Si nous parlons de petits paramètres de fonctionnement, l'approche de la mise en œuvre technique de la tâche elle-même peut être différente. Par exemple, le carottage permet de forer de manière rentable des trous étroits tout en maintenant une précision et une exactitude élevées lors de la coupe de roche.
Caractéristiques technologiques
La méthode de base est utilisée dans l'industrie et la topographie depuis plus de 150 ans. Sa place particulière dans la gamme générale des technologies de développement géologique est due au fait qu'après l'achèvement des travaux, il reste un noyau solide. Il s'agit d'une colonne cylindrique avec des matériaux du puits, qui peuvent être jetés ou stockés pour une étude plus approfondie de la roche - en fonction des tâches. En d'autres termes, la coupe et le développement ne sont pas effectués sur toute la surface du forage, mais le long des bords du puits. Dans ce cas, le mouvement de la couronne se produit également strictement le long des bords, ce qui vous permet de sauver la roche. Parallèlement à cela, les puits sont remplis d'équipements de travail, qui sont représentés par des plates-formes de forage - trépans, tarières et récepteurs de carottes. Cette technologie présente également un certain nombre de limites, car à mesure que la profondeur augmente, la pression sur les éléments de coupe augmente. Pour cette raison, la profondeur maximale des trous de carottage atteint seulement 150-160 mm, selon le type de sol et les caractéristiques de l'équipement.
Portée de la méthode
L'utilisation de carotteuses est payante lors de l'extraction de roches dures. Cela concerne principalement les gisements de montagne qui sont explorés à des fins scientifiques ou de conception. Par exemple, dans les levés géodésiques, un échantillon de sol solide d'une profondeur supérieure à 1 m peut être nécessaire. En conséquence, la méthode est utilisée dans les levés de reconnaissance, et pas seulement dans l'industrie de la construction. Dans l'industrie minière, avant d'installer des hydromécaniques et des excavatrices multivis, le carottage est effectué directement sur le site minier, dont les résultats sont un projet pour un futur puits.
Matériel d'occasion
L'unité fonctionnelle principale est une plate-forme de carottage. Il peut être livré sur le lieu de travail et ensuite utilisé sur une plate-forme de support spéciale, ou il peut être intégré de manière mobile dans le châssis des véhicules KAMAZ, MAZ, Ural, etc.. Les véhicules Caterpillar sont utilisés pour effectuer des travaux dans des conditions difficiles.
Conception de l'installation d'une colonnele forage est formé d'un châssis de support, d'un moteur, d'un système hydraulique de contrôle de la position des corps de travail, d'un tuyau pour le rinçage des surfaces du puits et de l'équipement, ainsi que d'un mécanisme de fixation des buses de type SDS. Des points de commande modulaires et des générateurs peuvent être utilisés pour le contrôle et l'alimentation. Étant donné que le travail est dans la plupart des cas effectué loin des communications centrales, les moyens d'approvisionnement en carburant indépendants sont la principale source d'énergie pour ces équipements.
Accessoires et consommables de forage
Des couronnes de différentes tailles et des outils auxiliaires peuvent être utilisés dans le développement des roches. Pour les formations dures à haute résistance, des segments de diamant et de grenaille sont utilisés. En termes de résistance, la roche moyenne est coupée avec du pobedit et des couronnes de wolframite, et le sol à faible résistance est traité avec des éléments en acier. Dans chaque cas, l'utilisation d'outils pour l'entretien du visage est obligatoire.
Tuyaux, tarières, tiges de noyau et presse-étoupes de rinçage peuvent être utilisés pour fournir de l'eau ou extraire des noyaux. Dans les zones difficiles, lors de l'organisation d'une configuration de forage en plusieurs étapes, des adaptateurs spéciaux avec raccords de montage, rotateurs et joints bout à bout sont également impliqués.
Flux de travail
À la première étape, la zone cible est débarrassée des débris, du gazon et des corps étrangers. Une fosse est formée à quelques mètres du point de forage pour la future vidange de la solution de rinçage. Sa profondeur dépend deportée prévue des travaux. Ensuite, un trou est créé par un trou pour accueillir la perceuse elle-même, après quoi le foret est intégré au mécanisme de préhension. A ce stade, la carotteuse est construite en fonction de la portée de l'équipement de travail au moyen de tuyaux et d'adaptateurs. Ensuite, la rotation du tuyau commence avec les couteaux le long des bords.
Après chaque passage avec remplissage de la buse avec un noyau, la structure se soulève. Avec la méthode manuelle d'entretien, les ouvriers extraient la roche à coups de marteau. Dans les installations mécanisées, cette opération est effectuée automatiquement à l'aide d'un poussoir spécial. Ensuite, le rinçage est effectué et la foreuse plonge à nouveau dans le puits jusqu'à ce que la profondeur souhaitée soit atteinte. Pour les roches à structure fragile et instable, à mesure que la profondeur du passage augmente, des tubes de tubage de renforcement sont utilisés. Ils empêchent les murs de s'effondrer et de perturber les paramètres de forage.
Avantages de la technologie
Du point de vue de la possibilité d'obtenir une carotte précise, c'est la meilleure façon de forer. Comme alternative, l'utilisation d'un burin rotatif peut être recommandée, mais même dans ce cas, il est impossible d'obtenir la même géométrie de coupe exacte. Il maintient également des performances élevées. Des installations puissantes permettent un traitement en série de la zone cible à plusieurs positions en peu de temps. Par conséquent, avec une approche intégrée de l'enquête, la technologie de carottage permet d'étudier la structure souterraine des sols.
Avec cette méthode, vous pouvezpassage stable et roches à haute résistance, y compris le granit et le bas alte. Les puits eux-mêmes peuvent être multilatéraux, surélevés et déviés - l'équipement vous permet de créer différents modèles de développement, en faisant varier les paramètres de vitesse et de taille.
Défauts de la technologie
Parmi les principaux inconvénients de la technique de carottage figurent la nécessité d'utiliser des solutions de rinçage, les restrictions sur la profondeur de passage et les exigences strictes en matière d'entretien des outils. Le facteur le plus sensible au cours des travaux sera le facteur d'usure des tuyaux. Les tranchants s'usent rapidement, après quoi il est nécessaire d'affûter ou de mettre à jour complètement les segments de travail. Par conséquent, même lors du développement de roches de résistance moyenne, il est recommandé d'utiliser le forage au diamant avec une utilisation abondante de boue. En général, en ce qui concerne le lavage, sans lui, il est impossible d'obtenir une coupe de haute qualité dans un cercle central tout en conservant la fonctionnalité de l'équipement fonctionnel. De nombreuses organisations pratiquent la technique du forage à sec, mais au final cela coûte plus cher en termes de ressources financières et techniques.
Conclusion
L'optimisation des approches technologiques pour la mise en œuvre de puits dans différentes directions revient à automatiser le processus et à réduire le nombre d'unités et d'assemblages utilisés. L'accent est mis sur la multifonctionnalité et la praticité, ce qui est obtenu, entre autres, en améliorant les qualités de travail des couronnes utilisées. Dans le cas du carottage, il convient de souligner l'optimisation dans le schéma lui-même.bon développement. Malgré toutes ses lacunes, c'est la meilleure solution pour fournir un échantillon superficiel de la race. De plus, cette technologie peut théoriquement être utilisée dans des conditions domestiques, en utilisant des équipements de petit format et des équipements électriques manuels.
