Klasifikace hornin podle vrtatelnosti a fyzikálně-mechanických vlastností » Blog o nezávislé turistice

Aby bylo možné vrtací proces provést technologicky správně, tj. vrtat rychle a levně, je nutné znát základní fyzikální a mechanické vlastnosti hornin, které ovlivňují proces vrtání (elastické a plastické vlastnosti, pevnost, tvrdost a abrazivní kapacita). Bohužel, vzhledem ke složitosti metodiky a pracnosti výzkumu, nedostatku vhodných laboratorních základů a z dalších důvodů, ve většině případů nejsou tyto údaje při vrtání vrtů k dispozici. Proto se v praktických podmínkách k charakterizaci vrtání hornin používá zobecněný ukazatel – vrtatelnost. V tomto případě se vrtatelnost hornin chápe jako stupeň jejich odolnosti vůči vrtání. V současné době existují dva směry v klasifikaci hornin podle vrtatelnosti.

Jeden směr při konstrukci klasifikace je založen na technologických ukazatelích produkce (v tomto případě se jako jednotka měření vrtatelnosti bere buď množství penetrace, nebo rychlost vrtání dosažená při vrtání v určitých horninách za určitých podmínek), druhý je založen na mechanických vlastnostech hornin.

Většina klasifikací hornin podle vrtatelnosti je založena na závislosti skutečné vrtatelnosti hornin na jejich petrografických charakteristikách, určených velkým počtem fotochronometrických pozorování. Byly vyvinuty následující klasifikace, které zohledňují metodu vrtání a používají se při návrhu a standardizaci vrtných operací:

1) pro rotační mechanické vrtání – s dvanácti kategoriemi hornin podle vrtatelnosti;

2) pro rotační vrtání se šnekovými vrtáky – se šesti kategoriemi hornin podle vrtatelnosti;

3) pro mechanické vrtání s nárazovým účinkem (s výjimkou průzkumu ložisek rýžovin) – se sedmi kategoriemi hornin podle vrtatelnosti;

4) pro mechanické vrtání s nárazovým mechanismem při průzkumu ložisek rýžovin – se šesti kategoriemi hornin podle vrtatelnosti;

5) pro ruční rotační příklepové vrtání – se šesti kategoriemi hornin podle vrtatelnosti.

Tabulka 2.1 ukazuje přibližnou vrtatelnost hornin vyjádřenou mechanickou rychlostí a přibližnou tvrdost dle razidla.

Po prohlídce a popisu jádra vytaženého z vrtu je hornina zařazena do jedné nebo druhé kategorie v souladu s klasifikací. Pro usnadnění a kontrolu určení horniny a jejího zařazení do příslušné kategorie se na ložiskách sestavují referenční sbírky hornin různé vrtatelné schopnosti. Vrtatelnost závisí nejen na fyzikálních a mechanických vlastnostech hornin, ale také na metodě vrtání, typu a kvalitě nástroje pro řezání horniny, hloubce vrtu a režimech vrtání.

S tím, jak se vrtné zařízení a technologie zdokonalují, se může měnit i vrtatelnost stejných hornin. V tomto ohledu je nutné neustále upravovat normy pro vrtání, které odrážejí dosaženou úroveň vybavení a technologie.

Nejuniverzálnější metodou vrtání je rotační vrtání s použitím nástrojů pro řezání hornin vyztužených tvrdými slitinami a diamanty. Rozsah rotačního vrtání s tvrdými slitinami je omezen na prakticky bezkřemenné horniny s nízkou a střední tvrdostí a abrazivností (kategorie vrtatelnosti I – VIII). Při vrtání hornin s nízkou tvrdostí a abrazivností se doporučuje používat zejména žebrované korunky, vrtáky s rýhováním, vrtáky s lopatkami vyztužené frézami s daným úhlem ostření a také válečkové vrtáky typu M. Fotoknihu s exkluzivním designem si můžete objednat v Kyjevě na webových stránkách penuelvision.com. Společnost “Penuelvision production” vám pomůže vytvořit osobní fotoknihu za účasti nejlepších designérů na nejmodernějším a nejkvalitnějším vybavení.

Horniny střední tvrdosti a abrazivity je vhodné vrtat tenkostěnnými korunkami, zesílenými frézami s daným úhlem ostření a také stupňovitými sekáči. Samoostřicí korunky lze použít pro vrtání hornin střední tvrdosti a abrazivity.

