Bài giảng Hướng dẫn thực tập khoan, khai thác

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT ĐỊA CHẤT VÀ DẦU KHÍ ---------------oOo--------------- BÀI GIẢNG TP. HCM, Tháng 11/2006 MỤC LỤC BÀI GIẢNG STT NỘI DUNG Trang 1. Giới thiệu môn học 1 2. Bài 1: Làm quen với thiết bị và dụng cụ khoan 14 3. Bài 2: Khoan khảo sát địa chất công trình 127 4. Bài 3: Khoan thăm dò và khai thác nước 189 BÀI GIẢNG HƯỚNG DẪN THỰC TẬP KHOAN - KHAI THÁC CBGD : ThS. ĐỖ QUANG KHÁNH ThS. HOÀNG TRỌNG QUANG ThS. BÙI TỬ AN Bộ môn : Khoan và Khai thác Tel : 84-8-8654086 GIỚI THIỆU MÔN HỌC 2 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác Mục lục ‰ Mục tiêu môn học ‰ Nội dung môn học ‰ Nội qui và kỹ thuật an toàn cơ bản ‰ Giới thiệu công tác khoan – khai thác (video) ‰ Hình thức đánh giá ‰ Tài liệu tham khảo 3 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác MỤC TIÊU MÔN HỌC ‰ Giúp cho sinh viên có điều kiện tiếp xúc và làm quen với nghề nghiệp. ‰ Tạo điều kiện cho sinh viên được quan sát, thực hành một số công việc khoan địa chất công trình, địa chất thủy văn tại hiện trường. ‰ Tổng kết, làm báo cáo thực tập khoan – khai thác. 4 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác NỘI DUNG MÔN HỌC Bài 1: LÀM QUEN VỚI THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ KHOAN I. Nội dung và yêu cầu thực tập II. Cơ sở lý thuyết 2.1. Thiết bị khoan 2.2. Dụng cụ khoan 2.3. Các dụng cụ trong bộ kéo thả 2.4. Các dụng cụ cứu sự cố và tháo mở cần III. Điều kiện thực tập và cách thức tổ chức 5 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác NỘI DUNG MÔN HỌC Bài 2: KHOAN KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH I. Nội dung và yêu cầu thực tập II. Cơ sở lý thuyết 2.1. Giới thiệu 2.2. Các phương pháp khoan 2.3. Lấy mẫu đất 2.4. Bảo quản và ghi nhãn mẫu 2.5. Các thí nghiệm trong hố khoan III. Điều kiện thực tập và cách thức tổ chức 6 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác NỘI DUNG MÔN HỌC Bài 3: KHOAN THĂM DÒ KHAI THÁC NƯỚC I. Nội dung và yêu cầu thực tập II. Cơ sở lý thuyết 2.1. Phân loại giếng và các phương pháp khoan 2.2. Một số yêu cầu cơ bản đối với giếng khoan 2.3. Công nghệ khoan 2.4. Tính toán sơ bộ về ống lọc 2.5. Khôi phục độ nhả nước của tầng chứa nước 2.6 Trám giếng khoan III. Điều kiện thực tập và cách thức tổ chức 7 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác NỘI QUI VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN CƠ BẢN 1. Những qui định chung • Đội nón, mang giày bảo hộ, mang găng tay khi khoan. • Không làm việc khi có giông, mưa to hoặc bảo • Có biển cảnh báo thi công • Chú ý đến công tác bảo vệ môi trường ƒ Không vứt rác phế thải ƒ Không để dung dịch khoan tràn ra ngoài ƒ San lấp và phục hồi mặt bằng khi di dời 8 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác NỘI QUI VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN CƠ BẢN 2. An toàn khi lắp đặt các thiết bị • Chuẩn bị nền và khu vực khoan. • Không đặt thiết bị khoan ở sườn dốc. • Đảm bảo khoảng cách nhỏ nhất từ máy khoan đến nhà ở, nhà xưởng, đường dây điện bằng 1,5 lần chiều cao tháp khoan. 