EN
Топырақ қабатының қасиеттері қазаншұңқырлардың жұмыс істеу сапасына қалай әсер етеді
Топырақтың кедергісі, когезиясы және әйнекшелігі оның жұмыс істеу сапасын анықтайды.
Топырақ қасиеттері үш факторға байланысты тескіш шелектердің тиімділігін анықтайды. Тесуге кедергі, біріктіруші беріктік және әйнек тәрізді әсер ету қабілеті шелектің жұмыс істеу сапасына әсер етеді. Жоғары дәрежедегі біріктіруші қабілетке ие саздар 15 кПа-дан астам сорғылау күшін туғызады. Бұл шелектердің төменгі жағы ашық, кең кескіш жиектері болуын және желімделу мен қатты құлақтану орын алмауы үшін оптималды лақтыру жүйелері болуын қажет етеді. Гранит немесе кварц тәрізді минералдардан көптеген әйнек тәрізді әсер ету қабілеті бар қабаттар шелектің жұмыс істеу мерзімін 40–60% дейін қысқартады. Бұл кварц пен саздың салыстырмалы талдауына негізделген және шелектердің тістері вольфрам-карбидтен жасалуын, сонымен қатар тозуға ұшырайтын аймақтарын қосымша күшейтуді талап етеді. Кедергі тығыздықпен сызықты емес тәріздегі тәуелділікте өседі. Егер гравий тығыздалса, төмен қарай бағытталған күш құмның бос күйіндегіге қарағанда үш есе артық болады. Егер осы қасиеттерге сәйкес дұрыс шелек таңдалса, 2023 жылы жертехникалық алаңдық зерттеулерінің нәтижелері бойынша бұрғылау құрылғысының тоқтауы 78% шамасында азаяды. Кейбір қасиеттер конструкциялау кезінде басымдыққа ие болады.
Ең тиімді бұрғылау шелегін анықтау үшін топырақты классификациялау (USCS/AASHTO)
USCS және AASHTO стандарттары тереңдіктегі жағдайларға ең қолайлы конфигурацияны сипаттайды. Біріккен CL/CH саздары ашық табанды шелектерге, тесіктердің жоғарғы сорылуын болдырмау және тесіктің қабырғаларын тұрақтандыру үшін ені кең және төмендеу конусты шеттерге жауап береді. Бірікпеген SW/SP құмдары тістері бар шелектерді қажет етеді, ал гранулалы топырақ жүйелері (GP/GM) су сіңіру үшін және тығыздануды болдырмау үшін тістер арасындағы саңылаулардың 25–35 мм болуын талап етеді. Суға қаныққан GL/SC ауысу аймақтарындағы топырақтың жоғалуы, әсіресе суда, гидравликалық қысымға компенсация жасайтын модульді шелектермен және жасанды кеңістікте герметиктелген бүйірлі қосылыстармен тұрақтандырылады. Топырақ жүйелері бойынша USCS/AASHTO тіркеу протоколдарын қолдану қазып алу уақытын 30% қысқартады, сонымен қатар шелектің сәйкессіздігінен туындайтын ақауларды жобалардың 92%-ында азайтады.
Нақты топырақ қабаттарына сай шелек түрлерін анықтау
Біріккен жұмсақ топырақтар үшін (саз, сазды құм) ашық табанды шелектер
Біртекті төмен тығыздықтағы саз және сазды-құмды қабаттар үшін арналған себеттер — түбі ашық себеттер. Табанының болмауы материалдардың кедергісіз ағуы мен суығуына мүмкіндік береді. Бұл құмды жыныстарда да бұрғылау орнының қабырғаларының бітелуі мен құлауын болдырмауға көмектеседі, өйткені герметиктелген жақтауларға қарсы кедергі сазды жыныстарда сорғыш әсер туғызады. Жұмсақ, төмен тығыздықтағы саз және сазды-құмды түзілімдер әсіресе құлауға бейім, ал механикалық жүйенің геометриясы кедергіні азайтып, құлауға әкелетін жұмсақ материалдардың алынуына ықпал етеді. 2023 жылы жүргізілген қазып алу зерттеулерінің деректері біртекті топырақта герметиктелген себеттердің тоқтауының басқа шараларға қарағанда 35% азаюын растайды.
Гравий, сапролит және тау жыныстары сияқты абразивті және цементтелген жағдайларда төзімді, жоғары беріктіктегі тістері бар қатты тау жыныстары үшін арналған себеттер.
