WR400QS là máy khoan giếng nước thủy lực hoàn toàn kiểu bánh xích cấp 400 mét. Tài liệu cho thấy chiều sâu khoan tối đa 400 m, đường kính lỗ khoan 105–325 mm, lực nâng 22 T, mô-men xoắn tối đa của hệ thống quay 8000/4000 N·m, tương ứng tốc độ quay tối đa 75/150 r/min và hỗ trợ trực tiếp cần khoan 6 m. Khi mua, điều thực sự cần đánh giá không phải là “22 T và 8000 N·m có đủ lớn hay không”, mà là chúng có phù hợp với đường kính lỗ khoan, tầng đá và khả năng phụ trợ cụ thể hay không.
1. Trước tiên tách riêng hai nhóm thông số: lực nâng và mô-men xoắn quay đảm nhiệm những gì
Lực nâng 22 T và mô-men xoắn 8000/4000 N·m thuộc hai hệ thống khác nhau, đối tượng kiểm tra cũng khác nhau.
- Lực nâng chủ yếu dùng cho nâng hạ cần khoan, thu hồi dụng cụ khoan và xử lý ống chống. Lỗ khoan càng sâu, trọng lượng bản thân cần khoan, ma sát thành lỗ và trọng lượng ống chống càng lớn, dự trữ lực nâng càng quan trọng.
- Mô-men xoắn quay chủ yếu khắc phục lực cắt của mũi khoan, ma sát đáy lỗ và lực cản quay của dụng cụ khoan. Đường kính lỗ khoan càng lớn, tầng đá càng cứng thì mô-men xoắn cần thiết càng cao.
- Tốc độ quay tương ứng với mô-men xoắn: 8000 N·m tương ứng tốc độ quay tối đa 75 r/min, 4000 N·m tương ứng tốc độ quay tối đa 150 r/min. Tài liệu nêu rõ, tốc độ thấp mô-men xoắn cao phù hợp hơn với đường kính lỗ khoan lớn, đá cứng và điều kiện tải cao; tốc độ quay cao hơn phù hợp với giai đoạn khoan có lực cản tương đối nhỏ.
Hai nhóm thông số này không thể thay thế cho nhau. Lực nâng đủ nhưng mô-men xoắn không đủ thì khoan sẽ vất vả; mô-men xoắn đủ nhưng lực nâng không đủ thì thao tác nâng cần và ống chống sẽ bị hạn chế.
2. Kiểm tra mô-men xoắn và lực nâng theo đường kính lỗ khoan
Phạm vi đường kính lỗ khoan của WR400QS là 105–325 mm. Khi đường kính lỗ khoan tăng, diện tích vành khuyên đáy lỗ tăng, tải trọng cắt và xả mùn tăng, nhu cầu mô-men xoắn cũng thay đổi theo. Tài liệu không đưa ra giá trị mô-men xoắn tương ứng cho từng đường kính lỗ khoan, vì vậy không thể suy luận kiểu “325 mm thì chắc chắn phù hợp với mô-men xoắn tối đa”. Trước khi mua, nên thông báo rõ đường kính lỗ khoan dự kiến cho nhà sản xuất để họ đưa ra khuyến nghị cấu hình dựa trên loại mũi khoan, đường kính cần khoan và điều kiện tầng đá.
Đường kính lỗ khoan còn ảnh hưởng đến xả mùn và cấp khí. Tài liệu cho biết áp suất làm việc 1,2–3,5 MPa, lưu lượng khí tiêu thụ 16–55 m³/min, có thể kết hợp với búa DTH dòng áp suất trung bình và cao. Với đường kính lỗ khoan lớn hơn, lưu lượng máy nén khí có đủ hay không thường quan trọng hơn việc chỉ đạt giá trị áp suất. Nói cách khác, kiểm tra theo đường kính lỗ khoan không chỉ xem mô-men xoắn mà còn phải tính toán đồng thời búa DTH, mũi khoan và lưu lượng máy nén khí.
3. Chọn chế độ quay theo tầng đá
WR400QS có thể sử dụng khoan búa DTH, đồng thời hỗ trợ khoan quay bằng dung dịch. Các địa tầng khác nhau có lựa chọn chế độ làm việc khác nhau:
| Loại địa tầng | Phương pháp thi công theo tài liệu | Điểm cần kiểm tra |
|---|---|---|
| Đất, sét, cát | Có thể dùng khoan quay bằng dung dịch | Tuần hoàn dung dịch giữ thành, mang mùn khoan và duy trì đường kính lỗ khoan |
| Đá phong hóa, đá vôi, đá cát, đá granit | Có thể chọn búa DTH và mũi khoan | Độ cứng đá và đường kính lỗ khoan quyết định lựa chọn búa DTH, cần duy trì cấp khí ổn định và quay hợp lý |
| Đới đứt gãy và địa tầng nứt nẻ | Nên giảm tốc độ đẩy, duy trì làm sạch lỗ liên tục | Có thể rơi khối, rò khí và kẹt cần, cần biện pháp hỗ trợ theo tình trạng rò khí và thành lỗ |
| Tầng chứa nước và đoạn nước phun mạnh | Điều chỉnh cấp khí, làm sạch lỗ và phương thức ống chống | Nước ngầm thay đổi trạng thái xả mùn và làm việc của búa DTH, cần ghi lại độ sâu tầng xuất nước |
Từ logic lựa chọn chế độ làm việc, đá cứng và đường kính lỗ khoan lớn thiên về tốc độ thấp mô-men xoắn cao; giai đoạn khoan có lực cản nhỏ hơn có thể dùng tốc độ quay cao hơn. Tài liệu cũng đề cập, tại hiện trường nên chọn chế độ làm việc phù hợp theo đường kính lỗ khoan, dụng cụ khoan và thay đổi tầng đá, tránh cố định một tốc độ quay trong thời gian dài.