9 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác NỘI QUI VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN CƠ BẢN • Không lắp đặt thiết bị trong khu vực cấm của mạng điện cao thế. • Đảm bảo chiều rộng tối thiểu các lối đi trên khoan trường • 0,7m : máy khoan tự hành • 1m: máy khoan cố định • Lắp đặt hệ thống chống sét 10 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác NỘI QUI VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN CƠ BẢN 3. Một số điều nghiêm cấm • Thay đổi chuyển động khi máy chưa dừng hẳn. • Dùng roto để mở hoặc vặn choòng khoan và bộ khoan cụ. • Khoá chặt các tay điều khiển của máy khoan, máy bơm, máy phát lực. • Dùng ống công có vết nứt, vỡ, vết hàn ngang hoặc dài quá 2 m để công khi tháo cần khoan, vặn ống chống. • Sử dụng ống công để mở hoặc tháo dụng cụ khoan mà đoạn ống lồng vào khoá dưới 0,2m 11 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác NỘI QUI VÀ KỸ THUẬT AN TOÀN CƠ BẢN 4. Một số chú ý • Khi có việc cần leo lên tháp khoan, cần đảm bảo: ƒ Dụng cụ, đồ đạc nặng phải đưa lên bằng tời ƒ Cho phép mang theo người những dụng cụ gọn nhẹ (kìm, mỏ lết, tuốt nơ vít, ...) nhưng không được ầm tay mà phải bỏ vào túi xách có quai đeo. ƒ Mang thắt lưng khi làm việc trên cao • Khi có sự cố hoặc do nguyên nhân nào đó mà phải dừng khoan thì phải kéo bộ khoan cụ đến vị trí an toàn trong lỗ khoan 12 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác HÌNH THỨC ĐÁNH GIÁ - Nộp báo cáo thực tập: 50% - Thi vấn đáp hoặc viết: 50% 13 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác TÀI LIỆU THAM KHẢO - Kỹ thuật khoan địa chất, NXB Công nhân kỹ thuật, Hà Nội, 1980. - Công nghệ và kỹ thuật khoan thăm dò (tiếng Nga), NXB Matxcơva, 1983. - Kỹ thuật thăm dò và khai thác dầu khí (Video), 2001. - Hướng dẫn Thực hành khoan – khai thác (Video), 2004. - - BÀI GIẢNG HƯỚNG DẪN THỰC TẬP KHOAN - KHAI THÁC CBGD : ThS. ĐỖ QUANG KHÁNH ThS. HOÀNG TRỌNG QUANG ThS. BÙI TỬ AN Bộ môn : Khoan và Khai thác Tel : 84-8-8654086 BÀI 1: LÀM QUEN VỚI THIẾT BỊ & DỤNG CỤ KHOAN 15 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác Mục lục I. Nội dung và yêu cầu thực tập II. Cơ sở lý thuyết 2.1. Thiết bị khoan 2.2. Dụng cụ khoan 2.3. Các dụng cụ trong bộ kéo thả 2.4. Các dụng cụ cứu sự cố và tháo mở cần III. Điều kiện thực tập và cách thức tổ chức 16 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác I. NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THỰC TẬP ‰ Nội dung: ™ Tìm hiểu công dụng, cấu tạo, đặc tính kỹ thuật và cách sử dụng: ƒ Thiết bị khoan ƒ Dụng cụ khoan ƒ Các dụng cụ trong bộ kéo thả ƒ Các dụng cụ cứu sự cố và tháo mở cần ™ Tìm hiểu sơ đồ bố trí thiết bị và dụng cụ phục vụ công tác: ƒ Khoan khảo sát địa chất công trình ƒ Khoan khai thác nước ngầm 17 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác NỘI DUNG VÀ YÊU CẦU THỰC TẬP ‰ Yêu cầu thực tập: ™ Theo công tác thực tập tại xưởng và công trường, yêu cầu sinh viên ƒ Nhận dạng, mô tả cấu tạo, công dụng, đặc tính kỹ thuật và cách sử dụng các thiết bị và dụng cụ khoan. ƒ Tham gia vào việc vận hành và sử dụng các thiết bị và dụng cụ khoan. ƒ Mô tả cấu tạo, công dụng, đặc tính kỹ thuật của máy khoan XJ-100. ™ Trình bày và vẽ lại sơ đồ bố trí thiết bị và dụng cụ trong công tác khoan - khai thác tại xưởng và ngoài hiện trường. 