Tuần hoàn thuận bùn, bọt khí và búa DTH là ba phương thức phá đá và thải mùn dưới đáy lỗ khác nhau. Khi chuyển đổi, không chỉ một bộ phận đơn lẻ bị ảnh hưởng mà là toàn bộ hệ thống động lực, nguồn khí, dụng cụ khoan, thu hồi mùn tại miệng giếng và vật tư tiêu hao. Trước khi mua hoặc cải tạo, ít nhất cần xác minh rõ từng mục: áp suất và lưu lượng máy nén khí, thông số búa và mũi khoan, kết cấu cần khoan, thiết bị phun khí và bọt, điều kiện thu hồi mùn và lấy mẫu tại miệng giếng, cũng như khả năng chịu tải của toàn máy sau khi chuyển đổi. Dưới đây là nội dung cần xác nhận dựa trên tài liệu công khai của máy khoan giếng nước bàn xoay kiểu kéo WRTR1000 tại trang này; các giá trị cụ thể không có trong tài liệu cần được nhà cung cấp xác nhận bằng văn bản theo điều kiện dự án, không được áp dụng trực tiếp số liệu của model khác.
Trước tiên phân biệt ba quy trình phụ thuộc vào gì
Ba phương thức khoan được tài liệu WRTR1000 đưa ra là tuần hoàn thuận bùn, bọt khí và búa DTH, và có thể tùy chọn tuần hoàn ngược khí nâng. Yêu cầu phụ trợ của chúng không giống nhau:
- Tuần hoàn thuận bùn: phụ thuộc vào bơm bùn BW1200/7 (áp suất tối đa 7 MPa, lưu lượng 1200 L/min) và bàn xoay 25 kN·m, dựa vào bùn để mang mùn, bảo vệ thành lỗ và làm mát mũi khoan.
- Bọt khí: trên cơ sở thải mùn bằng không khí, thêm môi chất bọt. Tài liệu nêu rõ có thể dùng cho một số đoạn lỗ khô, mất dung dịch hoặc cần cải thiện khả năng mang mùn. Nồng độ bọt, lượng không khí và phương thức phun cần điều chỉnh theo độ sâu lỗ, đường kính lỗ và tính thấm của địa tầng.
- Búa DTH: dùng khí nén dẫn động búa đập đáy lỗ để phá đá. Tài liệu nêu rõ cần cấu hình máy nén khí, búa DTH và mũi khoan phù hợp với địa tầng, đồng thời đặc biệt lưu ý đến năng lực máy nén khí, bôi trơn búa DTH và trạng thái thải mùn.
Chính vì vậy, khi chuyển sang bọt khí hoặc DTH, bơm bùn vẫn được giữ trên toàn máy, nhưng thiết bị phụ trợ then chốt thực sự trở thành máy nén khí cùng đường khí, dụng cụ khoan và vật tư tiêu hao tương thích.
Thiết bị phụ trợ cần xác minh trước khi mua
Máy nén khí: phải xem đồng thời áp suất và lưu lượng
Tài liệu WRTR1000 chỉ nêu rằng khoan DTH cần cấu hình máy nén khí phù hợp, và chỉ ra rằng nếu mùn đá đáy lỗ không được thải kịp thời sẽ làm giảm rõ rệt hiệu suất khoan, nhưng không đưa ra giá trị áp suất và lưu lượng cụ thể tương ứng với model này. Do đó trước khi mua cần xác nhận với nhà cung cấp:
- Áp suất làm việc định mức và lưu lượng hiệu dụng của máy nén khí theo đường kính lỗ và độ sâu lỗ mục tiêu;
- Ảnh hưởng của độ cao so với mực nước biển và nhiệt độ môi trường đến lưu lượng gió thực tế của máy nén khí;
- Máy nén khí được tích hợp cùng máy khoan hay kéo riêng, cách bố trí hiện trường và chiều dài đường ống;
- Phương thức bôi trơn cần thiết cho búa DTH, cùng thiết bị tạo sương dầu hoặc bôi trơn đi kèm.
Cần lưu ý không được áp dụng trực tiếp thông số của model khác cùng thương hiệu cho WRTR1000, ví dụ các model WRT600, WRT1000, WR500RCE, WR600RC có dải áp suất và lượng khí tiêu thụ khác nhau, dùng lẫn sẽ gây sai lệch trong chọn thiết bị.
