آشنایی با روش و تکنیک حفاری ضربه ای

عمده منابعی که در طبیعت برای استفاده انسان ها وجود دارد منابعی در دل زمین هستند که برای استخراج آن ها باید روش های مختلفی را به کار گرفت از معادن سنگ و زغال سنگ گرفته تا چاه های آب و چاه های نفت همگی نیاز به اجرای روش های مختلف حفاری برای بهره وری دارند. روش هایی که توسط انسان ها ابداع شده و در نقاط مختلف از پهنه ی زمین در حال اجرا می باشد. این روش ها هر کدام نیازمند اجرای تکنیک هایی خاص، شرایطی ویژه و صد البته تجهیزات مختص خود می باشند و محدودیت هایی دارند. مزایا و معایبی که روش ها و تکنیک های حفاری با خود به همراه دارند متخصصین را بر این داشته تا در هر موقعیت یکی از تکنیک های خاص حفاری را به کار ببندند. یکی از این تکنیک ها که نام آن را احتمالا زیاد شنیده اید تکنیک حفاری ضربه ای می باشد که یک تکنیک مکانیکی است. در ادامه قصد داریم شما را با حفاری ضربه ای بیشتر آشنا کنیم بنابراین همراه ما باشید.

علت ترکیدگی لوله

تکنیک حفاری ضربه ای چیست؟

تکنیک حفاری ضربه ای یکی از تکنیک های عمومی و کاربردی در حفر چاه و معادن روباز می باشد. در این تکنیک حفاری از دستگاه های انتقال نیرو استفاده می شود. حفاری چکشی نوع پیشرفته حفاری ضربه ای است که بر حسب موقعیتی که ضربه وارد می شود به دو روش چکش خارج چال و چکش درون چال دسته بندی می گردد. دستگاه های حفاری ضربه ای یا همان سوندوزهای ضربه‌ای در واقع برای پژوهش های آب یابی بسیار مناسب می باشند. این دستگاه ها در موقعیت هایی کاربرد دارند که سنگ های بسیار مقاومی در مسیر حفر چاه وجود دارد. سنگ هایی که در مسیر حفر چاه واقع شده اند باید توسط این دستگاه خرد شوند.

آنچه که وظیفه خرد کردن سنگ ها را به عهده دارد مته ای ست که به آن مته حفاری یا ترپان گفته می شود. این مته ها در فواصل مشخص و ارتفاع تنظیم شده به طور متناوب به سنگ ها ضربه می زنند تا ساختار آن ها را در هم شکنند. دستگاه حفاری ضربه ای دارای یک خرک چهار قطبی از جنس چوب یا فلز می باشد که مته ها حفاری توسط یک قرقره به آن متصل شده اند. مته های حفاری در واقع دارای حرکتی رفت و برگشتی می باشند و چنانچه نیاز به ایجاد نیروی بیشتر برای حفاری وجود داشته باشد اصولا مته ها را از سیستم رفت و برگشتی خارج می کنند و آن ها را به سیستمی تحت عنوان چرخ قرقره متصل می کنند تا امکان مانور بیشتر برای ایجاد ضربه وجود داشته باشد.

روش های رفع بو

نکات مهم اجرای حفاری ضربه ای

حفاری ضربه ای همانطور که گفته شد برای حفاری چاه مورد استفاده قرار می گیرد. دستگاه حفاری ضربه ای عمدتا روی کامیون نصب می گردد و برای کار کردن از موتور تراکتور استفاده می شود. نکته ی مهم در مورد اجرای تکنیک حفاری ضربه ای این است که در حفر چاه های بسیار عمیق باید عمود بودن چاه مورد بررسی های دقیق قرار گیرد چرا که در غیر این صورت قرار دادن پمپ در چاه با چالش روبرو خواهد شد. همچنین باید دقت شود که اگر زمین مورد نظر سفت است و دارای سنگ های سرسخت می باشد از روش پیشرفته حفاری ضربه ای تحت عنوان حفارش چکشی استفاده شود. این روش هم سرعت بالاتری دارد و هم به دلیل استفاده از مته چکش قدرت و نیروی بیشتری توسط مته اعمال می شود.

مزیت های روش حفارش ضربه ای چیست؟

از جمله مزیت های روش حفاری ضربه ای باید به صرفه اقتصادی این روش اشاره کرد. در واقع میزان سرمایه اولیه ای که برای اجرای این تکنیک حفاری مورد نیاز است نسبت به روش های دیگر هزینه ای مقرون به صرفه و اقتصادی می باشد. هزینه ای که برای انرژی های سوختی در این روش پرداخت می شود نیز به نسبت روش های دیگر صرفه بیشتری دارد. در روش حفاری ضربه ای نمونه گیری بدون گل انجام خواهد شد. همچنین می توان تغییرات سطح ایستایی را اندازه گیری کرد و هنگام عبور از لایه های آبدار اقدام به نمونه گیری نمود.

حفر چاه چگونه انجام می شود؟

روش حفاری ضربه ای چه موانعی را ایجاد می کند؟

در روش حفاری ضربه ای نیاز به تجهیزاتی وجود دارد که بسیار حجیم هستند و جابجایی آن ها بسیار دشوار می باشد بنابراین ممکن است این موضوع روی روند اجرای حفاری و سرعت آن تاثیر گذار باشد. این روش همچنین روی خاک های بسیار قوی و سنگ با سرعت بسیار کمی اجرا می شود و به دلیل انحراف بالا ممکن است در قطر و عمق حفاری دچار چالش شوید. سرعت حفاری ضربه ای در سنگ های نرم و زمین های سست در طی روز به چندین متر می رسد با این حال اجرای این تکنیک در سنگ های سخت ممکن است تنها نیم متر در طول یک روز باشد. این انحرافات مربوط به سر مته می باشد و از ضربات پر فشار آن نشات می گیرد بنابراین امکان مغزه گیری و نمونه ud سنگ نیز در این حالت بسیار کم خواهد بود.

تکنیک حفاری ضربه ای در کجا کاربرد دارد؟

تکنیک ضربه ای حفر چاه عمدتا برای حفر قنات و چاه های آب استفاده می شود اما این تکنیک هنوز هم در بسیاری از نقاط دنیا به ویژه آمریکا برای حفر چاه نفت استفاده می شود و حدود یک سوم از چاه های نفت این حوزه با استفاده از حفاری ضربه ای مورد بهره وری قرار می گیرند. با این حال می توان کاربرد اصلی این تکنیک را در حفر چاه های آب ارزیابی کرد.

نتیجه گیری

روش حفاری ضربه ای یکی از روش های قدیمی حفر چاه می باشد که هنوز هم مورد استفاده است. در این روش می توان چاه هایی به عمق ده ها متر و حتی بیش از صد متر را حفر نمود و اقدام به بهره وری کرد. به طور عمده در روش حفاری ضربه ای به ازای هر ده متر که چاه حفر می شود میزان انحراف مجاز از محور قائم تنها پنج سانتیمتر است. در این روش حفاری با تغییر لایه ها می توان از مقاطع مختلف نمونه برداری کرد.