Гравий, сапролит және жарылған тау жыныстары ерекше механикалық кернеулерді қажет етеді. Ауыр жұмыс жағдайларына арналған тастық шелектерінің тістері вольфрам карбидінен жасалған және 28 МПа соққы күшіне төзімді тозуға қарсы пластиналары бар. Тістердің қатарлары орын ауыстырылған орналасуы цементтелген матрицаларды жарықтатады және кремнийге бай ортада өмір сүру ұзақтығын қысқартатын тозуды азайтады. Шелектің типтік өмір сүру ұзақтығы 2,8 есе артады. Тістердің бір-біріне жақын орналасуы тастардың көпірленуін азайтады, бұл жоғары абразивті ортада тереңдікке сіңу тиімділігін максималдайды.
Аралас және су деңгейі жоғары жағдайлар үшін арналған модульді және герметикті шелектер.
Жоғары және аралас қабаттар, су көрсеткіштері жоғары болған жағдайда, бапталатын және жауап беретін инженерлік шешімдері бар қысымды теңестіретін себеттер қажет. Модульді себеттер герметикті гидравликамен жабық, алмастырылатын кесу жиынтығын біріктіреді, ол ұңғыма қысымын теңестіреді. Герметикті өнімдер су түсуін болдырмауға, ал қысымды реттейтін вентильдер қиындықтарды бақыланатын жылдамдықпен шығаруға мүмкіндік береді. Жеке жағдайларды зерттеу нәтижелері модульді жүйелердің су түсуін 67%-ға төмендететін жақсартылған герметиктік жүйелері бар екендігін көрсетті (Геотехникалық журнал, 2024 ж.). Тез ауысуға арналған баптауларды қолдана отырып, жүйені бірнеше минут ішінде біріккен және түйіршікті қабаттар арасында қолдануға болады.
Топырақ түріне байланысты ұңғылау себетінің дизайнындағы маңызды сипаттамалар
Конустық, карбидті ұшты және жазық кескіш тістері бар араластырғыштар әртүрлі материалдардан жасалады және геометриясы әртүрлі болады, олар әртүрлі топырақтың абразивтілігіне қолданылады. Тістерді таңдаған кезде топырақ механикасы мен абразивтілігі ескерілуі тиіс. Біріктірілген сазды топырақ үшін жазық тістер максималды кесу әсерін береді, бұл кең кесу аймағын қамтамасыз етеді және жабысу әсерін азайтады. Конустық тістер күштің фокустық нүктесін құрал бағытында жылжытуға мүмкіндік береді; бұл біріктірілген немесе қатты тас минералдық құрылымдарда тереңдікке ену қабілетін тұрақтандыруға және энергия шығынын азайтуға көмектеседі. Карбидті ұшты тістер стандартты болат тістерге қарағанда үштен бес есе ұзақ қызмет ете алады; бұл орташа алғанда тістердің тез тозуына байланысты аптасына $18 000 шығынды қамтамасыз етеді — бұл 2024 жылғы құралдардың техникалық қызмет көрсету бойынша нормативті көрсеткіштерінен алынған тікелей орташа көрсеткіш және реттелген тереңдікке ену жылдамдығының орташа көрсеткішімен сәйкес келеді.
Ең жақсы қиындыларды алып тастау үшін су құдығының орналасуы, ашылу аймағының қатынасы және табанының герметизациясы қабаттың өткізгіштігіне пропорционалды болуы тиіс
Топырақтың су өткізгіштігі мен кеуектілік қысымының әрекеті — топырақты гидравликалық алу процесіндегі негізгі сипаттамалар. Жоғары су өткізгіштікті құм мен гравийде сорғылау құрылғысының 70%–80% ашылу қатынасы мен су түсу тесіктерінің болуы сорғылау құрылғысының сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құбырларындағы сорғылау құ......
Жиі қойылатын сұрақтар
Бұрғылау шелегін таңдағанда қандай факторларды ескеру керек?
Факторларға топырақтың беріктігі, топырақтың жабысуы, абразивтілігі, тіс геометриясы, кесу жиегінің конструкциясы және тозуға төзімділік жатады.
USCS және AASHTO сияқты топырақ классификациясы жүйелері неге пайдалы?
Олар қандай шелек таңдау керектігін анықтауға көмектеседі, сондықтан топырақпен мүмкіндігінше дәл сәйкестік орнатылады және сәйкессіздік болмайды.
Ашық табанды шелектерді когезиялы топырақта қолданған кезде не болады?
Когезиялы топырақ шелекті бітелтпейді және топырақта қысым тұрақтылығының жоғалуы болмайды.
Неге абразивті қабаттарда вольфрам-карбидті тістерді қолдану қажет?
Олар қалыпты болат тістерге қарағанда 2,8 есе ұзақ қызмет істейді.
Модульді шелектерді аралас орталар мен су деңгейі жоғары жағдайларда қолданудың артықшылықтары қандай?
Олар топыраққа қарай реттелуі мүмкін, ал кесу құрылғылары жағдайға қарай тығыздалу мен қысымды бақылау үшін бапталуы мүмкін.