4. Lực nâng 22 T phù hợp với độ sâu và công đoạn nào
Tài liệu cho biết WR400QS cung cấp lực nâng 22 T, cao hơn rõ rệt so với máy khoan giếng nước cỡ nhỏ và trung bình thông thường. Khi độ sâu lỗ khoan tăng, trọng lượng bản thân cần khoan, ma sát thành lỗ và trọng lượng ống chống đều tăng; khả năng nâng lớn hơn có lợi cho việc nâng hạ cần khoan bình thường, thu hồi dụng cụ khoan và xử lý ống chống. Với dự án giếng nước cấp 300–400 mét, cần khoan 6 m giúp giảm số lần nối cần, đồng thời cũng có nghĩa mỗi cần khoan nặng hơn, hệ thống nâng cần đáp ứng được trọng lượng và ma sát này.
Tuy nhiên, tài liệu cũng nhấn mạnh, khi gặp kẹt cần, thu nhỏ đường kính hoặc rơi khối thành lỗ, nên ưu tiên giải quyết bằng làm sạch lỗ và điều chỉnh quy trình, không nên chỉ dựa vào lực nâng tối đa để kéo mạnh. Điểm này dễ bị bỏ qua khi đánh giá mua sắm: lực nâng là giới hạn năng lực, không có nghĩa tại hiện trường có thể kéo ra vô điều kiện mọi dụng cụ khoan bị cản.
5. Khả năng phụ trợ quyết định thông số có thực sự triển khai được hay không
Tài liệu liệt kê thông tin phụ trợ chính của WR400QS:
- Áp lực trục 4 T, tốc độ đẩy nhanh 56 m/min, tốc độ nâng nhanh 29 m/min;
- Động cơ Weichai 103 kW;
- Tời phụ 1,5 T dùng để vận chuyển búa DTH, cần khoan, dụng cụ ống chống, v.v.;
- Tốc độ di chuyển bánh xích khoảng 3 km/h, góc leo dốc tối đa tham khảo 21°;
- Hành trình chân thủy lực 1,6 m;
- Trọng lượng toàn máy khoảng 8,6 T, kích thước ngoài khoảng 6,25 × 1,7 × 2,39 m;
- Có thể tùy chọn bơm dung dịch, bơm ly tâm, máy phát điện và bơm bọt theo dự án.
Điều này cho thấy lực nâng 22 T và mô-men xoắn hai chế độ chỉ là một phần năng lực của toàn máy. Khi khoan búa DTH, lưu lượng và áp suất máy nén khí, loại mũi khoan ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ khoan; khi khoan quay bằng dung dịch, bơm dung dịch và hệ thống tuần hoàn ảnh hưởng đến giữ thành và xả mùn; địa tầng rò khí nghiêm trọng có thể cần hỗ trợ bằng bọt. Trước khi mua, nên đưa quy trình dự kiến, thiết bị phụ trợ và điều kiện vật tư tiêu hao vào cùng một đánh giá.
6. Thông số điều kiện làm việc cần xác nhận với nhà sản xuất trước khi mua
Tài liệu không đưa ra hiệu suất khoan hoặc tốc độ tiến khoan của WR400QS dưới đường kính lỗ khoan và tầng đá cụ thể, vì tốc độ tiến khoan thực tế trong tầng đá phụ thuộc vào địa tầng, mũi khoan, búa DTH và năng lực máy nén khí. Do đó, bên mua khi hỏi giá nên chuẩn bị các thông tin sau:
- Độ sâu giếng và đường kính giếng dự kiến, đặc biệt là có cần tiệm cận giới hạn trên 325 mm hay không;
- Độ dày lớp phủ phía trên và loại tầng đá, để đánh giá cách kết hợp khoan quay bằng dung dịch và khoan búa DTH;
- Có gặp đới đứt gãy, nứt nẻ hoặc đoạn nước phun mạnh hay không, và có cần biện pháp bọt, ống chống hay không;
- Đường kính cần khoan dự kiến (tài liệu khuyến nghị 89 / 102 mm) và chiều dài cần khoan;
- Áp suất và lưu lượng của máy nén khí phụ trợ, model búa DTH và thông số mũi khoan;
- Điều kiện vận chuyển, khả năng chịu tải mặt bằng và tuyến di chuyển, vì trọng lượng toàn máy khoảng 8,6 T.
Nếu dự án yêu cầu mẫu lõi đá chất lượng cao, tài liệu nêu rõ nên sử dụng máy khoan lõi chuyên dụng; định vị của WR400QS là thi công giếng nước và khoan địa chất thủy văn thông thường. Khi mua, xác nhận rõ ranh giới này có thể tránh thiết bị lệch với mục tiêu dự án.
Nhìn chung, lực nâng 22 T và mô-men xoắn hai chế độ 8000/4000 N·m của WR400QS cung cấp năng lực cơ bản cho thi công giếng nước cấp 400 mét, nhưng đường kính lỗ khoan, tầng đá, lưu lượng máy nén khí và tổ hợp quy trình mới là yếu tố then chốt quyết định cấu hình có phù hợp hay không. Hiệu suất khoan, độ sâu khoan và hiệu quả thành giếng cuối cùng phải căn cứ vào điều kiện hiện trường; các giá trị cấu hình cụ thể chưa được tài liệu đề cập cần xác minh với nhà sản xuất.