Mô-men xoắn hai chế độ của WR600S không thể chỉ đơn giản tương ứng theo kiểu “đường kính lớn dùng 12000 N·m, đường kính nhỏ dùng 6000 N·m”. Hai cấp được tài liệu đưa ra là 12000/6000 N·m, tương ứng tốc độ quay tối đa 90/180 r/min; căn cứ lựa chọn là tải quay được hình thành đồng thời bởi đường kính lỗ khoan, lực cản địa tầng, trọng lượng dụng cụ khoan và ma sát trong lỗ, chứ không phải một con số đường kính giếng đơn lẻ. Khi đánh giá mua, trước tiên cần xác định khoảng đường kính lỗ khoan chính và địa tầng chính, sau đó xem đầu động lực có thể duy trì quay ổn định ở tốc độ yêu cầu hay không.
Trước tiên xem quan hệ tương ứng giữa cấp mô-men xoắn và tốc độ quay của WR600S
Mô-men xoắn tối đa được tài liệu nêu rõ là 12000/6000 N·m, hai cấp tương ứng tốc độ quay tối đa 90 r/min và 180 r/min. Đây là quan hệ đối chiếu quan trọng nhất khi mua: khi mô-men xoắn tăng thì tốc độ khả dụng giảm, không thể đồng thời hiểu năng lực thiết bị theo mô-men xoắn tối đa và tốc độ quay tối đa.
| Cấp chế độ làm việc | Mô-men xoắn tối đa | Tốc độ quay tối đa tương ứng | Hướng áp dụng theo tài liệu |
|---|---|---|---|
| Tốc độ thấp mô-men xoắn cao | 12000 N·m | 90 r/min | Đường kính lỗ khoan lớn hơn, đá cứng, đoạn lỗ có ma sát cao |
| Tốc độ cao hơn | 6000 N·m | 180 r/min | Khi lực cản nhỏ hơn hoặc tải trọng dụng cụ khoan nhẹ hơn |
Thi công thực tế nên điều chỉnh động theo mũi khoan, búa lỗ, xả mùn và tải quay, chứ không cố định dùng một cấp. Tài liệu không đưa ra cấp khuyến nghị tương ứng cho từng đường kính lỗ khoan; nếu giai đoạn mua cần phân bổ cấp theo đường kính giếng cụ thể, nên xác nhận với nhà sản xuất.
Đánh giá theo đường kính lỗ khoan: chênh lệch tải trọng trong phạm vi 105–400 mm rất rõ rệt
Đường kính khoan của WR600S là 105–400 mm. Đường kính lỗ khoan càng lớn thì diện tích phá đá đáy lỗ và lượng xả mùn càng lớn, trong đá cứng hoặc đoạn lỗ có ma sát cao càng dễ làm tăng lực cản quay. Vì vậy đoạn đường kính lớn hơn gần với trạng thái tốc độ thấp mô-men xoắn cao hơn; đoạn đường kính nhỏ hơn khi lực cản nhỏ hơn hoặc tải trọng dụng cụ khoan nhẹ hơn có thể cân nhắc tốc độ cao hơn.
- Khi đường kính lỗ khoan đạt giới hạn trên 400 mm, cần kết hợp độ cứng địa tầng để xác minh có phụ thuộc lâu dài vào cấp 12000 N·m hay không, và tốc độ khả dụng ở cấp đó có đáp ứng yêu cầu xả mùn và tiến độ khoan hay không.
- Khi đường kính lỗ khoan gần 105 mm, không thể mặc định phải dùng cấp 6000 N·m, vẫn cần xem mức độ nguyên vẹn của địa tầng, ma sát cần khoan do độ sâu lỗ và thông số búa lỗ.
- Một giếng có thể dùng kết cấu nhiều cấp đường kính; khi mua nên mô tả riêng theo kế hoạch mở lỗ, lỗ kết thúc và đường kính từng đoạn để nhà sản xuất đánh giá phân bổ cấp mô-men xoắn.
Tài liệu không đưa ra bảng tương ứng giữa các đường kính lỗ khoan và cấp mô-men xoắn, vì vậy khi trao đổi chọn máy nên cung cấp đoạn đường kính lỗ khoan chính và địa tầng tương ứng, chứ không chỉ ghi một khoảng đường kính.
