Nếu mục tiêu của một dự án thăm dò là thu mẫu lõi liên tục hoàn chỉnh để ghi chép và thử nghiệm, thì WR400RC không phải thiết bị phù hợp; định vị của nó là thu mẫu mùn khoan trả về theo độ sâu lỗ khoan bằng phương pháp tuần hoàn ngược. WR400RC là giàn khoan tuần hoàn ngược bánh xích 400 m, độ sâu khoan tối đa 400 m, đường kính lỗ khoan 105–305 mm, phù hợp cho thăm dò khoáng sản, lấy mẫu địa chất và thi công giếng nước sâu. Trước khi mua, cần xác định rõ dự án cần mẫu mùn khoan hay mẫu lõi liên tục, đây là câu hỏi đầu tiên để đánh giá thiết bị này có phù hợp hay không.
Trước tiên phân biệt hai mục tiêu lấy mẫu
Lấy mẫu mùn khoan trả lời điều gì
Khoan tuần hoàn ngược thiết lập kênh hồi lưu độc lập thông qua cần khoan hai thành, khí nén dẫn động dụng cụ đáy lỗ khoan, sau đó mùn khoan nhanh chóng trở về mặt đất qua ống trong. So với việc thải mùn qua vành xuyến ngoài, đường đi này giúp rút ngắn hành trình trộn lẫn của mùn khoan trong lỗ khoan, thuận tiện thu mẫu theo từng đoạn độ sâu. Nó phù hợp để thu mẫu theo khoảng tiến độ cố định, ghi nhận màu sắc, thạch học, biến đổi và khoáng hóa, sau đó gửi phòng thí nghiệm phân tích hàm lượng.
Lấy lõi liên tục trả lời điều gì
Lấy lõi liên tục thu được mẫu lõi hoàn chỉnh, thuận tiện quan sát cấu trúc, kiến tạo và quan hệ tiếp xúc, cũng thuận tiện tiến hành thử nghiệm hệ thống theo chiều dài lõi. Tài liệu của WR400RC nêu rõ thiết bị thu mẫu mùn khoan trả về theo độ sâu, không phải mẫu lõi liên tục hoàn chỉnh. Nếu thiết kế dự án yêu cầu lấy lõi toàn bộ, tỷ lệ thu hồi lõi là chỉ tiêu nghiệm thu, nên chọn giàn khoan lấy lõi thay vì tìm phương án thay thế trên thiết bị này.
Cách kết hợp thường gặp
Trong thăm dò khoáng sản, một cách làm phổ biến là trước tiên dùng phương pháp tuần hoàn ngược để nhanh chóng thiết lập các điểm kiểm soát lỗ khoan trên phạm vi lớn, dùng để kiểm chứng dị thường và phán đoán sơ bộ ranh giới thân quặng, sau đó căn cứ kết quả quyết định khu vực trọng điểm nào cần tiếp tục khoan lấy lõi. Tài liệu của WR400RC liệt kê thăm dò mỏ vàng, đồng, sắt, lithium là hướng áp dụng, trong đó mỏ vàng có thể dùng để kiểm chứng dị thường bề mặt, điều tra khoáng hóa dưới lớp phủ, kiểm soát ranh giới thân quặng và khoan mở rộng ngoại vi.
Thông số tài liệu và điều kiện áp dụng của WR400RC
| Hạng mục | Thông số tài liệu |
|---|---|
| Độ sâu khoan tối đa | 400 m |
| Đường kính lỗ khoan | 105–305 mm |
| Góc làm việc | 45° / 90° |
| Động cơ | 92 kW Yuchai |
| Lực nâng | 22 T |
| Áp lực trục | 6 T |
| Mô-men xoắn quay | 8000 / 4000 N·m |
| Tốc độ quay tối đa | 75 / 150 r/min |
| Áp suất khí làm việc | 1,2–3,5 MPa |
| Lưu lượng khí tiêu thụ | 16–55 m³/min |
| Cần khoan RC khuyến nghị | 89 / 102 mm, chiều dài cần khoan 3 m |
| Tốc độ di chuyển bánh xích | khoảng 2,5 km/h |
| Góc leo dốc tối đa tham khảo | 21° |
| Hành trình chân chống thủy lực | 1,6 m |
| Lực nâng tời phụ | 1,5 T |
| Trọng lượng toàn máy | khoảng 11 T |
| Kích thước ngoài | khoảng 7 × 1,85 × 2,86 m |
Cần lưu ý rằng 400 m là độ sâu khoan tối đa theo tài liệu, độ sâu khoan thực tế sẽ chịu ảnh hưởng của đường kính lỗ khoan, cần khoan, năng lực máy nén khí, điều kiện địa tầng, độ xiên lỗ khoan và mài mòn dụng cụ, nên hiểu là năng lực tham khảo trong cấu hình điển hình, không phải giới hạn dưới được đảm bảo trong mọi điều kiện thi công.
