Bài giảng hướng dẫn thực tập khoan khai thác

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT VÀ DẦU KHÍ -oOo - BÀI GIẢNG nhieu.dcct@gmail.com TP HCM, Tháng 11/2006 MỤC LỤC BÀI GIẢNG STT NỘI DUNG Trang Giới thiệu môn học Bài 1: Làm quen với thiết bị dụng cụ khoan 14 Bài 2: Khoan khảo sát địa chất công trình 127 Bài 3: Khoan thăm dò khai thác nước 189 nhieu.dcct@gmail.com 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 nhieu.dcct@gmail.com Bộ môn : Khoan Khai thác Tel : 84-8-8654086 Mục lục Mục tiêu môn học Nội dung môn học Nội qui kỹ thuật an toàn Giới thiệu công tác khoan – khai thác (video) Hình thức đánh giá Tài liệu tham khảo nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác BM KHOAN & KHAI THÁC MỤC TIÊU MÔN HỌC Giúp cho sinh viên có điều kiện tiếp xúc làm quen với nghề nghiệp Tạo điều kiện cho sinh viên quan sát, thực hành số công việc khoan địa chất công trình, địa chất thủy văn trường Tổng kết, làm báo cáo thực tập khoan – khai thác nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác BM KHOAN & KHAI THÁC NỘI DUNG MÔN HỌC Bài 1: LÀM QUEN VỚI THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ KHOAN I Nội dung yêu cầu thực tập II Cơ sở lý thuyết 2.1 Thiết bị khoan 2.2 Dụng cụ khoan 2.3 Các dụng cụ kéo thả 2.4 Các dụng cụ cứu cố tháo mở cần III Điều kiện thực tập cách thức tổ chức nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác BM KHOAN & KHAI THÁC NỘI DUNG MÔN HỌC Bài 2: KHOAN KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH I Nội dung 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 ghi nhãn mẫu 2.5 Các thí nghiệm hố khoan III Điều kiện thực tập cách thức tổ chức nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác BM KHOAN & KHAI THÁC NỘI DUNG MÔN HỌC Bài 3: KHOAN THĂM DÒ KHAI THÁC NƯỚC I Nội dung yêu cầu thực tập II Cơ sở lý thuyết 2.1 Phân loại giếng phương pháp khoan 2.2 Một số yêu cầu giếng khoan 2.3 Công nghệ khoan 2.4 Tính toán sơ ống lọc 2.5 Khôi phục độ nhả nước tầng chứa nước 2.6 Trám giếng khoan III Điều kiện thực tập cách thức tổ chức nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác BM KHOAN & KHAI THÁC NỘI QUI VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN CƠ BẢN Những qui định chung • Đội nón, mang giày bảo hộ, mang găng tay khoan • Không làm việc có giông, mưa to bảo • Có biển cảnh báo thi công • Chú ý đến công tác bảo vệ môi trường Không vứt rác phế thải Không để dung dịch khoan tràn San lấp phục hồi mặt di dời nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác BM KHOAN & KHAI THÁC NỘI QUI VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN CƠ BẢN An toàn lắp đặt thiết bị • Chuẩn bị khu vực khoan • Không đặt thiết bị khoan sườn dốc • Đảm bảo khoảng cách nhỏ từ máy khoan đến nhà ở, nhà xưởng, đường dây điện 1,5 lần chiều cao tháp khoan nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác BM KHOAN & KHAI THÁC Khôi phục độ nhả nước tầng chứa nước Hiện có nhiều phương pháp khử sét (làm vỏ sét) thành lỗ khoan làm ống lọc Trong phạm vi giáo trình đề cập tới số phương pháp chủ yếu sau: Trong tầng đất đá chứa nước có áp suất lớn: Sau hạ xong ống lọc vào lỗ khoan, dùng máy bơm bơm rửa nước lã qua cột cần khoan từ phần ống lọc xuống tới đáy Công tác rửa tiến hành nước rửa có xuất slam tầng chứa nước vừa khoan qua Trường hợp nước để rửa lỗ khoan, ta dùng ống múc múc dung dịch sét lỗ khoan Cứ múc xuất nước tầng chứa nước mực nước thủy tính tầng chứa nước ổn định nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 234 BM KHOAN & KHAI THÁC Khôi phục độ nhả nước tầng chứa nước Nếu tầng chứa nước đất đá rắn nứt nẻ, sau rửa lỗ khoan nước lã qua cột cần khoan múc ống múc xong, cần tiến hành dùng thiết bị bơm airslift (thiết bị bơm dâng khí nén) để rửa lỗ khoan Ống dâng nước