Con số 300 m trong “máy khoan cấp 300 m” là độ sâu khoan tối đa, tức giới hạn độ sâu lỗ khoan mà thiết bị này được thiết kế để đáp ứng. Nó trả lời câu hỏi “năng lực thiết bị đạt tới đâu”, không trả lời “một dự án cụ thể trong tầng đá chắc chắn khoan được sâu bao nhiêu”. Số liệu tài liệu WR300SE trên trang này cho biết độ sâu khoan tối đa 300 m, đường kính lỗ khoan 105–325 mm, địa tầng áp dụng ghi rõ “địa tầng rời và tầng đá”. Đặt các điều kiện này cạnh nhau mới có thể bàn tới việc trong tầng đá có thể đạt tới đâu.
Trước tiên phân biệt hai việc: giới hạn năng lực và độ sâu kết thúc dự án
Mức 300 m của WR300SE xuất hiện ở vị trí thông số toàn máy, là mô tả năng lực sản phẩm, không phải hồ sơ thi công của một giếng cụ thể. Tài liệu đồng thời ghi rõ địa tầng áp dụng gồm địa tầng rời và tầng đá, nhưng không đưa ra con số “có thể khoan ổn định bao nhiêu mét dưới một loại đá nhất định”. Do đó có thể xác định là giới hạn độ sâu lỗ khoan danh định của thiết bị, không thể từ nhóm tài liệu này suy ra độ sâu kết thúc dưới một tầng đá cụ thể, một đường kính lỗ khoan cụ thể.
Giới hạn độ sâu lỗ khoan và đường kính lỗ khoan là một nhóm ràng buộc cùng tồn tại. Dải đường kính lỗ khoan của WR300SE là 105–325 mm, chọn giá trị lớn hay nhỏ trong dải này sẽ trực tiếp thay đổi độ khó khi cùng một thiết bị đẩy sâu lỗ khoan. Tài liệu không chia đoạn theo đường kính lỗ khoan để đưa ra độ sâu khoan tương ứng, đây là nội dung cần xác nhận với nhà sản xuất.
Sau khi vào tầng đá, quy trình bắt đầu thay đổi từ bước nào
Tài liệu mô tả khá rõ cách xử lý hai loại địa tầng: tầng đất, đất sét, tầng cát và tầng sỏi cát có thể dùng phương pháp khoan tuần hoàn bằng dung dịch khoan để giữ ổn định thành lỗ khoan; sau khi vào đá phong hóa hoặc tầng đá nguyên vẹn, có thể chuyển sang khoan bằng búa khoan ngầm theo tính chất đá. Nói cách khác, đoạn tầng đá dùng bộ quy trình nào là phán đoán tại hiện trường theo tính chất đá thực tế, và khi quy trình thay đổi thì các điều kiện phối hợp cần kiểm tra cũng thay đổi theo.
Hai nhóm số cần xem trước trong điều kiện búa khoan ngầm
- Áp suất làm việc khuyến nghị 1,2–3,5 MPa, có thể phù hợp với dòng búa khoan ngầm áp suất gió trung bình và cao;
- Lưu lượng khí tiêu thụ 16–55 m³/phút, việc chọn máy nén khí thực tế còn phải kết hợp đường kính lỗ khoan, cần khoan, thông số búa khoan ngầm, độ cứng tầng đá và độ cao so với mực nước biển.
Tài liệu có mô tả rõ hậu quả của lưu lượng không đủ: thường ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất va đập và việc thải mùn khoan ở đáy lỗ. Câu này tự nó cho thấy đoạn tầng đá có thể tiếp tục đẩy sâu hay không không chỉ phụ thuộc vào thân máy khoan, mà còn phụ thuộc vào việc máy nén khí và dụng cụ khoan có phối hợp phù hợp hay không.
Giá trị hai chế độ của hệ thống quay
Mô-men xoắn quay tối đa của WR300SE là 7000/3500 N·m, tương ứng tốc độ quay tối đa 80/160 r/phút. Tài liệu giải thích: trạng thái tốc độ thấp hơn, mô-men xoắn cao hơn phù hợp hơn với đường kính lỗ khoan lớn và điều kiện tải cao; trạng thái tốc độ cao hơn có thể dùng cho giai đoạn khoan có lực cản nhỏ hơn, hiện trường nên chọn dải làm việc phù hợp theo dụng cụ khoan và thay đổi của tầng đá. Tài liệu không chỉ định trực tiếp một cấp nào cho một loại tầng đá, điều này không nên tự suy đoán.
Quan hệ giữa lực nâng, cần khoan và độ sâu lỗ khoan
Lực nâng 15 T dùng cho việc hạ và rút cần khoan, thu hồi búa khoan ngầm và một phần công việc ống chống. Tài liệu đồng thời lưu ý: khi độ sâu lỗ khoan tăng, trọng lượng bản thân cần khoan và ma sát thành lỗ đều tăng, trong thi công nên liên tục quan sát lực cản khi rút cần; nếu xuất hiện bất thường rõ rệt, nên ưu tiên kiểm tra vấn đề co đường kính, rơi khối, kẹt cần hoặc thải mùn, thay vì trực tiếp dựa vào lực nâng tối đa để xử lý cưỡng bức. Điều này cho thấy 15 T không phải câu trả lời cho “có thể khoan sâu bao nhiêu”, mà là một đại lượng cần nhìn cùng trạng thái trong lỗ khoan tại hiện trường.