18 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1. Thiết bị khoan 2.2. Dụng cụ khoan 2.3. Các dụng cụ trong bộ kéo thả 2.4. Các dụng cụ cứu sự cố và tháo mở cần 19 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác 2.1. Thiết bị khoan 1. Máy khoan 2. Máy bơm dung dịch 3. Tháp khoan 20 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác 1. MÁY KHOAN ‰ Bộ máy khoan trong khoan xoay lấy mẫu gồm có: máy khoan, động cơ kéo (điện hoặc diesel), máy bơm dung dịch và tháp khoan. ‰ Các dụng cụ chính của máy khoan gồm có: ™ Côn ma sát để đóng mở máy ™ Hộp số nhiều cấp để điều chỉnh tốc độ quay khi khoan và kéo thả cần ™ Tời, sức kéo của tời phải tương ứng với tải trọng lớn nhất của cột cần khoan hay ống chống của lỗ khoan và hệ thống ròng rọc được dùng 21 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác ‰ Bộ phận điều chỉnh áp lực lên đáy lỗ khoan tùy thuộc vào hệ thống điều chỉnh áp lực, có thể phân loại ra các máy khoan như sau: 1. Máy khoan có hệ thống điều chỉnh áp lực bằng tay đòn bẩy 2. Máy khoan có hệ thống điều chỉnh áp lực bằng thủy lực 3. Máy khoan có hệ thống điều chỉnh áp lực bằng vít vi sai 4. Máy khoan có hệ thống điều chỉnh áp lực bằng đòn bẩy vit vi sai 5. Điều chỉnh áp lực bằng cần chủ đạo và bộ phanh tời (khoan rôto) MÁY KHOAN 22 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác ‰ Loại 1÷ 4 thì sự truyền chuyển động quay cho cần khoan được truyền qua trục chính. Các máy có thể khoan đứng và khoan nghiêng. ‰ Loại 5 không có trục chính mà dùng cần chủ đạo kiểu lục lăng hay vuông 4 cạnh để quay cột cần khoan. Máy khoan rôto chỉ để khoan các lỗ khoan thẳng đứng ở các đất đá cứng trung bình và mềm (cấp I ÷ VII). Trong đất đá mềm bở rời khoan rôto rất có lợi về tốc độ khoan thương mại so với khoan điều áp thủy lực và vít vi sai vì không cần phải tháo mở mâm cặp. Để rút ngắn thời gian di chuyển từ nơi này sang nơi khác người ta thiết kế đặt máy khoan lên rơ móc hoặc xe ôtô tự hành, chủ yếu áp dụng cho phương phàp khoan rôto. MÁY KHOAN 23 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác ‰ Hiện nay các kiểu máy khoan từ 1÷ 4 được dùng chủ yếu cho khoan khảo sát địa chất công trình và khoan thăm dò khoáng sản cứng nhưng loại thứ 2 (điều chỉnh bằng thủy lực ) ứng dụng rộng rãi nhất. ‰ Tùy theo nhiệm vụ mà kích thước và qui mô của máy có thể khác nhau, có thể giới thiệu các máy khoan họ ЗИф của Liên Xô cũ như ЗИф 1200 A,M,MP; ЗИф 650 A,M; ЗИф 300; ЗИф 150; ЗИф 75 … Các máy khoan của hãng Longer (USA): Longer 300, 800, 100 … Các máy khoan của hãng Koken (Japan). MÁY KHOAN 24 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác Hình 1.1a Các loại máy khoan hoạt động theo nguyên lý thủy lực ‰ Hình 1.1a giới thiệu các loại máy khoan ЗИф 1200MR, ЗИф 650, ЗИф 150; đây là các kiểu máy khoan điều khiển áp lực lên đáy bằng đầu thủy lực và truyền chuyển động thông qua hệ thống mâm cặp và trục Spindel chủ yếu dùng cho thăm dò khoán sản cứng và loại nhỏ dùng cho khoan khảo sát địa chất công trình. MÁY KHOAN 25 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác 8. Tôøi 9. Thaùp daïng coät 10.