Đánh giá theo địa tầng: khác biệt giữa đá cứng, đá phong hóa và lớp phủ
Đá cứng tương đối nguyên vẹn như granite, đá vôi, cát kết
Tài liệu cho biết sau khi vào đá cứng tương đối nguyên vẹn có thể phối hợp khoan bằng búa lỗ áp suất gió trung bình và cao; điều kiện đá cứng cần đảm bảo bôi trơn búa lỗ, lưu lượng gió ổn định và xả mùn kịp thời. Đoạn đá cứng là một trong những kịch bản sử dụng chính của cấp tốc độ thấp mô-men xoắn cao 12000 N·m. Nếu mùn xả giảm rõ rệt, mô-men xoắn tăng hoặc áp suất gió dao động, cần làm sạch lỗ kịp thời và kiểm tra trạng thái mũi khoan, búa lỗ, chứ không chỉ tăng thông số quay.
Đá phong hóa và địa tầng xen kẽ mềm cứng
Đá phong hóa thường tiến độ khoan nhanh hơn, nhưng thành lỗ dễ sụt khối và co đường kính; địa tầng xen kẽ mềm cứng khiến mô-men xoắn quay và lực cản đẩy thay đổi thường xuyên. Loại địa tầng này cần điều chỉnh kịp thời tốc độ quay, lực đẩy và tần suất làm sạch lỗ; khi mua nên xác nhận cách phản hồi khi chuyển đổi hai chế độ trong vận hành thực tế. Tài liệu chưa đưa ra thời gian hoặc bước thao tác cần thiết để chuyển đổi.
Lớp đất, sét, cát và lớp phủ sỏi cát
WR600S hỗ trợ khoan quay bằng dung dịch khoan. Phần trên là đất, sét, cát và sỏi cát nên ưu tiên ổn định lỗ, mang mùn và bảo vệ thành lỗ; có thể dùng dung dịch khoan, ống chống hoặc phương pháp bảo vệ thành lỗ khác, sau khi vào địa tầng đá ổn định hơn mới chuyển sang khoan DTH bằng búa lỗ. Lực cản quay của đoạn lớp phủ thường thấp hơn đá cứng nguyên vẹn, nhưng không thể chỉ dựa vào tên địa tầng để quyết định cấp mô-men xoắn, vẫn cần xem mùn xả và tải quay thực tế.
Địa tầng nứt nẻ, đới phá hủy và thất thoát gió
Đới phá hủy dễ xảy ra sụt khối, co đường kính, thất thoát gió và kẹt cần. Khi thi công nên giảm tốc độ đẩy quá nhanh, duy trì làm sạch lỗ liên tục, và tùy tình hình hiện trường sử dụng bọt hoặc ống chống. Tài liệu chỉ ra rằng nếu tổn thất khí nghiêm trọng, cần đánh giá tình trạng nứt nẻ và hang rỗng, chứ không chỉ tăng áp suất máy nén khí. Việc chọn cấp cho đoạn lỗ này nên lấy việc tránh kẹt cần và duy trì làm sạch lỗ làm tiền đề; thông số cụ thể cần đánh giá tại hiện trường.
Điều kiện phối hợp sẽ thay đổi lựa chọn thực tế của cấp mô-men xoắn
Cấp mô-men xoắn không phải thông số độc lập. WR600S được trang bị động cơ Cummins 132 kW, lực nâng 35 T, áp lực trục 6 T và cần khoan đường kính 89/102 mm, chiều dài cần khoan 6 m. Trong khoan cấp 600 m, trọng lượng cần khoan, tải ren và ma sát thành lỗ đều tăng rõ rệt; thông số cần khoan, vật liệu, độ bền mối nối, thông số búa lỗ và đường kính lỗ khoan chính đều ảnh hưởng đến tải quay thực tế.
- Khoan DTH bằng búa lỗ có áp suất làm việc khuyến nghị 1,2–3,5 MPa, lưu lượng khí tiêu thụ 16–55 m³/min. Khi độ sâu lỗ tăng, đường kính lỗ khoan lớn hơn, địa tầng cứng hơn hoặc độ cao tăng, lưu lượng thực tế cần thiết có thể tăng; máy nén khí phải được phối hợp riêng theo dự án.
