حفاری چاه فاضلاب با دستگاه مکانیکی

در این روش، به یکی از سه روش دستگاه حفاری ضربه‌ای ، دستگاه حفاری چرخشی یا ترکیبی از این دو، انرژی مکانیکی به سنگ منتقل میشود. در اصطلـاح عملیاتی را که به روش مکانیکی موجب حفر چال در سنگ میشوند حفاری مکانیکی میگویند. امروزه ۹۸ درصد حفاریها به روش مکانیکی حفر میشوند. در معادن سطحی و حفاری‌هـای نیمه عمیق و عمیق عمدتاً از ماشین‌هـای حفاری چرخشی با مته‌هـای مخروطی شکل و ماشینهای ضربه‌ای سنگین استفاده میشود ؛ اما در معادن زیر زمینی یا به طور کلی درعملیات زیر زمینی از ماشین‌هـای ضربه‌ای استفاده میگردد.

حفاری چاه حرارتی

به طور کلی صرف نظر از نوع روش و منشا انرژی، عملیاتی را که به حفر چال در سنگ منجرمی شود، نفوذپذیری مینامند. در روش حرارتی، به کمک انرژی حرارتی حاصل از آمیختن هوا یا اکسیژن با یک نوع سوخت، ترجیحا نفت سفید، نفوذ پذیری در سنگ صورت میگیرد. هوا یا اکسیژن و سوخت از دو مجرای جداگانه به داخل مخزنی واقع در پشت مته ارسال میشوند و پس از اشتعال، شعله حرارت را از طریق نازل سر مته به سطح سنگ منتقل میکند و حرارت نیز سطح سنگ را متورق و آماده جدایی میکند. در نهایت، به کمک فشارآب، قطعات متورق جدا و به سطح زمین منتقل میشوند.

حفاری آبی چاه

در این روش، با استفاده از فشار آب تامین شده در سطح، حفر چاه امکان پذیر میگردد. در اینجا فشار آب با سایش سطح سنگ، مقاومت سنگ را در همـ میشکند، و بدین ترتیب، حفاری صورت میگیرد. این روش با افزایش فشار آب، در استخراج ذغال سنگ و ذخایر پلـاسر نیزکاربرد دارد.

حفاری لرزشی چاه

در این روش با ایجاد لرزشهایی با فرکانس ۱۰۰ تا ۲۰۰۰۰ دور در ثانیه میتوان سنگ را شکست. یکی از متداولترین روش‌هـای حفاری لرزشی،روش حفاری مافوق صوت است.

حفاری شیمیایی چاه

در این روش با استفاده از فعل وانفعالات شیمیایی ناشی از انفجار مواد منفجره میتوان در طبقات حفاری کرد. معمولـاًدر این روش از دو نوع خرج استفاده میشود:

.۱. خرج سیلندری که باعث حفر چال سیلندری میشود.

.۲. خرج چالتراش که باعث افزایش قطر چال میشود.

حفاری الکتریکی چاه

در این روش با تولید الکتریکی ستونی یا قوسی یا جرقه‌ای، عملیات نفوذپذیری در سنگ انجامـ میگیرد. در بعضی از این روش‌هـا با وجود بالـا بودن درجه حرارت، به دلیل کوتاه بودن زمان تماس الکتریسته، سنگ ذوب نمی شود ؛ اما در سایرروش‌هـا به دلیل بالـا بودن درجه حرارت و طولـانی بودن زمان تماس الکتریسته با سطح سنگ، پس از ذوب شدن سطح سنگ، سنگ میشکند.

حفاری لیزری چاه

با اشعه لیزر میتوان تشعشعات الکترو مغناطیسی را به طور ستونی تولید کرد. این نوع تشعشعات را میتوانبرای تبخیر یا ذوب سنگ، ایجاد شکستگی در سنگ و حفر چال استفاده کرد. با تاباندن امواج قوی لیزری ستونی به سطح سنگ، میتوان باعث تبخیر سطح سنگ، و ذوب و شکستگی سنگ در اطراف محدوده ذوب شد. شعاع عملکرد این مناطق به شدت و قدرت اشعه لیزر بستگی دارد.

انواع روشها و تکنیکهای حفاریهای مکانیکی چاه

مته دورانی (Ratary drill)

این روش همـ نمونه‌های خاک و سنگ را بدست می‌دهدو همـ نمونه‌هایی برای انواع آزمایشهای برجا ایجاد می‌کند. این روش در حفر گمانه‌های غیر قائمـ برایزهکشی افقی یاایجاد مهار کاربرد دارد.

روش حفاری:

پیشروی توسط سر مته برنده که در انتهای لوله حفاری قراردارد و تحت فشار هیدرولیکی است، انجامـ می‌شود. دیواره چاه را معمولا گل نگاه می‌دارد.

• مزایا :

روشی نسبتا سریع است و می‌تواند در همه نوع مواد نفوذ کند. برای همه نوع نمونه گیری مناسب است.

• محدودیتها :جابجا کردن وسایل در زمینهای ناهموار و باتلـاقی مشکل است ومحتاج راه مناسب است. همچنین محتاج سکوی تسطیح شده است. کارآیی حفاری با توجه به اندازه دستگاه متغیر است.

حفاری ضربه‌ای

تنها در حفاری چاههای آببکار می‌رود. نمونه‌های شسته شده توسط گل‌کش ‌خارج می‌شود. عمق تا سنگ بستر را مشخص می‌کند.

• روش حفاری :

سر مته سنگین بالـا آورده شده و رها می‌شود تا مواد شکسته شده و یک مخلوطی از خرده‌ها و آب ایجاد شود که توسط گل‌کش با پمپهای ماسه کش خارجمی‌شود. دیواره چاه توسط لوله جدار، پابرجا نگاه داشته می‌شود.

• مزایا :

روشی نسبتا اقتصادی جهت تعبیه گمانه‌های با قطر زیاد (تا ۶۰سانتیمتر) در انواع مواد است.

• محدودیتها :ابزارها بزرگ و پر زحمت است. در خاکهای قوی و سنگ به کندیانجامـ می‌شود. اغتشاشات اطراف سر مته که ناشی از ضربات پر انرژی سر مته است، به شدت بر مقادیر SPT تاثیر می‌گذارد. مغزه گیری و نمونهUD سنگ امکانپذیر نیست

منبع : حفاری و حفاران ایران