Trong bảng thông số WR300SEL, ba giá trị nếu nhìn riêng đều không khó hiểu, nhưng đặt cạnh nhau lại dễ bị giải thích tách rời: 6,6 m một lần đẩy, tương thích cần khoan 1,5–6 m, lực nâng 18 T. Hai mục đầu nói về chiều dài, mục thứ ba nói về tải trọng, bề ngoài có vẻ thuộc các cột khác nhau. Nhưng khi thực sự đưa vào một lỗ khoan để sử dụng, ba mục này là các mắt xích trên cùng một chuỗi — trước khi khoan phải quyết định dùng cần khoan dài bao nhiêu, chiều dài cần khoan lại ràng buộc một lần đẩy có thể ăn hết hành trình hay không, cột cần càng dài trọng lượng bản thân càng lớn, lực nâng phải dành dư lượng cho công đoạn nâng hạ cần. Bài viết này đọc bảng thông số theo thứ tự của chuỗi đó, chỉ sử dụng dữ liệu đã công bố, những phần tài liệu chưa đưa ra kết luận định lượng sẽ được nêu riêng.
Trước tiên xác định “một lần đẩy” trong bảng thông số nghĩa là gì
“6,6 m một lần đẩy” mô tả chiều dài mà đầu động lực có thể đẩy dụng cụ khoan tiến lên trong một hành trình, tài liệu kèm theo cũng ghi rõ có thể lắp cần khoan 1,5 m, 2 m, 3 m và 6 m. Đặt hai trường này cạnh nhau, quan hệ phối hợp mới thành lập: hành trình một lần đẩy phải bao phủ chiều dài một cây cần khoan, mới có thể đẩy đến hết rồi nối cây tiếp theo, thay vì dừng giữa chừng.
Theo quan hệ này, cần khoan 6 m nằm trong hành trình 6,6 m là có dư lượng; cần khoan 1,5 m, 2 m, 3 m sau khi đẩy hết trong một hành trình vẫn còn khoảng trống, cần xử lý phần hành trình còn lại bằng cách thêm cần hoặc đẩy lần hai. Tài liệu không nêu nhịp thao tác nối cần cụ thể tương ứng với các chiều dài cần khoan khác nhau, điểm này không thể suy trực tiếp từ bảng thông số.
Chiều dài cần khoan thay đổi công đoạn nào
Cần khoan càng ngắn, cùng một độ sâu lỗ khoan cần nối tháo càng nhiều lần. Lấy độ sâu lỗ 300 m làm ví dụ, nếu toàn bộ dùng cần khoan 6 m, một lần nối cần tương ứng khoảng 6 m tiến độ; đổi sang cần khoan 3 m, cùng độ sâu cần số lần nối tháo gấp đôi. Quan hệ quy đổi này đến từ bản thân chiều dài cần khoan, là ở tầng số học, không phụ thuộc điều kiện địa tầng.
Nối tháo cần khoan thuộc động tác phi khoan, sẽ chiếm thời gian thi công, hơn nữa khi độ sâu lỗ khoan tăng lên, chiều dài cần đứng cần xử lý và bước thao tác mỗi lần nối cần cũng thay đổi. Bảng thông số không nêu thời gian tiêu tốn cho một lần nối tháo cần khoan, vì vậy “tiết kiệm được bao nhiêu thời gian phụ trợ” không thể rút ra con số định lượng trực tiếp từ tài liệu này. Có thể xác định là xu hướng: trong cùng độ sâu lỗ khoan và cùng điều kiện công nghệ, dùng cần khoan 6 m có số lần nối tháo ít hơn dùng cần khoan 3 m.
Đường kính cần khoan cũng được ghi trong phạm vi tương thích
Tài liệu đưa ra đường kính cần khoan tùy chọn 76 mm, 89 mm và 102 mm, song song với phạm vi chiều dài 1,5–6 m. Chiều dài và đường kính là hai bộ lựa chọn, không tạo thành tương ứng một-một. Cần khoan mảnh hơn và cần khoan dày hơn ở cùng chiều dài có trọng lượng bản thân khác nhau, điều này sẽ đi vào phần thảo luận lực nâng ở mục sau, nhưng tài liệu không đưa ra trọng lượng trên một đơn vị chiều dài tương ứng với từng đường kính, không thể so sánh định lượng ở đây.
Lực nâng 18 T đỡ lấy cái gì
Bảng thông số ghi lực nâng là 18 T, nó nối lên trọng lượng bản thân cột cần, nối xuống nâng hạ cần và một phần công tác ống chống. Khi độ sâu lỗ khoan tăng, tổng trọng lượng cần khoan treo dưới hệ thống nâng tăng đồng bộ, ma sát thành lỗ cũng tích lũy khi đoạn lỗ khoan dài ra. Cột lực nâng phải bao phủ tổng các tải trọng này, chứ không phải trọng lượng của một cây cần khoan nào đó.