Ñaàu quay 11.Ñeøn pha 12.Khung baûo veä 13. Löôõi khoan guoàng xoaén 14.Xylanh thuyû löïc 1. Khung maùy 2. Ñoäng cô diesel 48 HP 3. Xylanh thuyû löïc naâng vaø haï thaùp 4. Cô caáu ñaäp 5. Hoäp soá truyeàn ñoäng 6. Boä phanh 7. Ñieàu khieån Hình 1.1b. Thieát bò khoan tự hành YΓb - 50M 26 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác Hình 1.2. Giới thiệu về thiết bị khoan thăm dò và khai thác nước YPb-3AM (kiểu điện áp lên đáy bằng hệ thông cần khoan và thanh hãm, truyền chuyển động quay thông qua bàn roto) MÁY KHOAN 27 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác Thao tác vận hành máy khoan truyền áp bằng thủy lực ‰ Một số chú ý khi thao tác máy khoan truyền áp bằng thủy lực ™ Muốn sử dụng máy tốt cần phải nắm vững nguyên lí hoạt động của các bộ phận máy và mối liên hệ giữa chúng với nhau. ™ Khi điều khiển máy khoan kiểu ÇΦ, nhất thiết phải theo những quy định sau: ƒ Không đóng ly hợp của máy bơm nước rửa và bơm dầu khi chưa ngắt côn diezel. ƒ Muốn đóng ly hợp cho tời và cho đầu quay làm việc phải ngắt ly hợp nước của máy khoan. ƒ Khi nâng hạ bộ dụng cụ khoan có trọng lượng lớn hơn 500kg cấm không được kéo thả với vận tốc lớn và phanh đột ngột để tránh quá tải cho cáp và tháp khoan, tốc độ thả cho phép là 5 – 6 m/s. 28 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác ƒ Không được để ly hợp ma sát làm việc qúa tải, các lá ma sát bộ trượt sẽ bị hư hỏng. ‰ Dưới đây là phương pháp sử dụng trong từng trường hợp cụ thể. 1. Chuẩn bị cho máy khoan làm việc ™ Trước khi cho máy khoan chạy phải quan sát tình hình chạy của máy diesel hoặc động cơ kéo xem có dấu hiệu gì nghi là hỏng hóc không. Sau đó tiến hành kiểm tra ™ Kiểm tra các mối nối giữa các cơ cấu và các chi tiết, sự bắt chặt chúng với khung máy và giữa giá để máy với móng máy. Trường hợp cần thiết, phải xiết chặt các bulông lại. ™ Kiểm tra độ căng của các dây đai, xích truyền,đóng mở thử các khớp ly hợp, kiểm tra sự làm việc của hệ thống phanh tời, trường hợp cần thiết phải điều chỉnh cho thích hợp. Thao tác vận hành máy khoan truyền áp bằng thủy lực 29 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác ™ Tra dầu mỡ vào các bộ phận chi tiết theo sơ đồ hướng dẫn của từng máy. ™ Kiểm tra dầu bôi trơn của hộp số, đầu quay, dầu áp lực trong thùng chứa, tiến hành kiểm tra lưới lọc của gió hút, tiến hành kiểm tra mối nối của các ống dẫn dầu nếu thấy cần thiết. ™ Mắc cáp vào trong tời, chú ý chiều dài cáp phải đảm bảo khi đặt Elevatơ hay ròng rọc động xuống sàn tháp, thì trong tời phải còn ít nhất 3 vòng cáp. ™ Kiểm tra khả năng dễ quay của các trục truyền động của máy, bằng cách quay trục Spinden bằng tay, khi đã đặt các tay điều khiển về vị trí