hạ xuống cách đáy lỗ khoan khoảng 0,5 mét Máy bơm cho làm việc với công suất lớn tiến hành đóng, ngắt đột ngột tạo điều kiện thay đổi áp suất lớn lỗ khoan, làm cho hạt sét slam bị hút theo khỏi kẽ nứt tầng đất đá quanh ống lọc Nếu khoan tầng đất đá cứng, nứt nẻ mà dùng nước lã để rửa lỗ khoan, tiến hành dùng máy bơm éclíp để khôi phục độ phóng thích nước tầng chứa nước nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 235 BM KHOAN & KHAI THÁC Khôi phục độ nhả nước tầng chứa nước Trường hợp tầng đất đá chứa nước hạt nhỏ vừa, cần tiến hành dùng ống múc múc đặn vùng ống lọc (phần lọc) trước dùng thiết bị bơm éclíp để khôi phục độ phóng thích nước Trong tất trường hợp dùng thiết bị bơm éclíp cần bơm nước hoàn toàn, cát không dâng lên theo dòng nước, mực thủy động lưu lượng nước lỗ khoan ổn định (lúc độ phóng thích nước tầng chứa nước khôi phục) nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 236 BM KHOAN & KHAI THÁC Khôi phục độ nhả nước tầng chứa nước Trong tầng đất đá chứa nước có áp suất yếu phương pháp khôi phục độ phóng thích nước tầng chứa nước phức tạp so với trường hợp trên, cụ thể : nhieu.dcct@gmail.com Dùng máy bơm bơm nước rửa qua cột cần khoan hạ tới vùng ống lọc Dung dịch sét quanh vùng ống lọc phía chảy vào lỗ khoan qua ống lọc lỗ nhỏ đặc biệt đục ống lắng cao đế khoảng 0,5 mét Cứ tiến hành rửa đưa hoàn toàn dung dịch sét khỏi lỗ khoan xuất cát dâng theo lên miệng lỗ khoan Công việc dùng thiết bị bơm éclíp dùng ống múc Tùy theo lưu lượng tầng chứa nước để khôi phục hoàn toàn độ phóng thích nước Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 237 BM KHOAN & KHAI THÁC Khôi phục độ nhả nước tầng chứa nước Cuối cùng, trước tiến hành bơm khai thác, đổ xuống phần ống lắng có đục lỗ lượng đá dăm trám nút xi măng để tăng khả phóng thích nước tầng chứa nước, đồng thời đề phòng cát tràn vào lỗ khoan Trong tầng cát hạt nhỏ vừa dùng nước bơm rửa qua phần đế ống lọc Khi ống lọc đặt chìm dùng cần khoan nối ren trái với đế đầu ống lọc, qua để rửa lỗ khoan Đế ống lắng cần dừng lại cách đáy khoảng 0,5 mét nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 238 BM KHOAN & KHAI THÁC Khôi phục độ nhả nước tầng chứa nước nhieu.dcct@gmail.com Quá trình khôi phục độ phóng thích nước phương pháp nhờ máy bơm, bơm nước rửa qua cột cần khoan xuống đáy, qua đế ống lắng dâng lên miệng lỗ khoan qua khoảng hở phần ống lọc thành lỗ khoan, rửa dung dịch sét phá vỡ lớp vỏ sét thành lỗ khoan Đồng thời nước rửa lấy theo hạt sét slam nhỏ từ tầng đất đá chứa nước Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 239 BM KHOAN & KHAI THÁC Khôi phục độ nhả nước tầng chứa nước Công tác rửa dừng lại thấy nước mạnh nước rửa dâng lên miệng lỗ khoan thấy lẫn cát Sau rửa xong, ống lọc đặt vào vị trí định, cột cần khoan tháo lấy lên đế ống lắng đổ đá dăm cuội sỏi nhỏ trám nút xi măng đề phòng cát bị xô vào lỗ khoan trình khai thác sau Khoảng hở đầu ống lọc ống chống cần phải làm đệm nút bịt kín để tránh tượng cát đất đá rơi vào khoảng hở ống lọc tầng đất đá chứa nước, đồng thời tăng khả phóng thích nước tầng nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 240 BM KHOAN & KHAI THÁC Khôi phục độ nhả nước tầng chứa nước nhieu.dcct@gmail.com Khi cần khử sét tầng cát hạt vừa đặt ống lọc nhiều tầng lỗ khoan, người ta rửa nước lã bơm qua ống lọc đục lỗ Ống đục lỗ có hai vòng lót kín cao su hai đầu để làm nút Nó thả vào lỗ khoan nhờ cột cần khoan đặt ống lọc Nhờ cần khoan mà dịch chuyển lên xuống để rửa đoạn, nước rửa dâng lên mang theo cát chứng tỏ độ phóng thích nước khôi phục Trong đất đá có hạt nhỏ, mịn, đồng khử sét thành lỗ khoan phương pháp đánh sập cho kết tốt sau đánh sập vùng gần ống lọc, người ta dùng ống múc để lấy vụn đất đá bị lắng xuống phần ống lắng, dùng bơm bơm