Tổ hợp hành trình dài, cần khoan dài đặt ra yêu cầu rõ ràng hơn ở vị trí này: cần khoan nối vào một lần dài hơn, cột cần treo bên dưới trong một lần nâng hạ cũng có thể dài hơn. Tài liệu không đưa ra giá trị tải trọng cụ thể dưới các tổ hợp độ sâu lỗ khoan và đường kính cần khoan khác nhau, cũng không đưa ra tỷ lệ dư lượng khi 18 T tương ứng với một độ sâu lỗ khoan và một tổ hợp dụng cụ khoan nào đó. Vì vậy câu hỏi “18 T ở độ sâu lỗ 300 m với cần khoan 102 mm có đủ dùng không” không thể chỉ dựa vào bảng thông số này để trả lời, cần kết hợp trọng lượng thực tế của dụng cụ khoan và tình hình trong lỗ để tính toán riêng.
Ngoài lực nâng, cùng công đoạn còn có các mục phối hợp
Các giá trị tài liệu liên quan đến nâng hạ cần còn có hai mục: nâng nhanh 22 m/min và đẩy nhanh 40 m/min, cùng tời phụ trợ 2 T. Nâng nhanh và đẩy nhanh tương ứng với tốc độ động tác phi khoan, tời phụ trợ có thể dùng để vận chuyển cần khoan, búa khoan và dụng cụ ống chống. Mấy mục này cùng với lực nâng 18 T tạo thành phối hợp cho công đoạn nâng hạ cần, nhưng mỗi mục đảm nhận mắt xích khác nhau, không thể gộp 2 T của tời phụ trợ vào tính toán lực nâng chính.
Đặt ba thông số trở lại cùng một lỗ khoan để xem
Giả sử một dự án giếng nước cấp 300 m, dùng cần khoan 6 m, thi công theo 6,6 m một lần đẩy. Vậy chuỗi này vận hành như sau: hành trình một lần đẩy bao phủ chiều dài một cây cần khoan, số lần nối cần triển khai theo mức 6 m; trọng lượng bản thân cột cần tăng do chiều dài cần khoan tăng phải được lực nâng 18 T đỡ lấy; thời gian phi khoan trong quá trình nâng hạ cần được nâng nhanh, đẩy nhanh và tời phụ trợ chia sẻ.
Nếu đổi sang cần khoan 3 m, đoạn “một lần đẩy bao phủ một cây cần khoan” trong chuỗi vẫn thành lập, nhưng số lần nối cần gấp đôi, tỷ lệ thời gian động tác phi khoan tăng lên, thành phần tải trọng mà lực nâng 18 T đối mặt cũng thay đổi theo — cột cần nâng hạ một lần ngắn hơn, nhưng tổng số lần nối tháo nhiều hơn. Hai lựa chọn tương ứng với cách tổ chức thi công khác nhau, không phải đơn giản là hiệu quả cao thấp.
Các giá trị khác liên quan đến quan hệ phối hợp trong bảng thông số
Trong cùng tài liệu còn có mấy mục sẽ bị chuỗi này tác động, liệt kê cùng nhau để tiện đối chiếu:
| Thông số | Dữ liệu | Liên quan đến phối hợp cần khoan |
|---|---|---|
| Chiều dài một lần đẩy | 6,6 m | Quyết định chiều dài cần khoan mà một hành trình có thể bao phủ |
| Chiều dài cần khoan | 1,5 / 2 / 3 / 6 m | Ảnh hưởng số lần nối tháo và phân bố trọng lượng bản thân cột cần |
| Đường kính cần khoan | 76 / 89 / 102 mm | Cùng với chiều dài quyết định trọng lượng cột cần |
| Lực nâng | 18 T | Đỡ trọng lượng bản thân cột cần, ma sát thành lỗ và ống chống |
| Nâng nhanh / đẩy nhanh | 22 m/min / 40 m/min | Ảnh hưởng thời gian tiêu tốn động tác phi khoan |
| Tời phụ trợ | 2 T | Dùng để vận chuyển cần khoan, búa khoan và dụng cụ |
Bảng này chỉ gợi ý quan hệ tổ hợp, không có nghĩa giữa các thông số tồn tại công thức quy đổi. Bảng thông số cung cấp các giá trị độc lập riêng, quan hệ phối hợp cần suy theo công đoạn.
Những câu hỏi bảng thông số này chưa trả lời
- Dùng cần khoan 6 m và dùng cần khoan 3 m hoàn thành cùng một giếng, chênh lệch cụ thể về số lần nối tháo có thể tính theo độ sâu lỗ khoan, nhưng thời gian mỗi lần nối tháo và tổng thời gian tiết kiệm được từ đó, tài liệu không đưa ra, không thể đưa ra kết luận định lượng.
- Dư lượng của lực nâng 18 T dưới các tổ hợp độ sâu lỗ khoan và đường kính cần khoan khác nhau, tài liệu không đưa ra bảng tương ứng.
- Trọng lượng trên một đơn vị chiều dài của ba đường kính cần khoan 76 mm, 89 mm, 102 mm, tài liệu không liệt kê, trọng lượng bản thân cột cần không thể ước tính theo đó.
- Yêu cầu thực tế của cấu hình hành trình dài đối với khoảng không mặt bằng và vận chuyển cần khoan, tài liệu chỉ có mô tả gợi ý, không đưa ra ngưỡng kích thước mặt bằng cụ thể.
Mấy mục này cần xác nhận riêng với bên cung cấp ở giai đoạn chọn máy hoặc vào công trường. Bảng thông số có thể xác định là các cột tương ứng giữa chiều dài và tải trọng, không thể thay thế tính toán tải trọng cho tổ hợp dụng cụ khoan và điều kiện độ sâu lỗ khoan cụ thể.