4.2. Lựa chọn l−ỡi khoan kim c−ơng
4.2.4. Lựa chọn tính chất và lưu lượng nước rửa phù hợp với điều kiện
γ = 1,03 - 1,1 g/cm3; T = 18 - 20 gi©y.
B = 8 - 10 cm3/30ph; K < l,5mm.
Trong trường hợp khoan các địa tầng phức tạp như nứt nẻ, sập lở hoặc tr−ơng nở thành lỗ khoan,... dung dịch khoan đ−ợc pha chế thêm CMC hoặc một số hoá chất khác nh− kiềm than, hoạt chất bề mặt,... Tỷ lệ pha chế CMC và các hoá phẩm khác phụ thuộc vào điều kiện thực tế trong quá trình khoan.
Trong quá trình khoan kim cương, tính chất và lưu lượng nước rửa ảnh
hưởng lớn tới khả năng làm việc và độ bền của lưỡi khoan. Vì vậy, lựa chọn loại dung dịch khoan phù hợp với điều kiện thực tế là một trong các biện pháp nâng cao hiệu quả khoan và độ bền l−ỡi khoan. ở các mỏ than Đông Bắc, đối với các lỗ khoan qua địa táng địa chất ổn định, bình thường không phức tạp nên dùng dung dịch không sét - emuxil với tỷ lệ pha chế 2 - 3%; các thông số dung dịch sau khi điều chế nh− sau:
γ = 1,02 - 1,03 g/cm3; T = 20 - 21 gi©y; B = 7 - 9cm3/30ph.
hoặc dung dịch polime trên nền poliacrilamit, với độ đậm đặc 1,5%, các thông số dung dịch:
γ = 1'04 - 1,09 g/cm3; T = 19 - 20 gi©y; B = 5 - 6 cm3/ph.
Đối với các lỗ khoan qua địa tầng phức tạp dùng dung dịch ít sét hoặc sét pha chế thêm từ 1,5 đến 2,5% emuxil, dung dịch sau khi điều chế đạt các thông số kỹ thuật:
γ = 1,05 - 1,07 g/cm3. T = 22 - 45 gi©y.
B = 4 - 7 cm3/30ph.
Hoặc dung dịch polime trên nền poliacrilamit với độ đậm đặc 1,5% và 2 - 4% nước kính. Dung dịch sau khi điều chế đạt các thông số:
γ = 1,07 - 1,1 g/cm3. T = 25 - 45 gi©y.
B = 5 - 7 cm3/30ph.
NhËn xÐt
1-Có nhiều phương pháp đánh giá mức độ sử dụng hợp lý lưỡi khoan kim cương. Mỗi phương pháp có độ chính xác nhất định, vì vậy khi đánh giá
mức độ sử dụng hợp lý và thời điểm loại bỏ l−ỡi khoan một cách chính xác, cần phải kết hợp các ph−ơng pháp với nhau.
2-Để nâng cao độ bền và hiệu quả sử dụng lưỡi khoan kim cương cần lựa chọn l−ỡi khoan phù hợp với tính chất cơ lý đá; sử dụng bộ dụng cụ phù hợp với cấu trúc lỗ khoan, chế độ khoan hợp lý; tính chất và lưu lượng nước rửa phù hợp với điều kiện khoan đồng thời kết hợp với các biện pháp phòng ngừa, chống rung trong quá trình khoan.
Kết luận và kiến nghị KÕt luËn
1. Ph−ơng pháp khoan ống luồn tuy mới đ−ợc áp dụng ở Việt Nam trong những năm gần đây để thăm dò khoáng sản than, chì, kẽm...Do những −u việt mang tính chất đặc thù của phương pháp này như cho phép tăng thời gian khoan thuần túy, giảm thời gian phụ trợ phục vụ kéo thả bộ dụng cụ, tỷ lệ m]u m]u lõi đạt cao nên rất có hiệu quả và triển vọng áp dụng lớn.
2. ảnh h−ởng tới hiệu quả khoan ống mẫu luồn bao gồm nhiều yếu tố : yếu tố địa chất, yếu tố kỹ thuật và yếu tố công nghệ. Các yếu tố này liên quan chặt chẽ và đóng vai trò quyết định đến khả năng làm việc của l−ỡi khoan .
3. Các yếu tố địa chất ảnh hưởng đến khả năng làm việc của lưỡi khoan chủ yếu là độ cứng của đất đá theo độ khoan, độ mài mòn và mức độ nứt nẻ.