Sự khác biệt giữa búa DTH, mũi khoan và tuần hoàn ngược khí nâng
Khoan DTH lấy búa DTH và mũi khoan làm cốt lõi. Tài liệu đề cập rằng sau khi vào đá cứng tương đối nguyên vẹn có thể cấu hình máy nén khí, búa DTH và mũi khoan phù hợp; với lỗ sâu trong đá cứng cần chú ý năng lực máy nén khí, bôi trơn búa DTH và trạng thái thải mùn. Trước khi mua cần xác nhận mối quan hệ tương thích giữa model búa với độ cứng đá và đường kính lỗ, cũng như thông số, số lượng và chu kỳ thay mũi khoan.
Nếu dự án tiếp tục xem xét tuần hoàn ngược khí nâng, tài liệu nêu rõ WRTR1000 có thể tùy chọn quy trình này, nhưng đây không phải máy khoan thăm dò RC chuyên dụng. Nếu dự án có yêu cầu rõ ràng về tính đại diện của mẫu và chất lượng chia mẫu, cần đồng thời cấu hình cần khoan hai thành, hệ thống khí nén và thiết bị lấy mẫu tương thích. Điểm này dễ bị bỏ qua trong quyết định mua sắm.
Dụng cụ khoan và điều kiện thu hồi mùn tại miệng giếng
Dụng cụ khoan được tài liệu WRTR1000 đưa ra gồm cần vuông 12.192 m và cần khoan tiêu chuẩn 9.4 m, đường kính cần khoan tùy chọn 89 / 114 / 127 mm, lỗ thông tối đa của bàn xoay 660 mm. Sau khi chuyển sang DTH hoặc bọt khí, cần xác minh:
- Thông số cần khoan sử dụng có tương thích với búa và phương thức kết nối đường khí không;
- Nếu dùng tuần hoàn ngược khí nâng, có cần khoan hai thành và điều kiện bảo trì làm kín không;
- Hướng thải mùn tại miệng giếng, phương thức kiểm soát bụi và tiếng ồn, cùng kênh thải mùn tại hiện trường;
- Mùn đá sinh ra trong quá trình khoan được thải trực tiếp hay cần thu gom lấy mẫu.
Thiết bị phun bọt và điều kiện khử bọt
Tài liệu giải thích về quy trình bọt khí như sau: nồng độ bọt, lượng không khí và phương thức phun cần điều chỉnh theo độ sâu lỗ, đường kính lỗ và tính thấm của địa tầng, không thể dùng thông số thống nhất cho mọi địa tầng. Trước khi mua cần xác nhận có bơm bọt (hoặc bơm phun) đi kèm không, kênh cung cấp chất tạo bọt, cũng như phương án khử bọt và xả bọt hồi về. Những nội dung này không có model và liều lượng cụ thể trong tài liệu, thuộc phạm vi cần xác nhận riêng theo dự án.
Ổn định lỗ và ống chống đi kèm
Tài liệu nêu rõ tầng cát và tầng sỏi dễ sập lỗ, mất dung dịch và mở rộng lỗ, có thể cần ống chống tạm thời hoặc hạ ống chống theo cấp. Lỗ thông bàn xoay 660 mm và tải trọng tháp 60 T mang lại không gian thao tác lớn hơn cho công tác ống chống, nhưng số cấp ống chống cụ thể vẫn cần xác định theo thiết kế địa tầng. Sau khi chuyển sang khoan khí nén, tầng lỏng phía trên thường vẫn cần dùng bùn hoặc ống chống để tạo đoạn lỗ ổn định trước, vì vậy dụng cụ ống chống, quy trình hạ ống chống và năng lực cẩu lắp tương ứng không thể bỏ qua chỉ vì đổi quy trình.
Sự thay đổi tải trọng toàn máy trước và sau khi chuyển đổi
Cùng một máy khoan, dưới các quy trình khác nhau, đường truyền lực và tải trọng không giống nhau. Lấy WRTR1000 làm ví dụ, tải trọng tối đa của tháp là 60 T, lực nâng một cáp của tời chính là 90 kN, tời phụ là 50 kN, tải trọng định mức của móc di động và đầu xoay nước đều là 60 T, mô-men xoắn tối đa của bàn xoay là 25 kN·m, tốc độ bốn cấp là 37 / 52 / 84 / 145 r/min. Tài liệu cũng lưu ý rằng khi xảy ra kẹt cần và lực cản bất thường nên xử lý trước bằng tuần hoàn, nâng chậm và phán đoán trong lỗ, không nên kéo mạnh trực tiếp. Sau khi chuyển sang DTH, ngoài bản thân cột cần khoan còn phải xem xét trọng lượng bổ sung của búa, ống khí và ống gió, cũng như ảnh hưởng của việc thải mùn bằng khí có thông suốt hay không đến lực cản khi nâng hạ cần.
