Một yêu cầu dự án cấp 1500 mét khi đưa vào thiết bị thường bị nén thành một câu: cần thông số lớn hơn. Do đó trình tự sàng lọc trở thành xem độ sâu khoan trước, rồi xem lực nâng và mô-men xoắn, ai có con số lớn hơn thì nghiêng về người đó. Vấn đề của cách làm này không nằm ở việc so sánh thông số, mà ở chỗ sau khi tách rời một nhóm điều kiện ràng buộc lẫn nhau để so sánh, ta lầm tưởng các giá trị có thể thay thế cho nhau. Trong tài liệu công khai về WR1500S trên trang này, các giá trị 1500 m, 105–1000 mm, 80 T, 31000/15500 N·m, 9,6 m, 28 T, 1,65–8 MPa, 16–120 m³/min cùng tồn tại, đúng là có thể dùng để giải thích mỗi giá trị đang ràng buộc điều gì.
Độ sâu khoan là mô tả giới hạn năng lực của một thiết bị
Tài liệu WR1500S ghi rõ độ sâu khoan tối đa 1500 m. “Cấp 1500 mét” nghĩa là phạm vi độ sâu lỗ khoan mà thiết bị được thiết kế bao phủ đạt đến mức này, không có nghĩa là độ sâu kết thúc lỗ khoan của một dự án cụ thể. Độ sâu giếng thực tế còn phải được xác định cùng nhau bởi địa chất thủy văn, đường kính lỗ, cần khoan, máy nén khí và thiết kế hoàn thiện giếng. Trong cùng đoạn tài liệu còn đồng thời đưa ra địa tầng áp dụng là địa tầng rời rạc và địa tầng đá, điều này có nghĩa mức giới hạn 1500 m có mức độ khả dụng khác nhau trong các địa tầng khác nhau; bản thân tài liệu không đưa ra độ sâu kết thúc lỗ khoan phân theo địa tầng, phần này cần được xác nhận riêng theo dự án.
Giới hạn đường kính lỗ sẽ hạn chế ngược lại độ sâu khoan
Phạm vi đường kính lỗ khoan của WR1500S là 105–1000 mm. Đường kính lỗ và độ sâu khoan không phải hai chỉ tiêu độc lập: đường kính lỗ càng lớn, lượng xả mùn, mô-men xoắn quay và dư lượng nâng cần thiết cho mỗi đoạn lỗ càng lớn. Tài liệu viết “đường kính lỗ càng lớn, yêu cầu đối với máy nén khí, dụng cụ khoan, ống chống, mô-men xoắn quay và năng lực nâng càng cao”, nhưng không đưa ra bảng độ sâu khoan đạt được tương ứng với một đường kính lỗ nào đó. Vì vậy không thể từ “tối đa 1500 m” và “tối đa 1000 mm” suy trực tiếp ra “đường kính lỗ 1000 mm cũng có thể khoan tới 1500 m”.
Lực nâng giải quyết vấn đề trọng lượng của cần khoan trong lỗ
Tài liệu cho WR1500S lực nâng 80 T, áp lực trục 16 T, tốc độ nâng nhanh 28 m/min, tốc độ đẩy nhanh 44 m/min. Các giá trị này tương ứng với thao tác nâng hạ cần và cấp tiến. Khi độ sâu lỗ tăng lên, trọng lượng bản thân cần khoan, ma sát thành lỗ, trọng lượng ống chống và kẹt cục bộ đều sẽ cộng dồn, do đó năng lực nâng tạo thành một ranh giới thực tế của độ sâu lỗ. Nhưng tài liệu cũng ghi rõ, khi xảy ra lực cản bất thường nên ưu tiên làm sạch lỗ, nâng chậm và phán đoán trạng thái trong lỗ, điều này cho thấy lực nâng không phải là phương tiện để cưỡng ép kéo ra khi bị kẹt.
Mô-men xoắn quay và tốc độ quay cần được hiểu theo cặp
Mô-men xoắn quay tối đa của WR1500S là 31000/15500 N·m, tương ứng tốc độ quay tối đa 70/140 r/min. Tài liệu giải thích hai nhóm giá trị này như sau: tốc độ thấp mô-men xoắn cao phù hợp hơn với đường kính lỗ lớn, đá cứng và điều kiện ma sát cao; tốc độ quay cao hơn phù hợp với đoạn lỗ ổn định có lực cản tương đối nhỏ; trong thi công nên điều chỉnh động theo tải trọng cần khoan, xả mùn và trạng thái dụng cụ khoan. Điều này không tạo thành cách diễn đạt “hai cấp tùy chọn”, cũng không giải thích hai nhóm giá trị chuyển tiếp liên tục với nhau như thế nào; điểm này tài liệu chưa đề cập.