truyền lực với tốc độ quay khác nhau. Thao tác vận hành máy khoan truyền áp bằng thủy lực 30 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác ™ Đặt các tay điều khiển về vị trí trung gian hoặc vị trí ngắt truyền động. ™ Kiểm tra chiều quay của động cơ điện, trường hợp không đúng phải đấu lại đầu dây điện. 2. Cho máy chạy ™ Nếu máy phát lực là động cơ đốt trong thì đầu tiên là phải khởi động máy phát lực, chờ cho đồng hồ nhiệt báo 70o mới đóng côn diezel cho hộp phân lực hoạt động. Lúc này ly hợp ma sát của máy khoan và máy bơm dung dịch phải ở trạng thái ngắt lực. Khi hộp phân lực đã làm việc ổn định mới đóng ly hợp của máy khoan và điều khiển các cơ cấu của máy làm việc với các tốc độ khác nhau. Thử lại hệ thống lực và có thể bắt đầu khoan. Thao tác vận hành máy khoan truyền áp bằng thủy lực 31 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác ™ Nếu máy phát lực là động cơ điện ( trường hợp máy khoan và máy bơm có động cơ riêng ). Trước hết khởi động cho động cơ máy khoan làm việc và tiến hành kiểm tra máy khoan theo các bước trên rồi mới khởi động cho động cơ máy bơm làm việc, kiểm tra khả năng làm việc của máy rồi khoan. 3. Chăm sóc máy trong thời gian làm việc ™ Mục đích là phát hiện các hỏng hóc của máy. ™ Luôn kiểm tra độ căng của các đai truyền lực, không được quá căng hay quá chùng. ™ Luôn chú ý đến nhiệt độ của dầu bôi trơn ở hộp số, hệ thống thủy lực các chi tiết, các ổ bi, kiểm tra bằng cách đặt tay vào các chỗ nghi ngờ, nhiệt độ cho phép là nhiệt độ tay có thể chịu được. ™ Không đổ dầu mỡ, dung dịch nhầy vào các má phanh của tời, các đĩa ma sát của ly hợp ma sát. Thao tác vận hành máy khoan truyền áp bằng thủy lực 32 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác ™ Không để giá trượt của máy khoan bẩn. ™ Khi máy làm việc, các bàn kẹp chân máy phải được bắt chặt, không để máy rung, lắc gây ra hư hỏng. ™ Luôn theo dõi chỉ số áp suất trên đồng hồ của máy bơm, trên đồng hồ của máy khoan, không để áp suất vượt quá giới hạn cho phép. 4. Dừng máy ‰ Thủ tục gồm các bước: ™ Tháo tải khỏi đầu quay hoặc tời ™ Để tay điều khiển hộp số về vị trí trung gian ™ Ngắt ly hợp ma sát của máy khoan ™ Ngắt ly hợp của máy bơm dầu Thao tác vận hành máy khoan truyền áp bằng thủy lực 33 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác ™ Ngắt ly hợp ma sát của máy bơm dung dịch ™ Ngắt ly hợp ma sát của diezel ™ Dừng diezel hoặc động cơ có điện ™ Làm vệ sinh và tra dầu mỡ cho các cơ cấu của máy 5. Chuẩn bị cho hệ thống thủy lực làm việc ™ Kiểm tra các đầu nối của hệ thống ống dẫn dầu, đặc biệt chú ý các mối nối ở ống hút, không khí lọt vào thì máy bơm sẽ không hút được dầu hoặc áp suất dầu trong hệ thống thủy lực sẽ giảm. ™ Đổ đầy dầu vào thùng. ™ Đổ đầy dầu vào máy bơm dầu. Thao tác vận hành máy khoan truyền áp bằng thủy lực 34 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác ™ Bơm đầy dầu vào các xilanh đầu máy và hệ thống ống dẫn bằng cách hạ hai pittong xuống vị trí thấp nhất, để tay van phân phối về vị trí “spinden đi lên”, vặn van lưu lượng để