thật mạnh, lợi dụng dòng nước xói rửa mang lên miệng lỗ khoan Cuối phần đế ống lắng trám xi măng Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 241 BM KHOAN & KHAI THÁC Khôi phục độ nhả nước tầng chứa nước Để khôi phục độ phóng thích nước tầng chứa nước mà phương pháp hiệu quả, ta dùng dây nổ lỗ khoan đầy nước Phương pháp lợi dụng sóng va chạm truyền theo phương đường kính Sóng nổ phá vỡ lớp vỏ sét để khôi phục độ phóng thích nước tầng đất đá chứa nước Sau sử dụng dây nổ, thiết phải rửa lỗ khoan cẩn thận nước lã nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 242 BM KHOAN & KHAI THÁC 2.6 Trám giếng khoan Người ta thường dùng vật liệu có tính dẻo chặt xít, không thấm nước để trám cột ống chống, tức để làm kín khoảng hở ống chống với thành lỗ khoan nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 243 BM KHOAN & KHAI THÁC Trám giếng khoan Tác dụng chủ yếu việc trám lỗ khoan : Phân cách tầng khoáng sản lỏng (dầu, nước ), khí (khí đốt ) cứng (muối mỏ ) với tầng lân cận lỗ khoan để tránh xâm nhập lẫn làm tính chất thân khoáng sản Làm kín toàn lỗ khoan để bảo vệ tầng khoáng sản khỏi bị tác dụng phong hóa, mặt khác ngăn ngừa nước phía theo lỗ khoan mà xâm nhập vào công trình khai thác sau Gia cố thành lỗ khoan chống lại tượng phức tạp địa chất sập lở, nước, nước xâm nhập mà không cần phải chống ống nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 244 BM KHOAN & KHAI THÁC Trám giếng khoan Từ tác dụng đó, ta thấy lỗ khoan cần trám tầng trám toàn từ đáy lên tới miệng Khi trám bịt tầng, vật liệu trám tạo nên lớp vỏ bảo vệ che kín lên tầng "bắt rễ" sâu vào đất đá thành vách Còn trám toàn (hay thường gọi trám lấp) vật liệu trám làm đầy lỗ khoan theo suốt chiều sâu nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 245 BM KHOAN & KHAI THÁC Trám giếng khoan Hiện để trám lỗ khoan người ta thường dùng hai vật liệu đất sét xi măng: Đất sét: cần sử dụng loại sét quánh, dẻo, không chứa phần tử cứng Hỗn hợp với nước tạo hai loại vật liệu trám đất sét nhão dung dịch sét Xi măng: cần sử dụng loại xi măng pooclăng có chất lượng cao (mac 500 600), tươi, tức không để hai tháng sau sản xuất Người ta dùng xi măng để trám dạng dung dịch, với tỉ lệ nước xi măng khô (theo trọng lượng) thường 0,4 - 0,5 nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 246 BM KHOAN & KHAI THÁC Trám giếng khoan Gel xi măng: loại vật liệu trám trung gian hai loại Nó hỗn hợp xi măng với dung dịch sét, tỉ lệ chúng xác định phòng thí nghiệm theo điều kiện sử dụng cụ thể (thí dụ: để trám chống nước, trộn m3 dung dịch sét có tỷ trọng δ = 1,1 đến 1,2 g/cm3 1600 đến 800 kg xi măng) Tuy có thời gian đông cứng lâu có độ bền sau đông cứng hơn, lại ưu điểm so với dung dịch xi măng có tính linh động cao, nên dễ bơm dễ xâm nhập vào khe nứt đất đá Có loại trám khai thác nước là: a Trám cách ly nhiễm bẩn nhiễm mặn b Trám cách ly địa tầng đặc biệt c Trám lấp giếng khoan nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 247 BM KHOAN & KHAI THÁC III ĐIỀU KIỆN THỰC TẬP VÀ CÁCH THỨC TỔ CHỨC Điều kiện thực tập Xe khoan thăm dò khai thác nước Công trình khoan thăm dò khai thác nước Xem video hướng dẫn thực tập khoan – khai thác Cách thức tổ chức Tổ chức theo nhóm thực tập khoan thăm dò khai thác nước Khu Linh trung Đại học Quốc gia Tp HCM Hoặc công trình khoan khảo sát địa chất công trình thực tế TP HCM tỉnh thành lân cận nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 248 BM KHOAN & KHAI THÁC [...]... 