Việc cân đối khi mua WR500RCE không nằm ở độ dài của bảng cấu hình, mà ở việc năm chỉ tiêu cứng gồm chiều sâu khoan, lực nâng, mô-men xoắn quay, khớp nối máy nén khí và khả năng làm sạch trong lỗ khoan có đáp ứng điều kiện công trường hay không. Chiếc máy khoan giếng nước tuần hoàn ngược khí nâng kiểu bánh xích cấp 500 m này sử dụng động cơ diesel 132 kW, lực nâng 300 kN, mô-men xoắn quay 8000–12000 N·m và đường kính khoan 140–400 mm; dòng E tập trung chi phí vào năng lực liên quan trực tiếp đến tạo lỗ thay vì chồng thêm chức năng phụ. Vì vậy, để xác định ngân sách nên chi vào đâu, trước tiên hãy xem dự án có dùng được những năng lực này không, sau đó xem bộ phận nào phải đặt cùng máy chính, bộ phận nào có thể bổ sung sau theo địa tầng.
Trước tiên xác nhận chiều sâu khoan 500 m có thực sự cần dùng
WR500RCE có chiều sâu khoan tối đa danh định 500 m, đáp ứng giếng sâu nông thôn, giếng nước lưu lượng cao cho nông nghiệp, giếng nước công nghiệp và cấp nước khu mỏ. Nhưng chiều sâu khoan tối đa không có nghĩa mỗi giếng đều thành giếng ở 500 m; chiều sâu giếng cuối cùng nên do tài liệu địa chất thủy văn và tầng chứa nước thực tế quyết định. Khi mực nước ngầm khá sâu, tầng chứa nước nông không ổn định, hoặc khu mỏ xa mạng cấp nước cần dư địa tìm nước lớn hơn, dư địa của thiết bị cấp 500 m mới có ý nghĩa thực tế.
Trước khi mua nên liệt kê rõ chiều sâu giếng dự kiến, đường kính lỗ khoan phổ biến và địa tầng chính. Nếu phần lớn giếng của dự án sâu 200–300 m, đường kính thiên nhỏ, ngân sách có thể dồn nhiều hơn cho dụng cụ khoan và khớp nối máy nén khí; nếu thực sự cần tiệm cận 500 m và tỷ lệ đá cứng cao, thì không thể cắt giảm năng lực máy chính. Điều này quyết định dòng E phù hợp với dự án nào, dự án nào nên chọn máy cấu hình cao hơn.
Cân đối lực nâng, mô-men xoắn quay và hành trình cấp tiến như thế nào
Trong khoan cấp 500 m, trọng lượng bản thân cần khoan, ma sát thành lỗ và trọng lượng ống chống đều tăng rõ rệt. Lực nâng 300 kN, lực cấp tiến 150 kN của WR500RCE tạo dư địa cho thao tác nâng hạ cần và thu hồi dụng cụ; mô-men xoắn quay 8000–12000 N·m, tốc độ quay 40–160 r/min dùng để thích ứng thay đổi tải ở các đường kính lỗ khoan và ma sát khác nhau. Điều kiện đường kính lớn, đá cứng và ma sát cao cần tốc độ thấp mô-men xoắn cao; đoạn lỗ ổn định có lực cản nhỏ hơn có thể tăng tốc độ quay; khoan thực tế nên điều chỉnh theo thời gian thực dựa trên thay đổi mô-men xoắn, lượng mùn trào ra và trạng thái dụng cụ khoan.
Hành trình cấp tiến có thể chọn 3,3 m hoặc 6,6 m, và hỗ trợ cần khoan 1,5 / 2 / 3 / 6 m. Hành trình dài 6,6 m giảm số lần nối cần, nâng cao hiệu quả khoan liên tục; cấu hình 3,3 m có lợi hơn cho việc kiểm soát chiều cao làm việc của máy và khả năng thích ứng mặt bằng. Sự cân đối này liên quan trực tiếp đến ngân sách: hành trình dài nâng cao hiệu quả tùy thuộc vào chiều sâu từng lỗ khoan và tần suất nối cần của dự án, trong khi không gian mặt bằng, điều kiện vận chuyển và chiều dài cần khoan lại hạn chế lựa chọn.