Về cấu hình cần khoan, WR300SE hỗ trợ cần khoan 3 m và 6 m, đường kính khuyến nghị 89/102 mm. Cần khoan 3 m linh hoạt hơn trong vận chuyển, mặt bằng và thao tác thủ công; cần khoan 6 m có thể giảm số lần nối cần, nâng cao hiệu quả khoan liên tục. Lựa chọn thực tế nên kết hợp điều kiện vận chuyển, kết cấu tháp khoan và không gian mặt bằng thi công. Chiều dài cần khoan thay đổi tần suất nối cần và cách tổ chức thi công, không phải bản thân giới hạn độ sâu khoan.
Ngoài tầng đá, còn vài loại đoạn lỗ khoan sẽ chặn độ sâu trước
Đới đứt gãy, khe nứt và hang hốc cục bộ được nhắc trong tài liệu là những tình huống độc lập ngoài nhóm lớn “tầng đá”: có thể gây rò khí, rơi khối và kẹt cần, khi gặp đoạn lỗ khoan như vậy nên giảm tốc độ đẩy, tăng cường làm sạch lỗ và quan sát thay đổi áp suất gió, khi cần thiết dùng bọt, ống chống hoặc phương pháp hỗ trợ khác. Sau khi vào tầng chứa nước chính, trạng thái hồi nước và thải mùn có thể thay đổi rõ rệt, nên ghi lại kịp thời độ sâu tầng chứa nước, và điều chỉnh cấp khí, dung dịch khoan hoặc phương pháp làm sạch lỗ theo lưu lượng nước chảy vào. Cách xử lý các đoạn lỗ khoan này đều ảnh hưởng đến việc thực tế có thể đẩy tới đoạn nào.
Bảng ngắn để kiểm tra theo điều kiện
| Hạng mục kiểm tra | Giá trị tài liệu WR300SE | Quan hệ với độ sâu khoan |
|---|---|---|
| Độ sâu khoan tối đa | 300 m | Mô tả giới hạn năng lực, không phải giá trị bảo đảm cho dự án |
| Đường kính lỗ khoan | 105–325 mm | Cùng là ràng buộc với độ sâu lỗ khoan, tài liệu không chia đoạn theo đường kính để đưa độ sâu khoan |
| Địa tầng áp dụng | Địa tầng rời và tầng đá | Đoạn tầng đá có thể chuyển sang khoan bằng búa khoan ngầm |
| Áp suất làm việc / lưu lượng khí tiêu thụ | 1,2–3,5 MPa / 16–55 m³/phút | Ảnh hưởng đến hiệu suất va đập và thải mùn đáy lỗ |
| Mô-men xoắn quay / tốc độ quay | 7000 / 3500 N·m, 80 / 160 r/phút | Hiện trường chọn dải làm việc theo dụng cụ khoan và thay đổi tầng đá |
| Lực nâng | 15 T | Theo độ sâu lỗ khoan cần quan sát lực cản khi rút cần |
| Cần khoan | 3 / 6 m, đường kính khuyến nghị 89 / 102 mm | Thay đổi số lần nối cần, không thay đổi giới hạn độ sâu khoan |
| Hiệu suất khoan tham khảo | 10–35 m/h | Phụ thuộc địa tầng, đường kính lỗ khoan, dụng cụ khoan, máy nén khí và cách vận hành |
Những phán đoán tài liệu có thể và không thể hỗ trợ
Phán đoán có thể hỗ trợ: WR300SE có độ sâu khoan tối đa danh định 300 m; có thể dùng cho địa tầng rời và tầng đá; trong điều kiện búa khoan ngầm khuyến nghị áp suất làm việc 1,2–3,5 MPa, lưu lượng khí tiêu thụ 16–55 m³/phút; hệ thống quay là hai chế độ 7000/3500 N·m; lực nâng 15 T; hỗ trợ cần khoan 3 m và 6 m, đường kính khuyến nghị 89/102 mm.
Những nội dung tài liệu chưa bao phủ, cần xác nhận riêng gồm: dưới phân loại tính chất đá cụ thể (ví dụ giữa đá phong hóa và tầng đá nguyên vẹn) và đường kính lỗ khoan cụ thể, độ sâu kết thúc thực tế có thể đạt được; dải hiệu suất khoan tương ứng với các tầng đá khác nhau được chia nhỏ thế nào; cách hiệu chỉnh cụ thể khi chọn máy nén khí theo điều kiện độ cao. Tài liệu mô tả tính phù hợp của toàn máy là “lấy điều kiện hiện trường làm chuẩn”, đây cũng là ranh giới để trả lời câu hỏi ở tiêu đề: 300 m là giới hạn năng lực được ghi rõ của thiết bị này, độ sâu thực tế trong tầng đá phải kiểm tra từng hạng mục theo điều kiện dự án, không thể quy đổi trực tiếp từ độ sâu khoan danh định.