Chuẩn bị vào dự án khoan sâu tại khu mỏ xa xôi hiếm khi là thiếu mục nào thì bổ sung mục đó. Điều thực sự làm chậm tiến độ là thứ tự: điều kiện nâng hạ chưa xác định thì mô-đun về đến nơi chỉ có thể chất ở chân núi; phương án động lực chưa xác định thì không thể nói rõ cần dự trữ bao nhiêu vật liệu dung dịch khoan; trong lỗ khoan không có một bộ dữ liệu cơ sở thì khi vào khoan sâu, áp suất bơm thay đổi cũng không thể phán đoán là xu hướng hay ngẫu nhiên. Tài liệu công khai của CR1200P mô tả khá cụ thể phía thiết bị, bài viết này dựa trên trọng lượng mô-đun, cấu hình động lực, năng lực khoan và thông số trong lỗ khoan của máy để sắp xếp lại thứ tự cần triển khai trước khi vào dự án.
Giai đoạn 1: Trước tiên xác nhận đường tiếp cận, điểm nâng hạ và sàn khoan, không bàn đến khoan trước
CR1200P là máy khoan lấy mẫu lõi thủy lực toàn phần dạng mô-đun phân tách di động cấp 1.200 m, độ sâu khoan tham khảo NQ 1.200 m, BQ 1.500 m, HQ 700 m, góc khoan 45°–90°. Những năng lực này muốn phát huy được thì tiền đề là thiết bị phải đến được vị trí lỗ khoan. Trọng lượng tham khảo của mô-đun theo tài liệu là: bộ động lực 180–260 kg, bộ điều khiển 160 kg, bộ dầu thủy lực (đã có dầu) 160 kg, bộ dung dịch khoan 210 kg, tổng trọng lượng 1.880 kg. Trọng lượng mô-đun quyết định quy cách vận chuyển và nâng hạ từng kiện, khả năng chịu tải của đường tiếp cận, bán kính quay và vị trí điểm móc phải xác định theo kiện nặng nhất, không phải theo giá trị trung bình.
Phía sàn khoan còn phải đủ chỗ để đặt mô-đun theo khu vực. Ý nghĩa của kết cấu phân tách là có thể vào từng đợt, nhưng vị trí đặt quyết định thứ tự lắp ráp, cũng quyết định khi chuyển lỗ khoan sau này sẽ tháo kiện nào, có cần sắp xếp lại hay không. Đường tiếp cận, điểm nâng hạ và sàn khoan, nếu bất kỳ điều nào chưa xác định thì việc kiểm đếm phía sau đều không có điểm tựa.
Giai đoạn 2: Kiểm đếm theo mô-đun, sau đó đối chiếu phương án động lực
Việc đầu tiên sau khi mô-đun đến nơi không phải là lắp ráp mà là kiểm đếm. Bộ động lực, bộ điều khiển, bộ dầu thủy lực (đã có dầu) và bộ dung dịch khoan là bốn loại được liệt kê riêng về trọng lượng và hình thức trong tài liệu; khi kiểm đếm cần đối chiếu từng mục với danh sách vận chuyển, đặc biệt lưu ý bộ dầu thủy lực có được tính trọng lượng ở trạng thái đã có dầu hay không, nếu không sẽ đánh giá thấp tải trọng khi nâng hạ.
Hình thức động lực cần xác định ngay trong cùng giai đoạn. CR1200P có thể dùng động lực diesel hoặc phương án điện: công suất động cơ diesel yêu cầu ≥147 kW, có thể chọn Kubota, Cummins, Yunnei, Yuchai; cấu hình điện là 30 kW × 4, tốc độ 3000 / 1450 rpm. Dự án ngoài trời xa xôi phụ thuộc nhiều hơn vào động lực độc lập và bảo đảm nhiên liệu; chỉ nền tảng cố định có nguồn điện ổn định mới phù hợp để cân nhắc phương án điện. Bước này ảnh hưởng đến lượng dự trữ nhiên liệu, tổ chức cáp điện hoặc cấp điện, cũng ảnh hưởng ngược lại danh sách vận chuyển, nên không để sau khi lắp ráp mới bổ sung.