Điều kiện động lực và năng lượng
WRTR1000 sử dụng động cơ diesel Cummins NTA855-C360, công suất 269 kW, tốc độ định mức 2100 r/min. Tài liệu không nêu cách phân bổ động lực này giữa tuần hoàn thuận bùn và DTH, vì vậy trước khi mua cần xác nhận:
- Nhu cầu công suất thực tế trong điều kiện DTH hoặc bọt khí, có cần máy nén khí độc lập tự mang động lực không;
- Điều kiện dự trữ và tiếp nhiên liệu tại hiện trường;
- Kế hoạch vệ sinh bảo dưỡng lọc gió động cơ và két tản nhiệt trong điều kiện nhiều bụi.
Vật tư tiêu hao và bảo trì cần xác nhận trước
Thông tin vật tư tiêu hao và bảo trì mà tài liệu đề cập gồm: bôi trơn búa DTH, mài mòn mũi khoan, đường khí áp suất cao, trạng thái thải mùn, v.v. Các mục dưới đây không có liều lượng hoặc chu kỳ cụ thể trong tài liệu, thuộc nội dung cần xác nhận với nhà cung cấp và hiện trường:
- Thông số dầu bôi trơn búa (hoặc thiết bị tạo sương dầu), tham khảo mức tiêu thụ;
- Căn cứ phán đoán thay thế mũi khoan và phụ tùng dễ hỏng của búa;
- Loại chất tạo bọt, cách pha chế và tiêu thụ;
- Chu kỳ kiểm tra và thay thế ống khí, đầu nối, phụ tùng làm kín;
- Kiểm tra làm kín đầu nối cần khoan hai thành và ống trong (nếu dùng tuần hoàn ngược khí nâng).
Danh sách kiểm tra có thể đối chiếu trực tiếp trước khi mua
| Mục xác minh | Nội dung cần xác nhận |
|---|---|
| Máy nén khí | Xác nhận áp suất làm việc và lưu lượng hiệu dụng theo đường kính lỗ, độ sâu lỗ, độ cao; bố trí tích hợp toàn máy hoặc độc lập |
| Búa DTH và mũi khoan | Model tương thích với độ cứng đá, đường kính lỗ; phương thức bôi trơn; thông số mũi khoan và phụ tùng |
| Dụng cụ khoan | Thông số cần khoan có phù hợp với búa và đường khí không; tuần hoàn ngược khí nâng cần cần khoan hai thành và thiết bị lấy mẫu |
| Đường khí | Ống khí, đầu nối, phương thức cố định an toàn; yêu cầu kiểm tra đường ống áp suất cao |
| Hệ thống bọt | Bơm bọt hoặc thiết bị phun; cung cấp chất tạo bọt; khử bọt và xả bọt hồi về |
| Ổn định lỗ và ống chống | Số cấp ống chống cho tầng lỏng phía trên, dụng cụ hạ ống chống và năng lực cẩu lắp |
| Tải trọng toàn máy | Tính toán tải trọng tháp, tời, móc di động, đầu xoay nước sau khi chuyển đổi |
| Động lực | Phân bổ động lực 269 kW trong điều kiện khí nén; điều kiện tiếp nhiên liệu |
| Thải mùn và lấy mẫu | Hướng thải mùn tại miệng giếng; có cần lấy mẫu theo độ sâu không, thiết bị lấy mẫu tương ứng |
| Vật tư tiêu hao và bảo trì | Bôi trơn búa, thay mũi khoan, làm kín đường khí, tiêu thụ chất tạo bọt, v.v. |
Trong bảng trên, chỉ có các yêu cầu định hướng như máy nén khí, búa DTH, mũi khoan, bọt, cần khoan hai thành và thiết bị lấy mẫu là đến từ tài liệu WRTR1000; các giá trị và loại cụ thể đều cần xác nhận theo điều kiện dự án. Trong giai đoạn mua sắm, việc đưa từng điều kiện này vào tài liệu bằng văn bản sẽ dễ kiểm soát chi phí và tiến độ hơn so với việc bổ sung tạm thời tại hiện trường sau đó.