Đối chiếu ba vấn đề theo loại dự án
Thăm dò khoáng sản và lấy mẫu địa chất
- Độ sâu và đường kính lỗ khoan có nằm trong phạm vi 400 m, 105–305 mm không; khi đường kính và độ sâu đồng thời gần giới hạn trên càng cần đối chiếu cẩn thận.
- Hướng lỗ khoan là lỗ thẳng đứng hay lỗ xiên 45°. Tài liệu đưa ra hai góc làm việc 45° và 90°, có thể dùng cho thân quặng nghiêng, đới cấu tạo hoặc kiểm chứng mục tiêu cụ thể; trước khi thi công chính thức nên xác nhận hướng và góc lỗ khoan theo thiết kế địa chất.
- Có yêu cầu lấy lõi liên tục toàn bộ không. Nếu yêu cầu lấy lõi, mẫu máy này không đáp ứng; nếu chỉ cần mẫu mùn khoan, cần đồng thời thiết lập chế độ đánh số, cân, đóng gói và ghi nhận bất thường mẫu.
Thi công giếng nước trung - sâu
Tài liệu liệt kê giếng nước sâu là một trong các ứng dụng chính, cấp nước nông thôn, tưới tiêu nông nghiệp, nước công nghiệp và khai thác nước ngầm khu mỏ đều có thể được xem xét. Nhưng thi công giếng nước không nhất thiết yêu cầu sử dụng hệ thống lấy mẫu RC trong toàn bộ quá trình, có thể chọn búa khoan lỗ sâu, khoan dung dịch hoặc phương pháp phù hợp khác tùy theo địa tầng và yêu cầu thành giếng. Lỗ khoan thăm dò chú trọng chất lượng mẫu hơn, giếng nước chú trọng ổn định thành lỗ, đường kính giếng và tầng chứa nước, trong cùng dự án có thể cân nhắc dùng chung nền tảng nhưng cấu hình riêng.
Dùng chung cấp nước khu mỏ và điều tra mỏ
Dự án mỏ có thể vừa có nhu cầu lỗ khoan thăm dò, vừa có nhu cầu giếng nước sinh hoạt, giếng nước chống bụi và nước phụ trợ sản xuất. WR400RC có nhiều phương thức khoan, có thể điều chỉnh cấu hình theo mục tiêu của từng lỗ khoan trong cùng dự án, điều này có ý nghĩa thực tế đối với tỷ lệ sử dụng thiết bị.
Đánh giá quy trình theo địa tầng có thể kết nối không
- Lớp phủ rời rạc: đất, sét, cát và sỏi cát dễ sập lỗ, không nhất thiết phù hợp khoan RC khí nén trực tiếp. Tài liệu cho thấy mẫu máy này hỗ trợ khoan dung dịch, nên tầng rời rạc phía trên có thể chọn tuần hoàn dung dịch và ống chống theo tình trạng thành lỗ, sau khi vào đá ổn định mới chuyển đổi quy trình.
- Đá phong hóa và đá cứng tương đối hoàn chỉnh: có thể lắp búa khoan lỗ sâu áp suất trung bình, cao, cần chú ý lưu lượng máy nén khí, bôi trơn búa khoan lỗ sâu, mài mòn mũi khoan và trạng thái mùn khoan trả về.
- Đới đứt gãy và địa tầng phát triển khe nứt: dễ rơi khối và mở rộng lỗ cục bộ, mùn khoan có thể lưu lại trong lỗ rồi trả về tập trung, làm quan hệ tương ứng độ sâu mẫu kém đi. Nếu yêu cầu độ chính xác lấy mẫu cao, cần nêu rõ trong phương án mua và thi công việc nhân viên địa chất hiện trường giám sát thay đổi mẫu trả về.