Giai đoạn 3: Lắp ráp và kiểm tra từng mục, giao diện cần đối chiếu hơn cả hình dáng bên ngoài
Sau khi lắp ráp mô-đun cần kiểm tra đối chiếu giao diện thủy lực và kết nối cơ khí, điều này được ghi rõ trong mục lưu ý trước khi khoan của tài liệu. Thông số hệ thống thủy lực của CR1200P là lưu lượng bơm chính 250 L/min, áp suất 25 MPa, lưu lượng bơm phụ 10 L/min, áp suất 17 MPa, thùng dầu chính 250 L, phương thức điều khiển bằng tay kết hợp kiểu tiên đạo, làm mát bằng nước hoặc gió. Lưu lượng thủy lực lớn là hỗ trợ cần thiết cho vận hành liên tục trong lỗ khoan sâu, nhưng yêu cầu bảo trì lọc dầu thủy lực, kiểm soát nhiệt độ và đường ống áp suất cao cũng tăng theo; kiểm tra giao diện ở giai đoạn lắp ráp chính là để phục vụ bước này.
Phía kết nối cơ khí cần đối chiếu cả bộ kẹp và tời. Bộ kẹp là loại thủy lực, lực kẹp tối đa 130 kN, khả năng thông lỗ 54–127 mm; tời cáp có dung lượng cáp 1.400 m (cáp thép 6 mm), lực nâng tang rỗng 14,5 kN, lực nâng tang đầy 5,6 kN, tốc độ nâng 116 m/min. Trong lỗ khoan sâu, ống trong được nâng với khoảng cách dài, cáp thép được sử dụng thường xuyên; ngay ở giai đoạn lắp ráp nên lập hồ sơ kiểm tra và thay thế cáp thép, đưa đứt sợi, mài mòn, vết ép và kết nối đầu cáp vào danh mục kiểm tra định kỳ.
Giai đoạn 4: Động lực, nguồn nước và vật liệu dung dịch khoan, ba việc phải xác định cùng nhau
Lượng nước và vật liệu dung dịch khoan phụ thuộc vào việc dùng quy trình nào, khoan sâu đến đâu, mà hai điểm này lại liên quan đến phương án động lực, nên được xử lý trong cùng giai đoạn.
Về bộ dung dịch khoan, CR1200P được trang bị bơm cao áp kiểu piston, dẫn động thủy lực, lưu lượng dung dịch khoan 150 L/min, áp suất dung dịch khoan 7 MPa; máy trộn dung dịch khoan cũng dẫn động thủy lực, tốc độ máy trộn 1.500 rpm, lượng trộn 1,2 m³/min. Trong lỗ khoan sâu, mùn khoan được mang đi với khoảng cách dài, dung dịch khoan đồng thời đảm nhận vai trò làm mát, bôi trơn và bảo vệ thành lỗ; khi gặp thất thoát sâu, khe nứt chứa nước hoặc đới phá hủy, cần điều chỉnh tính năng dung dịch khoan theo nước hồi và áp suất bơm, vì vậy dự trữ vật liệu không thể quy đổi theo kinh nghiệm lỗ khoan nông.
Về động lực, phương án diesel chuẩn bị nhiên liệu theo máy ≥147 kW, phương án điện chuẩn bị tổ chức cấp điện theo 30 kW × 4. Thông số hệ thống cấp tiến là hành trình cấp tiến 1,8 m, lực đẩy 67 kN, lực kéo 130 kN; đầu quay động lực có tốc độ tối đa 1.500 rpm, mô-men xoắn tối đa 1.360 N·m, đường kính cần khoan áp dụng tối đa 114 mm, đầu động lực hỗ trợ xoay hoặc dịch ngang, chiều dài cần khoan áp dụng 1 / 1,5 m. Những giá trị này không thể lập bảng độc lập; chúng được quyết định cùng với lượng dự trữ cần khoan và danh mục phụ tùng.
Hạng mục phụ tùng ở khu mỏ xa xôi đặc biệt cần được sắp xếp sớm. Tài liệu nêu rõ hiện trường nên chuẩn bị phớt thường dùng, bộ lọc, khớp nối nhanh, phụ tùng dễ hỏng của cáp thép, dụng cụ khoan và vật liệu dung dịch khoan, đồng thời lập kế hoạch bảo trì định kỳ cho động lực, thủy lực, tời và bộ kẹp. Chi phí thời gian chờ phụ tùng thường cao hơn bản thân phụ tùng.