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 nhieu.dcct@gmail.com - http://cee.engr.ucdavis.edu - http://www.lifewater.ca/ Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 13 BM KHOAN & KHAI THÁC BÀI GIẢNG HƯỚNG DẪN THỰC TẬP KHOAN - KHAI THÁC BÀI 1: LÀM QUEN VỚI THIẾT BỊ & DỤNG CỤ KHOAN CBGD... nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 18 BM KHOAN & KHAI THÁC 2.1 Thiết bị khoan 1 Máy khoan 2 Máy bơm dung dịch 3 Tháp khoan nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 19 BM KHOAN & KHAI THÁC 1 MÁY KHOAN Bộ máy khoan trong khoan xoay lấy mẫu gồm có: máy khoan, động cơ kéo (điện hoặc diesel), máy bơm dung dịch và tháp khoan Các dụng cụ chính của máy khoan gồm có: ... 13 Lưỡi khoan guồng xoắn 14 Xylanh thuỷ lực Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 25 BM 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 thơng cần khoan và thanh hãm, truyền chuyển động quay thơng qua bàn roto) nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 26 BM KHOAN & KHAI THÁC Thao tác vận hành máy khoan truyền... do ngun nhân nào đó mà phải dừng khoan thì phải kéo bộ khoan cụ đến vị trí an tồn trong lỗ khoan nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 11 BM KHOAN & KHAI THÁC HÌNH THỨC ĐÁNH GIÁ - Nộp báo cáo thực tập: 50% - Thi vấn đáp hoặc viết: 50% nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 12 BM KHOAN & KHAI THÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO - Kỹ thuật khoan địa chất, NXB Cơng nhân kỹ thuật,... dụng: Thiết bị khoan Dụng cụ khoan Các dụng cụ trong bộ kéo thả Các dụng cụ cứu sự cố và tháo mở cần Tìm hiểu sơ đồ bố trí thiết bị và dụng cụ phục vụ cơng tác: Khoan khảo sát địa chất cơng trình Khoan khai thác nước ngầm nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 16 BM KHOAN & KHAI THÁC NỘI DUNG VÀ U CẦU THỰC TẬP u cầu thực tập: Theo cơng tác thực tập tại xưởng và... nhieu.dcct@gmail.com Bộ mơn : Khoan và Khai thác Tel : 84-8-8654086 Mục lục I Nội dung và u 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 nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 15 BM KHOAN & KHAI THÁC I NỘI DUNG VÀ U CẦU THỰC TẬP Nội dung: Tìm hiểu... dụng cụ khoan Tham gia vào việc vận hành và sử dụng các thiết bị và dụng cụ khoan Mơ tả cấu tạo, cơng dụng, đặc tính kỹ thuật của máy khoan XJ-100 Trình bày và vẽ lại sơ đồ bố trí thiết bị và dụng cụ trong cơng tác khoan - khai thác tại xưởng và ngồi hiện trường nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 17 BM KHOAN & KHAI THÁC II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Thiết bị khoan 2.2 Dụng cụ khoan. .. quay khi khoan và kéo thả cần 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 nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 20 BM KHOAN & KHAI THÁC MÁY KHOAN 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... 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 rơto) nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 21 BM KHOAN & KHAI THÁC MÁY KHOAN Loại 1÷ 4 thì sự truyền chuyển động quay cho cần khoan được... gian di chuyển từ nơi này sang nơi khác người ta thiết kế đặt máy khoan lên rơ móc hoặc xe ơtơ tự hành, chủ yếu áp dụng cho phương phàp khoan rơto nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 22 BM KHOAN & KHAI THÁC MÁY KHOAN Hiện nay các kiểu máy khoan từ 1÷ 4 được dùng chủ yếu cho khoan khảo sát địa chất cơng trình và khoan thăm dò khống sản cứng nhưng loại thứ 2 (điều chỉnh bằng thủy ... nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 18 BM KHOAN & KHAI THÁC 2.1 Thiết bị khoan Máy khoan Máy bơm dung dịch Tháp khoan nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 19 BM KHOAN. .. nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 46 BM KHOAN & KHAI THÁC MÁY BƠM DUNG DỊCH nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 47 BM KHOAN & KHAI THÁC Khái niệm Dòng... thác nước ngầm nhieu.dcct@gmail.com Hướng dẫn thực tập khoan – khai thác 16 BM KHOAN & KHAI THÁC NỘI DUNG VÀ U CẦU THỰC TẬP u cầu thực tập: Theo cơng tác thực tập xưởng cơng trường, u cầu sinh