nâng pittông lên vị trí cao nhất, sau đó gạt tay van phân phối về vị trí “Spinden đi xuống”, điều chỉnh van lưu lượng để bơm dầu vào phần trên xilanh, đẩy pittông đi xuống vị trí thấp nhất. ™ Làm như vậy từ 3 – 5 lần để nén hết bọt khí ra khỏi hệ thống thủy lực. ™ Sau khi bơm đầy dầu vào các xilanh và đường ống dẫn, cần đổ thêm dầu vào thùng chứa cho đủ. Thao tác vận hành máy khoan truyền áp bằng thủy lực 35 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác Giới thiệu tổng quát về máy khoan YPb – 3AM ‰ Đặc tính kỹ thuật ‰ Các cơ cấu chính ‰ Qui trình sử dụng, vận hành 36 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác Đặc tính kỹ thuật ‰ Đây là máy khoan đặt trên xe tải tự hành, sử dụng phương pháp khoan roto và dùng cần chủ đạo. ‰ Máy khoan này không có trục spinđen lên xuống trong qúa trình khoan mà thay vào đó là 1 bàn rôto có lỗ định hình quay tại chổ để truyền lực quay cho bộ khoan cụ thông qua cần chủ đạo. ‰ Cần chủ đạo trong quá trình quay có thể trượt dọc trong lỗ rôto. Nhờ cấu tạo như vậy nên máy khoan này có thể khoan liên tục từ 5-6m (bằng chiều dài cần chủ đạo) mới phải dừng lại để tiếp cần, không dừng lại để xiết chấu mâm cặp và nâng trục chính như các khoan có trục spinden, do đó năng suất của máy khoan này rất cao trong đất đá mềm. 37 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác Đặc tính kỹ thuật ‰ Bộ máy khoan kiểu này được thiết kế theo kiểu tự hành, toàn bộ các thiết bị tới, bàn rôto, hộp tốc độ, tháp khoan, máy phát lực hoặc máy phát điện (8,5kw) để cung cấp điện cho động cơ máy trộn dung dịch và hệ thống chiếu sáng, đều được đặt gọn trên xe ôtô. Do vậy nó có tính cơ động cao. ‰ Máy khoan này được dùng để khoan các giếng thủy văn, địa chất công trình… với chiều sâu lớn nhất là 300m hoặc 500m tùy theo đường kính mở lỗ. 38 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác 11.Ly hợp 12.Thùng dầu thủy lực 13. Tay điều khiển 14. Tời 15. Hộp số 16. Bảng điện 17. Máy phát điện 18.Bộ truyền dẫn máy phát điện 19.Khung 1. ôtô MA3-500A 2. Động cơ diesel 3. Thùng nhiên liệu 4. Ben thủy lực nâng hạ tháp 5. Tháp khoan 6. Ròng rọc động 7. Móc 8. Roto 9. Kích 10.Máy bơm khoan HÌNH 1.3: THIẾT BỊ KHOAN YPb-3AM Máy khoan thăm dò và khai thác nước YPb – 3AM 39 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác Các cơ cấu chính 1. Hộp biến tốc cấu tạo gồm: ™ Vỏ 1, trong vỏ này bố trí một trục chủ động I, trục bị động II, trục đổi chiều quay III, mỗi trục đều đỡ trên hai ổ bi. ™ Trên trục I có vấu ly hợp 2 lắp then hoa với trục; bánh đai thang 3 lắp quay trơn bằng ổ bi với trục, bánh răng Z1 và nhóm hai bánh răng Z2, Z3 lắp then hoa với trục nhờ hai tay gạt thông ra ngoài vỏ hộp để thay đổi sự ăn khớp với các trục bánh răng II. ™ Trên trục II có các bánh răng trụ Z4, Z5, Z6 và bánh răng côn Z7 lắp cố định với trục; vấu ly hợp 5 lắp then hoa với trục; trục truyền động cho bàn roto qua trục 6 lắp quay trơn bằng ổ bi với trục. ™ Trên trục III có các bánh răng Z8 và Z9 lắp cố định, bánh răng Z8 luôn luôn ăn khớp với bánh răng Z4 của trục II và bánh răng Z9 có khả năng ăn khớp với bánh răng Z1. 