Cần khoan 9,6 mét ảnh hưởng đến tần suất nối cần và tổ chức hiện trường
Tài liệu ghi rõ hỗ trợ cần khoan 9,6 m, đường kính cần khoan khuyến nghị 114/127 mm. Cần khoan dài giảm số lần tháo nối ở lỗ khoan siêu sâu, nhưng đồng thời yêu cầu hiện trường có đủ không gian thao tác và tổ chức vận chuyển cần khoan quy chuẩn hơn. Tài liệu còn lưu ý cần khoan 9,6 m thường cần vận chuyển riêng. Nói cách khác, quy cách cần khoan đồng thời tác động đến ba khâu hiệu quả, hiện trường và vận chuyển, không thể chỉ nhìn số lần nối cần.
Áp suất khí và lưu lượng khí tiêu thụ phải đồng thời được đáp ứng
Khi khoan bằng búa DTH, WR1500S khuyến nghị áp suất làm việc 1,65–8 MPa, lưu lượng khí tiêu thụ khuyến nghị 16–120 m³/min. Tài liệu nêu rõ áp suất và lưu lượng phải đồng thời đáp ứng nhu cầu của búa DTH và xả mùn đáy lỗ, nếu không dễ xuất hiện va đập không đủ, xả mùn khó khăn và tích mùn đáy lỗ. Các dự án cấp 1500 mét và đường kính lỗ lớn có yêu cầu rất cao đối với lưu lượng máy nén khí, nhưng tài liệu không đưa ra bảng chọn máy nén khí tương ứng với một tổ hợp độ sâu lỗ và đường kính lỗ nào đó.
Vận chuyển và hiện trường cũng là một trong những ràng buộc bị đơn giản hóa
Trọng lượng toàn máy WR1500S khoảng 28 T, kích thước ngoài khoảng 11,5 × 2,6 × 3,5 m, sử dụng kết cấu tháp ống lồng. Tài liệu giải thích tháp ống lồng giúp giảm khó khăn vận chuyển do tháp dài cố định gây ra, nhưng thiết bị cấp 28 T vẫn cần quy hoạch trước về khả năng qua đường, xếp xe, quay đầu tại hiện trường và di chuyển nội bộ công trường. Vận chuyển liên vùng cần xác nhận tải trọng xe phẳng, giới hạn chiều cao đường, khả năng chịu tải của cầu và không gian quay đầu. Những điều kiện này không liên quan đến độ sâu khoan, nhưng cũng có thể quyết định thiết bị có thể đến nơi hay không.
Tài liệu có thể hỗ trợ gì, không thể hỗ trợ gì
- Có thể hỗ trợ: thiết bị thuộc cấp 1500 mét; phạm vi đường kính lỗ 105–1000 mm; lực nâng 80 T, áp lực trục 16 T; mô-men xoắn hai chế độ 31000/15500 N·m và 70/140 r/min; hỗ trợ cần khoan 9,6 m, khuyến nghị 114/127 mm; khoảng áp suất khí và lưu lượng khí tiêu thụ; trọng lượng toàn máy và kích thước ngoài; hai tời phụ trợ 5 T và 2,5 T.
- Không thể hỗ trợ: độ sâu lỗ khoan thực tế có thể khoan được dưới một đường kính lỗ, một địa tầng nào đó; quan hệ quy đổi giữa lực nâng và mô-men xoắn; model và số lượng máy nén khí cụ thể; thay đổi kích thước ngoài đầy đủ của tháp ống lồng ở trạng thái mở và thu gọn; tốc độ khoan thực tế của một địa tầng nào đó.
- Cần xác nhận: mặt cắt địa tầng dự án và vị trí tầng chứa nước; đường kính kết thúc lỗ khoan và kết cấu hoàn thiện giếng; tổ hợp cụ thể của dụng cụ khoan và ống chống; phương án phối hợp máy nén khí; điều kiện đường sá và tổ chức hiện trường.
Đơn giản hóa thi công lỗ khoan siêu sâu thành “tăng thông số” che khuất đúng những ràng buộc lẫn nhau giữa các thông số này. Cách làm hữu ích hơn khi chọn thiết bị là trước tiên liệt kê độ sâu lỗ, đường kính lỗ, địa tầng, cần khoan và kết cấu hoàn thiện giếng thành một nhóm điều kiện, rồi đối chiếu từng mục xem tài liệu thiết bị có thể hỗ trợ đến bước nào, và ghi rõ những phần tài liệu chưa đề cập là hạng mục cần xác nhận với nhà sản xuất.