- Lực nâng 35 T có lợi cho việc nâng hạ cần bình thường, thu hồi búa lỗ và một phần công việc ống chống. Nếu lực cản nâng cần bất thường đột ngột, trước tiên nên làm sạch lỗ và đánh giá tình trạng thành lỗ, tránh trực tiếp dựa vào lực nâng tối đa để xử lý cưỡng bức.
- Tốc độ di chuyển bánh xích khoảng 3 km/h, góc leo dốc tối đa tham khảo 21°, trọng lượng toàn máy khoảng 12,5 T. Điều kiện chuyển công trường ảnh hưởng đến bố trí thi công liên tục sau khi thiết bị đến nơi, nhưng không trực tiếp quyết định cấp mô-men xoắn.
Thông tin điều kiện làm việc cần chuẩn bị trước khi mua
Để thảo luận với nhà sản xuất về khả năng áp dụng cấp 12000/6000 N·m, nên cung cấp các thông tin sau: độ sâu giếng kế hoạch và đường kính lỗ kết thúc, chiều dài từng đoạn đường kính lỗ khoan, loại địa tầng chính và mức độ nguyên vẹn, có dùng búa lỗ DTH hay không và thông số, lưu lượng xả và áp suất làm việc của máy nén khí, thông số cần khoan, có cần xử lý ống chống hay không, độ cao địa phương và tình hình nước ngầm.
Tài liệu không đưa ra bảng cấp mô-men xoắn khuyến nghị theo tổ hợp địa tầng và đường kính lỗ khoan khác nhau, cũng không đưa ra dữ liệu hiệu suất tiến độ khoan tương ứng từng cấp. Hiệu suất khoan tham khảo là 10–35 m/h, nhưng tốc độ tiến độ khoan trong địa tầng thực tế vẫn phụ thuộc vào độ cứng địa tầng, đường kính lỗ khoan, búa lỗ, lưu lượng máy nén khí và cách vận hành. Vì vậy giai đoạn mua không nên yêu cầu nhà sản xuất cam kết tốc độ tiến độ khoan ở một cấp cố định, mà nên mô tả rõ điều kiện địa chất và thiết bị phối hợp, để nhà sản xuất căn cứ vào đó xác nhận mô-men xoắn và tốc độ quay của đầu động lực có thể đáp ứng các điều kiện làm việc chính hay không.
Những vấn đề cần xác nhận thêm
- Cách chuyển đổi, điều kiện chuyển đổi và giới hạn thao tác giữa cấp 12000 N·m và 6000 N·m chưa được tài liệu nêu rõ.
- Phân bổ cấp khuyến nghị theo tổ hợp đường kính lỗ khoan và địa tầng khác nhau chưa có bảng tương ứng trong tài liệu.
- Khả năng làm việc liên tục và biểu hiện tăng nhiệt của mô-men xoắn hai chế độ ở điều kiện độ sâu lỗ 600 m chưa được tài liệu đưa ra.
- Lưu lượng máy nén khí, vật liệu cần khoan và thông số búa lỗ cần cấu hình cho dự án cụ thể phải được xác nhận riêng kết hợp với tài liệu địa chất.
Bản thân mô-men xoắn hai chế độ của WR600S là thông số khả dụng, nhưng đánh giá mua nên quay về khoảng đường kính lỗ khoan chính và lực cản địa tầng chính của dự án. Với dự án đường kính lỗ khoan lớn hơn, chủ yếu là đá cứng hoặc ma sát trong lỗ cao, càng cần nêu rõ trong giai đoạn báo giá tốc độ quay khả dụng và điều kiện phối hợp ở cấp 12000 N·m; với dự án đường kính lỗ khoan nhỏ hơn, lực cản địa tầng thấp hơn, thì nên xác nhận cấp 6000 N·m có đáp ứng yêu cầu tiến độ khoan kế hoạch hay không. Khi thiếu tài liệu địa chất và phối hợp, không nên chỉ dựa vào con số mô-men xoắn để đánh giá thiết bị có phù hợp hay không.