40 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác ™ Việc thay đổi tốc độ diễn ra như sau: ƒ Số 1: Gạt cho bánh răng Z1 ăn nkhơ1p với bánh răng Z4. ƒ Số 2: Gạt cho bánh răng Z3 ăn khớp với Z6. ƒ Số 3: Gạt cho bánh răng Z2 ăn khớp với Z5. ƒ Đổi chiều quay: Gạt bánh răng Z1 cho ăn khớp với Z9. 2. Bàn rôto: Dùng để truyền lực quay cho bộ dụng cụ khoan, để làm giá đỡ trong quá trình kéo, thả hoặc chống ống. 3. Tời ™ Cấu tạo: Thuộc loại tời ma sát cấu tạo gồm trục tời, tang tời, ổ bi, bộ ly hợp ma sát (moayơ, đĩa chủ động, đòn bẩy ép, đai ốc, vòng ép, chốt hãm), lò xo, đĩa bị động, côn đội. Các cơ cấu chính 41 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác ™ Nguyên lý truyền động: Khi con đội chuyển động sang phải, cánh tay đòn bên trái của đòn bẩy bị nâng lên làm cho cánh tay đòn bên phải tỳ mạnh vào đĩa ma sát chủ động, ép toàn bị các đĩa của ly hợp thành một khối, lực được chuyển từ trục tời sang tang tời, đồng thời lúc này lò xo bị ép. Khi con đội chuyển sang trái, cánh tay đòn bên trái của đòn bẩy hạ xuống, cánh tay đòn bên phải nâng lên, lò xo sẽ đẩy cho các đĩa ly hợp tách rời sau ra, lực sẽ bị ngắt, trục tời cùng các đĩa chủ đạo tiếp tục quay còn đĩa bị động và tăng tời cùng các đĩa chủ đạo tiếp tục quay còn đĩa bị động và tang tời thì không quay. Các cơ cấu chính 42 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác 4. Hệ thống thủy lực ™ Trên máy khoan YPb – 3AM có trang bị một hệ thống thủy lực với nhiệm vụ dừng, hạ thấp và kích nhổ ống chống hoặc cứu sự cố. ™ Nguyên lý làm việc như sau: Khi dựng tháp thì dùng van điều tiết và van lưu lượng để mở cho dầu vào kích dựng tháp, van điều chỉnh lưu lượng xả dầu về thùng qua đó để điều chỉnh tốc độ dựng tháp, khi hạ thấp van lưu lượng mở hoàn toàn và dùng van điều chỉnh để điều chỉnh tốc độ hạ dưới lực nén của trọng lượng tháp, dầu sẽ qua van lưu lượng và van điều tiết để về thùng. Van an toàn có tác dụng khống chế áp lực làm việc của hệ thống thủy lực. Các cơ cấu chính 43 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác Qui trình sử dụng và vận hành 1. Kê đặt xe khoan ™ Xe khoan phải được đặt trên một nền đất bằng phẳng, vững chắc. Các bánh xe ô tô phải được chèn chặt. Không được phép dịch chuyển trong quá trình khoan. 2. Chuẩn bị dựng tháp ™ Tháo móc giằng, nối hai nửa của tầng trên lại với nhau. ™ Lắp sàn thợ phụ, thang, lan can bảo vệ. ™ Tháo khối ròng rọc động từ giá giữ xe, đặt nó xuống ngang cạnh bàn rôto. ™ Bơm mở vào ổ của ròng rọc định tháp, ròng rọc động. ™ Kiểm tra lại các mối nối tháp 44 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác 3. Dựng tháp ™ Kiểm tra lượng dầu áp lực trong thùng, nếu thiếu phải đổ thêm vào (dầu trước khi đổ vào thùng phải được lọc sạch) ™ Khởi động máy phát lực. ™ Mở hòan toàn van thủy lực điều tiết và van lưu lượng. ™ Nới vít hãm trục điều khiển li hợp máy bơm dầu, ngắt ly hợp diezel, đóng ly hợp máy bơm dầu, vặn chắc vít hãm trục điều khiển ly hợp máy bơm dầu vào. ™ Vặn đóng dần van lưu lượng