Thông số danh định của WR500S là độ sâu khoan tối đa 500 m, đường kính khoan 105–400 mm, lực nâng 30 T, mô-men xoắn quay hai chế độ 11000/5500 N·m, cần khoan 6 m, động cơ Yuchai 110 kW. Khi mua, điều cần đánh giá không phải là những con số này "lớn hay không", mà là chúng có đủ dùng trong đường kính giếng, độ sâu giếng, tổ hợp dụng cụ khoan và quy trình địa tầng thực tế hay không. Bài viết này trình bày theo thứ tự kiểm tra, giải thích biến số điều kiện làm việc tương ứng với từng thông số và tài liệu cần xác nhận với nhà sản xuất.
Trước tiên xác định tổ hợp đường kính giếng và độ sâu giếng, sau đó xem mô-men xoắn và lực nâng
Phạm vi đường kính khoan của WR500S là 105–400 mm, độ sâu khoan tối đa 500 m. Hai giới hạn này không thể đồng thời đạt được với mọi tổ hợp: đường kính lỗ càng lớn, diện tích vành khuyên thoát mùn trong lỗ càng lớn, lực cản quay, lưu lượng khí hoặc dung dịch khoan cần thiết đều tăng; độ sâu lỗ càng lớn, trọng lượng bản thân cột cần khoan, ma sát thành lỗ và số lần nâng hạ cần đều tăng. Trước khi mua nên viết dự án thành nhiều tổ hợp "đường kính giếng + độ sâu giếng thiết kế + địa tầng chính", thay vì chỉ ghi một con số 500 m.
- Giếng nước sâu nông thôn, cấp nước cộng đồng nhỏ thường có độ sâu giếng lớn nhưng đường kính thành giếng tương đối hạn chế, cần tập trung kiểm tra trọng lượng bản thân cần khoan đoạn sâu và dự phòng lực nâng.
- Nếu tưới tiêu nông nghiệp, cấp nước khu mỏ cần lưu lượng nước lớn hơn, quy cách đường kính giếng và ống giếng sẽ đẩy cao yêu cầu về mô-men xoắn quay và khả năng thoát mùn.
- Khi tỷ lệ đá cứng ở khu mỏ cao, nên đưa mức độ hoàn chỉnh của địa tầng, quy cách búa khoan ngầm và lưu lượng máy nén khí vào cùng kiểm tra.
Giới hạn áp dụng mô-men xoắn hai chế độ 11000/5500 N·m
Mô-men xoắn tối đa của hệ thống quay WR500S là 11000/5500 N·m, tương ứng tốc độ quay tối đa 75/150 r/min. Chế độ mô-men xoắn cao tốc độ thấp dùng cho đường kính lớn, đá cứng và tải trọng cao hơn; chế độ tốc độ cao hơn dùng cho giai đoạn khoan có lực cản tương đối nhỏ. Các mục cần xác nhận khi mua bao gồm:
- Đường kính tạo lỗ tối đa của dự án có nằm trong phạm vi 105–400 mm hay không, và quy cách mũi khoan, búa khoan ngầm hoặc dụng cụ khoan quay dung dịch được chọn ở đường kính đó.
- Mô tả khả năng khoan của địa tầng chính, ví dụ đá hoa cương, đá vôi, đá cát, hay đá phong hóa, tầng đất, lớp phủ sỏi cát.
- Quy trình khoan dự kiến sử dụng: khoan DTH búa khoan ngầm, khoan quay dung dịch, hoặc kết hợp dung dịch phần trên, DTH phần dưới.
Tài liệu đưa ra là thông số năng lực hệ thống quay, không đưa ra giá trị hiệu suất dưới các tổ hợp đường kính lỗ – địa tầng khác nhau. Do đó không nên trực tiếp hiểu 11000 N·m là có thể bao phủ toàn bộ độ sâu và toàn bộ địa tầng với đường kính lỗ 400 mm, mà nên lấy kết quả tính toán của nhà sản xuất cho tổ hợp dụng cụ khoan cụ thể làm chuẩn.
Lực nâng 30 T phải được tính vào trọng lượng cột cần khoan và ống chống
Ở độ sâu lỗ cấp 500 m, trọng lượng bản thân cần khoan, ma sát thành lỗ và trọng lượng ống chống sẽ tăng rõ rệt, lực nâng 30 T cung cấp dự phòng cho nâng hạ cần, thu hồi búa khoan ngầm và một phần thi công ống chống. Trước khi mua nên sắp xếp điều kiện kiểm tra theo thứ tự sau:
| Mục kiểm tra | Nội dung cần xác nhận với dự án hoặc nhà sản xuất |
|---|---|
| Quy cách và chiều dài cần khoan | WR500S hỗ trợ cần khoan 6 m, tài liệu liệt kê đường kính cần khoan khuyến nghị 89, cần xác nhận phạm vi tùy chọn đầy đủ; tính tổng trọng lượng cột cần khoan đầy lỗ theo độ sâu giếng. |
| Ma sát trong lỗ | Điều kiện lệch lỗ, thu hẹp đường kính, rơi khối và bánh bùn sẽ tăng thêm lực cản nâng, tài liệu không đưa ra hệ số ma sát, nên đánh giá theo điều kiện hiện trường. |
| Thi công ống chống | Lực nâng 30 T có thể dùng cho một phần thi công ống chống, tổng trọng lượng chuỗi ống, phương thức hạ ống và kết cấu thân giếng cần tính toán riêng. |
| Xử lý bất thường | Tài liệu nêu rõ, nếu lực cản nâng cần bất thường, nên làm sạch lỗ trước và đánh giá trạng thái thành lỗ và dụng cụ khoan, tránh trực tiếp dùng lực nâng tối đa để xử lý cưỡng bức. |
Ảnh hưởng của tháp ống lồng và cần khoan 6 m đến phụ kiện mua kèm
S trong WR500S đại diện cho tháp ống lồng. Trạng thái vận chuyển có thể rút ngắn kích thước ngoài thiết bị, có lợi cho xếp xe, thông qua đường và chuyển công trường; sau khi đến hiện trường mở rộng tháp, hỗ trợ thi công liên tục với cần khoan 6 m, giảm số lần nối cần. Khi mua cần xác nhận cùng lúc:
- Trọng lượng toàn máy khoảng 10,6 T, kích thước ngoài khoảng 6,52 × 1,85 × 2,51 m, tải trọng xe vận chuyển, giới hạn chiều rộng chiều cao đường và sắp xếp xe phẳng cần lập kế hoạch trước.