| Hạng mục thông số | Cấu hình WR500RCE |
|---|---|
| Chiều sâu khoan tối đa | 500 m |
| Đường kính lỗ khoan | 140–400 mm |
| Động cơ diesel | 132 kW, tốc độ định mức 2400 r/min |
| Lực nâng / lực cấp tiến | 300 kN / 150 kN |
| Mô-men xoắn quay | 8000–12000 N·m |
| Tốc độ quay | 40–160 r/min |
| Hành trình cấp tiến | 3,3 m hoặc 6,6 m |
| Tời phụ | 20 kN |
| Áp suất khí làm việc | 1,7–3,5 MPa (khuyến nghị) |
| Lưu lượng khí tiêu thụ | 17–42 m³/min |
| Tốc độ di chuyển / khả năng leo dốc | khoảng 2,5 km/h / tham khảo 30° |
| Trọng lượng toàn máy | khoảng 12 T |
| Kích thước vận chuyển | khoảng 6300 × 2100 × 2500 mm |
| Kích thước làm việc | khoảng 4000 × 2900 × 6800 mm |
Máy nén khí là trọng điểm đi kèm của tuần hoàn ngược khí nâng
Tuần hoàn ngược khí nâng tạo dòng hồi bên trong ống bằng khí nén, đưa mùn đá và mùn khoan ở đáy lỗ theo bên trong cần khoan trở về mặt đất. Với giếng nước đá cứng lỗ sâu, đường thoát mùn này có thể giảm quãng đường mùn đá trào lên trong vành xuyến, có lợi cho việc giữ sạch đáy lỗ, giảm nghiền lặp và lắng cặn, nhưng hiệu quả thực tế phụ thuộc vào lưu lượng máy nén khí, đường kính lỗ khoan, độ kín cần khoan và điều kiện địa tầng.
WR500RCE khuyến nghị áp suất khí làm việc 1,7–3,5 MPa, lưu lượng khí tiêu thụ 17–42 m³/min. Khi chiều sâu lỗ tăng, đường kính lỗ lớn hơn, tầng đá cứng hơn hoặc độ cao thi công tăng, lưu lượng cần thiết sẽ tăng. Khi chọn loại cần đồng thời xét nhu cầu của búa khoan ngầm và thoát mùn tuần hoàn ngược, không thể chỉ căn cứ thông số máy chính để chọn máy nén khí. Nếu chỉ tăng áp suất mà lưu lượng không đủ, đáy lỗ vẫn có thể không nhận được luồng khí hiệu quả.
Khe nứt hở, hang karst và địa tầng thấm cao có thể gây thất thoát khí nghiêm trọng. Với trường hợp này có thể tùy mức độ tăng lưu lượng máy nén khí, dùng bọt, ống chống hoặc điều chỉnh phương pháp khoan, tránh thất thoát khí lượng lớn khiến búa khoan ngầm mất tác dụng. Đây là điều kiện công nghệ khớp theo địa tầng; giai đoạn mua sắm nên xác nhận với nhà sản xuất khoảng lưu lượng và áp suất của máy nén khí đi kèm.
Dụng cụ khoan và phụ kiện nào có thể bổ sung theo dự án
Hệ thống thi công hoàn chỉnh có thể cấu hình theo dự án gồm búa DTH tuần hoàn ngược, mũi khoan, cần khoan các quy cách, dụng cụ ống chống, máy nén khí, ống gió cao áp, bộ phun dầu, bơm bọt và máy phát điện, v.v. Các địa tầng khác nhau không cần cấu hình toàn bộ; lựa chọn hợp lý có thể vừa bảo đảm năng lực thi công vừa thể hiện lợi thế chi phí của dòng E. Khi đàm phán mua, nên tách máy chính với vật tư tiêu hao, dụng cụ thành các hạng mục riêng, làm rõ bộ phận nào cung cấp kèm máy chính, bộ phận nào mua riêng, tránh trả tiền cho phụ kiện không dùng đến, cũng tránh công trường dừng việc vì thiếu ống chống hoặc hệ thống bọt.
Phán đoán bộ phận cần bổ sung theo địa tầng
- Granite, bazan, đá vôi, cát kết tương đối nguyên vẹn: có thể xem xét khoan DTH ngầm, trọng điểm là phối hợp nhịp nhàng giữa xung búa khoan ngầm, tốc độ quay, lực cấp tiến và lưu lượng gió.