vào, tăng dần áp lực dầu trong hệ thống đến (45 - 60 at) lúc này tháp sẽ bắt đầu được dựng lên. Nếu áp suất đạt đến 60 at mà tháp vẫn chưa dựng được, thì phải nới van lưu lượng xả hết dầu về thùng, tìm nguyên nhân rồi mới tiếp tục dựng lại. Qui trình sử dụng và vận hành 45 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác ™ Khi hai chân tháp đã chạm đất, mở hoàn toàn van lưu lượng, đóng chặt van điều tiết. Cho máy bơm dầu ngừng làm việc. ™ Bắt chặt thân tháp vào sàn xe, văn các kích chịu lực xuống vị trí làm việc, kéo cần chủ đạo lên, kéo căng các dây chằng và điều chỉnh cho cần chủ đạo phù hợp với lỗ rôto. 4. Hạ tháp được tiến hành như sau: ™ Kiểm tra lại mức dầu áp lực trong thùng. ™ Hạ cần chủ đạo xuống mặt đất. ™ Tháo xirêga ra khỏi xanhich, nới phanh tời, đặt hệ thống ròng rọc động lên tang tời ™ Tháo các dây chằng tháp, tháo móc giữ chân tháp ở sàn xe. Qui trình sử dụng và vận hành 46 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác ™ Cho máy phát lực làm việc, mở van điều tiết và van lưu lượng cho máy bơm dầu làm việc. ™ Đóng dần van lưu lượng, nâng áp suất dầu của hệ thống thủy lực lên (20 - 25at) giữ như thế trong vòng 2 phút. ™ Mở hoàn toàn van lưu lượng, đóng chặt van điều tiết, sau đó nới van điều tiết ra khoảng 1 vòng ren, bắt đầu hạ tháp xuống, đầu tiên phải dùng dây cáp chằng tại đỉnh tháp kéo cho tháp rơi khỏi vị trí cân bằng. Qui trình sử dụng và vận hành 47 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác MÁY BƠM DUNG DỊCH 48 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác Khái niệm ‰ Dòng dung dịch làm sạch mùn khoan ở đây là dung dịch tuần hoàn liên tục trong lỗ khoan, nhằm thực hiệc các chức năng sau: ™ Làm mát và bôi trơn dụng cụ ™ Tách và mang mùn khoan ra khỏi đáy lỗ khoan. ™ Ổn định thành giếng khoan ™ Truyền dẫn thông tin từ đáy lên miệng giếng 49 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác Khái niệm ‰ Trong khoan địa chất người ta dùng máy bơm chuyên dùng thường là bơm pittông, vì máy bơm này có khả năng bơm được dung dịch, nó có sức đẩy lớn thắng được sức cản trong lòng cột cần khoan, có thể bơm dung dịch nước và cát nhưng tuổi thọ vẫn cao. ‰ Một ưu điểm nổi bật của máy bơm pittông là hầu như lưu lượng bơm không đổi khi áp suất bơm tăng trong chừng mực cho phép. ‰ Ngược lại ở bơm ly tâm, lưu lượng bơm giảm liên tục và có khả năng bằng không khi áp suất bơm tăng (điều đó không cho phép sử dụng bơm ly tâm trong tác khoan). 50 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác Cấu tạo máy bơm dung dịch 1-Cửa đẩy; 2a, 2a-Van đẩy; 3a,3b-Van hút; 4-Quả Piston; 5-Xilanh; 6-Ống hút; 7-Bộ phận bịt kín cần Piston; 8-Con trượt; 9-Cần Piston; 10-Tay biên; 11-Tay quay; 12-Bánh đá truyền lực; 13-Bình khí; 14-Đầu nối tuy ô xa nhích 51 BM. KHOAN & KHAI THÁCHướng dẫn thực tập khoan – khai thác Công dụng yêu cầu đối với máy bơm Piston 1. Công dụng: Trong bộ thiết bị khoan, máy bơm là thiết bị quan trọng để đảm bảo việc vận chuyển mùn khoan ra khỏi lỗ khoan, đưa dung dịch xuống đáy, nếu máy bơm có áp suất nén đủ lớn