تحليل على سرعة حفر كومة من منصة الحفر الدوارة الصغيرة مع قضيب مغلق

تشير كفاءة الحفر في منصة الحفر الدوارة الصغيرة إلى نسبة العمق الكلي لثقب الوبر المحفور إلى إجمالي الوقت الذي يقضيه أثناء التشغيل العادي. تشمل العوامل التي تؤثر على كفاءة الحفر في منصة الحفر الدوارة: عمق الثقب ، قطر الثقب ، وظروف التكوين ، واختيار أداة الحفر ونوع قضيب الحفر ، إلخ.
1. تأثير عمق الثقب على كفاءة الحفر لعبارة الحفر الدوارة
أثناء بناء منصة حفر دوارة ، في كل مرة يتم فيها ملء بتات الحفر بالتربة ، يجب رفع الحفر وتفريغ التربة ، ثم يتم خفض أداة الحفر إلى أسفل الفتحة. من الواضح ، كلما كان عمق الثقب أصغر ، زاد الكفاءة. كفاءة الحفر v=h1/(t1 ＋ t 2+2 h/v1) (m/h) حيث h هي لقطات الحفر لكل تدريبات ، m ؛ T1 هو الوقت اللازم لحفر دلو كامل ، ح. T2 هو وقت التفريغ ، ح. H هو عمق الثقب ، م ؛ V هي سرعة رفع وخفض الحفر ، م/ساعة. من الصيغة أعلاه ، يمكن ملاحظة أنه عندما تظل المعلمات الأخرى دون تغيير ، يكون H أكبر ، وأصغر V هو. عندما يتجاوز عمق الثقب 100 متر ، تنخفض كفاءة الحفر بشكل حاد. عندما يتجاوز عمق الثقب 120 مترًا ، ستكون كفاءة الحفر أقل من كفاءة الطرق الأخرى ، وسيزيد معدل الحادث بشكل كبير. لذلك ، يوصى باستخدام طرق أخرى مثل الدورة الدموية الإيجابية والعكسية عند بناء ثقوب عميقة للغاية.
2. تأثير قطر الثقب على كفاءة الحفر من منصات الحفر الدوارة
حاليًا ، فإن دلو الحفر الدوار الأكثر استخدامًا هو دلو الحفر الدوار ، وهو جوفاء ولديه دلو دخول التربة في الأسفل. أثناء الحفر ، يدخل قطع الحفر البرميل من الدلو من خلال أسنان الحفر. تحت دفع تقطيع الحفر السفلي ، ترتفع التربة العلوية تدريجياً إلى البرميل حتى يتم ملء البرميل. هناك نقطتان رئيسيتان يؤثران على كفاءة الحفر لقطر البئر. إحداها هي السرعة التي تدخل بها التربة في الدلو ، والآخر هو السرعة التي ترتفع بها التربة في البرميل. أولاً ، ترتبط سرعة الصابورة التي تدخل الدلو بمساحة دخول الجرافة. كلما زاد قطر البئر ، زادت مساحة دخول الجرافة وأسرع سرعة الدخول.
ثانياً ، ترتبط سرعة ارتفاع الصابورة في الدلو بالعديد من العوامل ، وأهمها:
(1) وزن الصابورة ؛
(2) الالتصاق بين جدار الجرافة والصابورة.
من الواضح أنه كلما زاد قطر البئر ، كلما كان الصابورة أثقل ، ولكن الالتصاق بين جدار الجرافة والكابورة سينخفض ​​؛ عندما يتناقص قطر بتات الحفر ، يتناقص وزن الصابورة ، لكن الالتصاق بين جدار الجرافة والبالاست سيزداد.
بالطبع ، هناك بعض العوامل الأخرى ، مثل شكل برميل الحفر ، ومعامل الاحتكاك لسطح برميل الحفر ، ومحتوى الماء في الصابورة ، وما إلى ذلك ، والذي سيؤثر على سرعة الصابورة في الدلو. استنادًا إلى ما سبق ، يظهر في الشكل 2 تأثير قطر البئر على كفاءة الحفر.
. تأثير الطبقات على كفاءة الحفر
ينعكس تأثير الطبقات على كفاءة الحفر بشكل أساسي في صعوبة حفر الطبقات (قابلية الحفر من الطبقات) وسرعة تفريغ التربة.
3.1 قابلية الحفر من الطبقات
The drillability of strata is a complex indicator. Domestic and foreign geological drilling experts classify strata according to the difficulty of drilling. my country refers to the classification method of the former Soviet Union and divides strata into 12 levels. The higher the level, the worse the drillability. Since the drillability of strata has not been classified in the construction of large-diameter cast-in-place pile holes, there is no unified standard and specification for drilling processes corresponding to different strata. The mechanism of rock crushing and powder carrying in the construction of rotary drilling rig pile holes is different from that of geological drilling. The rotary drilling rig mainly cuts and cuts the drilled layer into large pieces of rock chips, which are then loaded into the drill bit body, while geological drilling mainly grinds the strata into fine particles by impact grinding and carries them to the ground through flushing fluid. Therefore, the most important indicator of the drillability of the formation constructed by the rotary drilling rig is the compressive strength of the formation. As long as the drilling pressure applied by the drilling rig is greater than the compressive strength of the formation, the drill teeth can press into the formation and cut it into pieces. The pressure acting on the drill teeth must be greater than the compressive strength of the formation, that is, F/S>G ، حيث F هو الضغط ؛ S هي مساحة أسنان الحفر التي تتواصل مع قاع الفتحة ؛ G هي قوة الضغط للتكوين.