- Đứt gãy, đới phá hủy, địa tầng nứt nẻ: dễ xuất hiện rơi khối, thu nhỏ đường kính, thất thoát khí và kẹt cần; khi vào đoạn lỗ này nên giảm tốc độ đẩy, duy trì làm sạch lỗ liên tục, và tùy tình hình ổn định thành lỗ mà dùng ống chống hoặc bọt hỗ trợ.
- Đá phong hóa và lớp phủ rời: tầng đất, tầng cát, sỏi cát và đoạn phong hóa mạnh có thể dùng ống chống, dung dịch khoan hoặc cách ổn định lỗ khác để tạo đoạn lỗ ổn định trước, rồi vào tầng đá nguyên vẹn hơn để khoan tuần hoàn ngược khí nén.
- Tầng chứa nước chính và đoạn lỗ phun nước mạnh: sau khi vào tầng chứa nước, nước ngầm sẽ thay đổi trạng thái thoát mùn trong lỗ và làm việc của búa khoan ngầm; nên ghi lại độ sâu tầng xuất nước, từ đó điều chỉnh cấp khí, làm sạch lỗ và phương thức ống chống; giai đoạn thành giếng cần bố trí ống lọc và đoạn chặn nước theo vị trí tầng chứa nước.
Không thể bỏ qua khung gầm bánh xích, vận chuyển và điều kiện mặt bằng
WR500RCE dùng khung gầm bánh xích, tốc độ di chuyển khoảng 2,5 km/h, khả năng leo dốc tham khảo 30°, phù hợp hơn với đường sỏi khu mỏ, đường nông thôn và mặt đất không bằng phẳng thông thường. Trọng lượng toàn máy khoảng 12 T; trước khi chuyển trường phải xác nhận sức chịu tải mặt đất và điều kiện dốc, di chuyển thận trọng ở vùng đất mềm và trơn ướt.
Kích thước vận chuyển khoảng 6300 × 2100 × 2500 mm, kích thước làm việc khoảng 4000 × 2900 × 6800 mm. Trước khi vận chuyển cần xác nhận tải trọng xe, điểm cố định lên xe và giới hạn chiều cao đường; sau khi đến công trường cần dự phòng không gian dựng tháp và phạm vi làm việc an toàn. Nếu các điều kiện này xung đột với mặt bằng dự án, sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến lựa chọn hành trình cấp tiến và cấu hình toàn máy, đây là điều kiện biên cần xác minh trước khi mua.
Những điều nên xác nhận với nhà sản xuất trước khi mua
- Chiều sâu giếng dự kiến, đường kính lỗ khoan chính và tổ hợp địa tầng của dự án có nằm trong phạm vi áp dụng 500 m, 140–400 mm hay không.
- Lưu lượng và áp suất của máy nén khí đi kèm có bao phủ khoảng 17–42 m³/min, 1,7–3,5 MPa hay không, và xác minh dư địa theo chiều sâu lỗ, đường kính lỗ và độ cao.
- Chọn hành trình cấp tiến 3,3 m hay 6,6 m, có khớp với quy cách cần khoan, chiều cao mặt bằng và điều kiện vận chuyển hay không.
- Búa DTH, mũi khoan, cần khoan, dụng cụ ống chống, hệ thống bọt, v.v. bộ phận nào đi kèm máy chính, bộ phận nào chọn mua riêng.
- Điều kiện di chuyển bánh xích, leo dốc và trọng lượng toàn máy 12 T đối với đường khu mỏ và mặt đất mềm.
- Tải trọng định mức của tời phụ và yêu cầu thao tác nâng hạ, tránh quá tải và để người làm việc dưới vật treo.
Trong thi công khí nén cao áp và lỗ sâu, trước khi khởi công mỗi ngày nên kiểm tra ống gió cao áp, đầu nối, dây an toàn, đầu quay, bánh xích, tháp và hệ thống thủy lực; trong khi khoan liên tục quan sát áp suất gió, mùn trào, nước trào và thay đổi mô-men xoắn; sau khi hoàn thành kịp thời vệ sinh dụng cụ khoan và đường tuần hoàn ngược, đồng thời kiểm tra bôi trơn búa khoan ngầm, độ kín cần khoan và mài mòn đường ống cao áp. Điều kiện địa chất thực tế, dụng cụ trong lỗ, góc khoan và phương thức vận hành có khác biệt; hiệu quả khoan cuối cùng và việc cân đối cấu hình nên xác nhận với nhà sản xuất theo dự án cụ thể; bài viết này không thay thế khảo sát hiện trường và phương án chọn loại.