Giai đoạn 5: Điều kiện trong lỗ trước khi khoan, cần có một bộ dữ liệu cơ sở
Trước khi khoan chính thức, tài liệu yêu cầu xác nhận sàn khoan ổn định, phương vị lỗ khoan, dự trữ cần khoan, nguồn nước và cấp động lực. Ngoài những mục này, còn nên thiết lập đường cơ sở ghi chép dữ liệu trong lỗ. CR1200P có thể khoan trong phạm vi 45°–90°; sau khi vào giai đoạn lỗ khoan sâu cần liên tục ghi chép mô-men xoắn, áp suất bơm, nước hồi và lực cản khi kéo cần, kịp thời xử lý khi phát hiện bất thường theo xu hướng.
Lực kéo 130 kN không có nghĩa là có thể dựa vào nâng để giải quyết vấn đề trong lỗ khoan. Đối với lỗ khoan cấp 1.200 m, kiểm soát độ xiên lỗ, giữ ổn định thành lỗ và giảm ma sát cần khoan quan trọng hơn việc chỉ tăng lực kéo; nếu lực cản khi kéo cần tiếp tục tăng, cần kịp thời tuần hoàn, kéo cần kiểm tra hoặc xử lý thành lỗ. Sau khi vào đới đứt gãy, có thể xuất hiện mẫu lõi bị phá hủy, áp suất bơm bất thường, nước hồi giảm hoặc thành lỗ rơi khối; lúc này nên giảm va đập cơ học, rút ngắn hiệp khoan và kịp thời xử lý bất thường tuần hoàn; thất thoát nghiêm trọng cần kết hợp ống chống, chống thất thoát hoặc bảo vệ thành lỗ theo phân đoạn để phán đoán, không nên chỉ theo đuổi tiến độ khoan.
| Giai đoạn | Hạng mục cần triển khai | Thông số hoặc căn cứ tương ứng |
|---|---|---|
| Đường tiếp cận và nâng hạ | Khả năng chịu tải đường tiếp cận, quay xe, điểm móc, phân khu sàn khoan | Trọng lượng tham khảo mô-đun 180–260 kg, tổng trọng lượng 1.880 kg |
| Kiểm đếm và động lực | Kiểm đếm mô-đun, chọn phương án dầu/điện | Động cơ diesel ≥147 kW; điện 30 kW × 4 |
| Lắp ráp và kiểm tra | Giao diện thủy lực, kết nối cơ khí, hồ sơ cáp thép | Bơm chính 250 L/min, 25 MPa; dung lượng cáp 1.400 m |
| Động lực – nước – dung dịch khoan | Nhiên liệu hoặc cấp điện, nguồn nước, vật liệu dung dịch khoan, phụ tùng | Dung dịch khoan 150 L/min, 7 MPa; lượng trộn 1,2 m³/min |
| Trước khi khoan | Sàn khoan, phương vị, dự trữ cần khoan, ghi chép cơ sở trong lỗ | Mô-men xoắn 1.360 N·m; lực kéo 130 kN; góc 45°–90° |
Những giá trị nào tài liệu trên trang này chưa bao gồm, cần xác nhận riêng
Mấy loại hạng mục dưới đây không có giá trị tương ứng trong tài liệu CR1200P trên trang này, thuộc nội dung phải xác nhận riêng ở cấp dự án: chiều rộng đường, độ dốc và cấp chịu tải cầu cụ thể để vào hiện trường; quy cách và quy phạm vận hành của thiết bị nâng hạ tại địa phương; ảnh hưởng của khoảng cách cấp nước, lưu lượng nước nguồn và chất lượng nước đến pha chế dung dịch khoan; yêu cầu tuân thủ lưu trữ và vận chuyển nhiên liệu; cùng với bố trí liên lạc hiện trường và ứng phó khẩn cấp. Những điều này đều phải quay về khảo sát dự án và điều kiện địa phương để xác nhận, không thể suy ra từ thông số thiết bị.
Ngoài ra, do điều kiện địa chất thực tế, dụng cụ trong lỗ khoan, góc khoan và phương thức vận hành có khác biệt, hiệu quả khoan, độ sâu khoan và hiệu quả thu hồi mẫu lõi cuối cùng nên lấy điều kiện hiện trường làm chuẩn.