إذا تم استيفاء الشروط المذكورة أعلاه ، وتم تحسين عوامل أخرى ، فسيتم تحسين كفاءة الحفر بشكل كبير ، مثل ضبط سرعة الدوران وزاوية أسنان الحفر. مما سبق ، يمكن ملاحظة أنه كلما كان التكوين أكثر صعوبة ، انخفض كفاءة الحفر ، لأن ضغط الحفر المطلوب يصبح أكبر ، ويزداد وقت كسر التكوين عندما يكون الضغط ثابتًا.
3.2 تأثير عوامل التفريغ على كفاءة الحفر
بسبب التكوين المختلفة ، والهيكل ، ومحتوى الماء ، وما إلى ذلك من التكوين المحفور ، تختلف لزوجة قصاصات الحفر. عندما تمتلئ قصاصات الحفر بالدلو وتفريغها من الأرض ، كلما زاد اللزوجة ، كلما طال الوقت لتفريغ التربة.
4. تأثير اختيار أداة الحفر على كفاءة الحفر
هناك العديد من أنواع أجزاء الحفر المستخدمة في منصات الحفر الدوارة الصغيرة ، والهياكل متغيرة باستمرار. يجب اختيار بتات الحفر المختلفة لنماذج المعدات المختلفة وطرق البناء المختلفة وتكوينات مختلفة. في الوقت الحاضر ، هناك 6 أنواع من أجزاء الحفر شائعة الاستخدام في منصات الحفر الدوارة: قطع الحفر الحلزونية ، دلاء الحفر الدوارة ، قطع الحفر الأساسية للبرميل ، بتات الحفر السفلية ، بتات الحفر المؤثرة وتأثيرات الحفر المخروطية. هناك العديد من الأصناف في كل فئة. إن اختيار بتات الحفر له تأثير كبير على كفاءة الحفر من منصات الحفر الدوارة. يجب اختيار بت الحفر الأنسب وفقًا للتكوين المراد حفره لزيادة كفاءة الحفر إلى الحد الأقصى. يمكن تجهيز منصات الحفر الدوارة بتخليط حفر مختلفة وفقًا لظروف التكوين. يمكن استخدام براميل الحفر الطويلة في طبقات الطين لتسريع سرعة الحفر ؛ يمكن استخدام براميل الحفر القصيرة للتكوينات ذات المحتوى الكبير من الرمال والحصى ، ويمكن استخدام حماية الجدار الطيني للتحكم في سرعة الحفر ؛ يمكن استخدام أجزاء الحفر الطويلة والقصيرة للتكوينات التي تحتوي على صخور وصخور وصخور أصعب. بعد التغلب ، يمكن استبدال برميل الحفر لمواصلة الحفر. بالمقارنة مع منصات الحفر التقليدية ، فإن منصات الحفر الدوارة لها عزم دوران كبير في الدوران ويمكن تعديله تلقائيًا وفقًا لظروف التكوين.
5. تأثير اختيار قضيب الحفر على كفاءة الحفر
تنقسم قضبان الحفر التي تستخدم عادة في منصات الحفر الدوارة إلى فئتين: مقاومة الاحتكاك وقفل الماكينة. يعتمد قضيب حفر الاحتكاك بشكل أساسي على الاحتكاك بين أشرطة القضبان الرئيسية لقضيب الحفر لتوليد ضغط الحفر. خصائص هذا النوع من قضيب الحفر هي: الضغط أثناء الحفر ، لا حاجة للعثور على نقطة الضغط ، لا حاجة لإلغاء القفل عند رفع قضيب الحفر ، والتشغيل السهل ، والسرعة العالية لرفع وخفض أداة الحفر ، ولكن الضغط الصغير ، والكفاءة العالية في الحفر في التكوينات الأكثر ليونة ؛ يتم نقل قضيب حفر قفل الماكينة من خلال نقاط الضغط بين كل طبقة من قضيب الحفر ، وبعد الإرساء ، يتم نقل ضغط رأس الطاقة إلى أسفل الفتحة لتشكيل ضغط الحفر. خصائص هذا النوع من قضيب الحفر هي: لا يمكن إنشاء الحد الأقصى لضغط الحفر إلا بعد أن يتم إرساء نقاط الضغط بين الطبقات أثناء الحفر ، ويجب فتح قضيب الحفر أولاً عند رفعه ، وسرعة الرفع والخفض بطيئة ، وهو مناسب لتشكيلات أصعب.