Yêu cầu thiết bị kèm theo của lấy mẫu tuần hoàn ngược
Khoan RC có yêu cầu cao về áp suất và lưu lượng của máy nén khí. Tài liệu đưa ra áp suất khí làm việc 1,2–3,5 MPa, lưu lượng khí tiêu thụ 16–55 m³/min. Khi độ sâu lỗ khoan tăng, đường kính lỗ khoan tăng hoặc đá cứng hơn, nếu lưu lượng gió không đủ, tốc độ trả về của mùn khoan sẽ giảm, có thể ảnh hưởng tính liên tục lấy mẫu và làm sạch đáy lỗ. Thông số máy nén khí cần được đơn vị thi công đối chiếu từng hạng mục theo độ sâu và đường kính lỗ khoan thực tế; tài liệu trên trang này chưa đưa ra phương án kết hợp cố định, trước khi mua nên xác nhận với nhà sản xuất khoảng lưu lượng và áp suất cần thiết.
Trạng thái mẫu trả về ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng dữ liệu. Trong thi công nên quan sát lượng mẫu trả về, kích thước hạt, thay đổi bụi và có hiện tượng lẫn mẫu rõ ràng không; mỗi lần nối cần, làm sạch lỗ hoặc dừng khoan rồi bắt đầu lại lấy mẫu, cần xử lý đoạn chuyển tiếp theo chế độ lấy mẫu hiện trường, tránh trộn lẫn mẫu ở các độ sâu khác nhau. Mẫu RC nên được đánh số, cân và đóng gói theo khoảng độ sâu cố định, ghi nhận số lỗ khoan, độ sâu, thời gian và tình trạng bất thường; hệ thống lấy mẫu, xyclon hoặc thiết bị chia mẫu cũng cần được vệ sinh định kỳ.
Về cần khoan, khuyến nghị cần khoan RC đường kính 89 / 102 mm, chiều dài 3 m. Cần khoan RC có kết cấu khác với cần khoan một thành thông thường, cần đảm bảo kín kênh trong - ngoài và kết nối tin cậy. Trong thi công nên kiểm tra định kỳ đầu nối cần khoan hai thành, phớt kín và mài mòn ống trong, tránh rò khí và lẫn mẫu ảnh hưởng chất lượng lấy mẫu.
Các vấn đề cần xác nhận trước khi mua
- Dự án có chấp nhận mẫu mùn khoan thay thế mẫu lõi liên tục không, tiêu chuẩn nghiệm thu ghi thế nào.
- Tổ hợp độ sâu lỗ khoan tối đa và đường kính, có cần lỗ xiên 45° không.
- Phương án cấu hình áp suất, lưu lượng máy nén khí, có do nhà sản xuất cung cấp kèm không.
- Quy trình cụ thể và phân chia trách nhiệm thu mẫu, chia mẫu, đánh số và đóng gói.
- Điều kiện chuyển đổi giữa khoan dung dịch và quy trình RC khí nén, cùng cấu hình ống chống.
- Điều kiện bố trí hiện trường: toàn máy khoảng 11 T, tốc độ di chuyển bánh xích khoảng 2,5 km/h, góc leo dốc tối đa tham khảo 21°, trước khi chuyển trường cần xác nhận sức chịu tải mặt đất và tuyến vận chuyển.
- Phương án tấm đệm chân chống khi khoan xiên và vận hành mô-men xoắn cao, nền đất yếu cần tránh chân chống lún do tải cao kéo dài.
WR400RC cung cấp nền tảng khoan, chất lượng mẫu cuối cùng còn phụ thuộc quy trình lấy mẫu hiện trường và thao tác nhân viên. Các đánh giá trên đều dựa trên tài liệu hiện có của trang này, không liên quan đến trường hợp khách hàng cụ thể, tình hình giao dịch và dữ liệu đo thực tế; nội dung liên quan đến lựa chọn thiết bị kèm theo và điều khoản hợp đồng, khuyến nghị xác nhận bằng văn bản từng hạng mục với nhà sản xuất trong giai đoạn hỏi giá.