- Sau khi đến hiện trường nên dự phòng không gian mở rộng tháp, và kiểm tra khóa tháp ống lồng, điểm cố định thiết bị và trạng thái buộc cần khoan.
- Khi dùng cần khoan 6 m, nên đảm bảo tháp mở rộng hoàn toàn và cố định chắc chắn, tránh khoan tải cao khi tháp chưa khóa hoặc mặt bằng chưa san phẳng.
- Trong bảo dưỡng hàng ngày, ray dẫn hướng tháp ống lồng, xi lanh dầu, chốt và kết cấu khóa là các bộ phận cần kiểm tra trọng điểm.
Yêu cầu liên đới của quy trình địa tầng đối với máy nén khí và hệ thống dung dịch
WR500S hỗ trợ khoan DTH búa khoan ngầm và khoan quay dung dịch. Khoan DTH khí nén khuyến nghị áp suất làm việc 1,2–3,5 MPa, lưu lượng khí 16–55 m³/min. Khi đường kính lỗ tăng, địa tầng cứng hơn, độ sâu lỗ tăng hoặc độ cao tăng, yêu cầu về lưu lượng máy nén khí sẽ cao hơn, chọn máy nén khí nên đồng thời xem xét áp suất và lưu lượng.
- Tầng đất, đất sét, tầng cát và lớp phủ sỏi cát có thể tạo đoạn lỗ ổn định bằng tuần hoàn dung dịch, ống chống hoặc biện pháp ổn định lỗ khác, rồi vào địa tầng chuyển sang khoan DTH búa khoan ngầm.
- Đới đứt gãy có thể xuất hiện rơi khối, rò khí, kẹt cần và thoát mùn bất thường, nên đánh giá theo hiện trường có dùng bọt hay ống chống hay không.
- Sau khi vào tầng chứa nước chính, nên ghi lại kịp thời độ sâu tầng chứa nước, và điều chỉnh cấp khí, làm sạch lỗ và phương thức ống chống theo lưu lượng nước phun.
- Thiết bị có thể tùy chọn bơm dung dịch, bơm ly tâm, máy phát điện và bơm bọt theo dự án; dự án nhiều tầng rời chú trọng hơn hệ thống dung dịch, dự án đá cứng phụ thuộc hơn vào máy nén khí và búa khoan ngầm.
Danh sách điều kiện làm việc và cấu hình cần có trước khi mua
Sắp xếp thông tin dưới đây thành một tài liệu hỏi giá, sẽ dễ nhận được phương án cấu hình khả thi hơn là chỉ báo "máy khoan giếng nước 500 mét":
- Độ sâu giếng thiết kế, đường kính thành giếng, đường kính mở lỗ và đường kính kết thúc lỗ, và có cần hạ ống chống hay không.
- Mô tả phân lớp lớp phủ phần trên và địa tầng phần dưới, vị trí đại khái tầng chứa nước và lưu lượng nước phun dự kiến.
- Tổ hợp quy trình dự kiến sử dụng, và áp suất, lưu lượng của máy nén khí hiện có hoặc dự kiến mua kèm.
- Quy cách và tổng chiều dài cần khoan, quy cách búa khoan ngầm và mũi khoan, trọng lượng đơn kiện lớn nhất cần cẩu.
- Đường hiện trường, khả năng chịu tải mặt bằng và phương thức chuyển công trường, dùng để kiểm tra tính phù hợp của toàn máy 10,6 T, tham chiếu leo dốc 21° và chân thủy lực 1,6 m.
- Nhu cầu về các hạng mục tùy chọn như bơm dung dịch, bơm ly tâm, máy phát điện, bơm bọt.
Tài liệu không đưa ra hiệu suất khoan thực tế, hệ số dự phòng mô-men xoắn và hệ số dự phòng lực nâng của WR500S dưới các đường kính giếng, địa tầng khác nhau, những điều này cần nhà sản xuất tính toán kết hợp với tổ hợp dụng cụ khoan và thủy văn địa chất hiện trường. Độ sâu giếng cuối cùng nên xác định theo thủy văn địa chất địa phương và vị trí tầng xuất nước, 500 m là giới hạn danh định của thiết bị, không có nghĩa là mỗi giếng đều phải khoan đến 500 m.