4. Các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến khả năng làm việc của lưỡi khoan chủ yếu là cấu tạo của bộ dụng cụ và cấu trúc l−ỡi khoan: độ cứng đế l−ỡi khoan , chiều dày đế lưỡi khoan, kích thước và chất lượng kim cương v.v...
5. Các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến khả năng làm việc của lưỡi khoan chủ yếu là tốc độ vòng quay, tải trọng lên đáy lỗ khoan. Khi tăng tốc độ vòng quay , tốc độ cơ học khoan tăng theo, độ mòn l−ỡi khoan, l−ợng tiêu hao kim cương cho một mét khoan hầu như không tăng. Tăng tải trọng lên đáy, tốc
độ cơ học tăng tới giá trị cực đại sau đó giảm, ng−ợc lại độ mòn l−ỡi khoan lúc
đầu giảm mặc dù tăng áp lực, sau đó lại tăng cùng với sự tăng áp lực.
6. Các l−ỡi khoan kim c−ơng khoan ống mẫu luồn phổ biến là loại một lớp và thấm nhiễm và đế có dạng bậc, dang côn, dạng phẳng. Các dạng mòn l−ỡi khoan đặc tr−ng cho khoan ở các mỏ than Đông bắc - Quảng ninh là các dạng mòn do sự cố công nghệ, mòn do mài mòn, mòn cơ học. Dạng mòn đều
đường kính trong, đường kính ngoài và mòn đều đến chiều cao đế chiếm gần
74% còn lại là các dạng mòn khác, trong đó đáng kể nhất là mòn dạng côn trong và ngoài của đế chiếm gần 19%. Khi khoan trong đất đá nứt nẻ phổ biến là các l−ỡi khoan bị mòn tạo r]nh trên bề mặt đế.
7. Nghiên cứu lựa chọn l−ỡi khoan kim c−ơng ống mẫu luồn có ý nghĩa quan trọng để nâng cao hiệu quả của phương pháp khoan này đối với vùng mỏ Quảng Ninh. Độ bền và hiệu quả làm việc của l−ỡi khoan phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, trong đó các yếu tố nh− tính chất cơ lý của đá, các yếu tố đặc tr−ng về mặt cấu tạo của l−ỡi khoan đóng vai trò quyết định, ngoài ra cũng cần phải kể đến điều kiện kỹ thuật, thiết bị khoan và khả năng áp dụng thông số chế độ khoan hợp lý cho phương pháp khoan này. Khi chọn lưỡi khoan phải
được tiến hành theo trình tự nhất định đặc trưng cho mức độ ảnh hưởng giữa các yếu tố về tính chất cơ lý của đá và các yếu tố đặc tr−ng cho cấu tạo l−ỡi khoan.
Đối với đá cấp VI-VIII nên dùng các l−ỡi khoan dạng đế phẳng hoặc bậc với kích thước hạt kim cương 12-18 hạt/cara , độ nhỏ hạt kim cương 20-25% , chiều dày đế l−ỡi khoan 11-15mm , độ cứng đế l−ỡi khoan 20-30 theo HRC , tương tự như vậy nhưng đối với đá cấp VII-X nên chọn lưỡi khoan có độ nhô
hạt kim c−ơng 10-20%.
Đối với đất đá cấp IX-XII nên sử dụng l−ỡi khoan thấm nhiễm đế dạng côn, hoặc bậc, đá cấp IX –XII nên dùng lưỡi khoan có kích thước hạt kim cương 90-150 hạt/cara, độ nhô hạt kim cương 8-10%, chiều dày đế 14-16mm,
độ cứng theo HRC: 20-40, và trong đá loại X-XII dùng l−ỡi khoan có kích thước hạt 110-400 hạt/cara, độ nhỏ 8-10% chiều dày đế 17-18, độ cứng theo HRC: 20-60.
Kiến nghị
Để nâng cao hiệu quả sử dụng l−ỡi khoan kim c−ơng ống mẫu luồn và năng xuất khoan , giảm giá thành mét khoan phù hợp với yêu cầu sản xuất và xu hướng công nghiệp hóa , đề tài nghiên cứu đề nghị:
1. Cần tiếp tục nghiên cứu, xây dựng quy phạm sử dụng l−ỡi khoan kim cương ống mẫu luồn hợp lý đối với vùng mỏ Quảng Ninh.
2. Tăng cường áp dụng các loại dụng cụ khoan có tính bôi trơn cao để tạo điều kiện thuận lợi cho l−ỡi khoan làm việc đạt hiệu quả cao hơn.
3. Cần trang bị các thiết bị dụng cụ đo kiểm để kiểm tra và điều khiển quá trình khoan để l−ỡi khoan làm việc với hiệu quả cao nhất.