Při rotačním a úderovém vrtání se výrazně zvyšuje rozsah použití tvrdých slitin. Tato metoda vrtání se provádí hydraulickými a pneumatickými kladivy, stejně jako válečkovými vrtáky s rotačním úderovým účinkem. Platí pro všechny skupiny hornin podle tvrdosti a abrazivnosti (kategorie V – XII podle vrtatelnosti) se střední mechanickou pevností. Při vrtání velmi pevných hornin se účinnost použití uvedených typů technických prostředků snižuje, nicméně jejich použití je velmi žádoucí, zejména válečkových vrtáků typu K s vysokým axiálním zatížením a pneumatických kladiv s vysokou energií jednotlivých úderů.

Oblast použití diamantového vrtání zahrnuje horniny od středně tvrdých a abrazivních až po velmi tvrdé a abrazivní. Jednovrstvé diamantové korunky jsou efektivnější pro použití od hornin střední tvrdosti a abrazivnosti až po tvrdé a abrazivní horniny a impregnované korunky v tvrdších a abrazivních horninách, včetně velmi tvrdých a abrazivních.

Pro provedení geoprůzkumu je nutné studovat vzorky hornin a půdy, proto se do země vrtají vrty. Rotační vrtání se používá v místech s hustými půdami a horninami. Při rotačním vrtání se vrt vytvoří využitím energie rotace a nárazu a vzorky půdy se vyzdvihnou na povrch k analýze. Tato technologie se používá v těžebním a ropném a plynárenském průmyslu, ve stavebnictví a těžbě uhlí.

Hlavní výhody rotačního vrtání

Technologie má následující výhody:

• maximální rychlost pohybu v zemi;
• vrtací zařízení se rychle montuje a demontuje;
• jednoduchost, dostupnost a spolehlivost.

Rotační vrtání má jednu nevýhodu: ve velkých hloubkách se ztrácí kontrola nad vrtákem. Navíc ne všechny horniny lze touto technologií vrtat.

Jak se provádí vrtání?

Vrt se v zemi vytváří pomocí pásové nebo na nákladním automobilu montované vrtací soupravy. Úderným prvkem je vrták s řeznou hlavou na konci. Během vrtání se otáčí rychlostí 50-120 ot/min a přeměňuje zeminu na prach. Během vrtání se vrták hodně zahřívá, proto se chladí speciálním roztokem, aby materiál řezné hlavy nezměnil své vlastnosti. K čištění vrtu od rozemleté horniny se používá stlačený vzduch nebo vrtná kapalina.

Typy rotačního vrtání

1. Ponorné vrtání – nákladná metoda pronikání do půdy. Používá se v případech, kdy jsou stěny vrtu nestabilní a mohou se zřítit. Nejprve se vyvrtá počáteční vrt do hloubky stabilních půd. Poté se zatlouká větší pažnice. Ta drží sypké zeminy, což umožní pokračování vrtání.
2. Šroub – používá se ve vysoce viskózních půdách a s vysokou hladinou podzemní vody. Kromě toho se pro instalaci pažnic používá závěs se šroubem.
3. Čerpadlo-kompresor – zahrnuje použití čerpadla a kompresoru. Čerpadla pumpují do vrtu kal, který chladí vrták, odstraňuje odpad z vrtání a udržuje daný tlak, aby se hornina nedrolila. Kompresory dodávají do vrtu stlačený vzduch nebo plyn a zlepšují tok kapaliny k vrtáku. Používají se také k ovládání pneumatického nářadí a hydraulického štěpení hornin, díky kterému se těží minerály.

Oblasti použití technologie

1. Stavebnictví a geoinženýrství. Vrtání je žádané při vytváření podzemních komunikací, tunelů a horských průsmyků.
2. Těžební průmysl. Rotační vrtání se používá k těžbě rud, které slouží jako suroviny pro tavení mědi, litiny a dalších kovů.
3. Geoprůzkum. Umožňuje získání vzorků různých hornin, což umožňuje úplnou analýzu oblasti.
4. Ropný a plynárenský sektor. Rotační vrtání se používá k provádění vrtů pro průzkum ložisek, těžbu ropy a plynu.

Pokud chcete provést geotechnický průzkum, vyvrtat studnu nebo postavit pilotové základy, doporučujeme kontaktovat společnost „BURINZHSTROY“. Disponujeme kompletní škálou vrtacího a injektážního zařízení pro provádění geotechnických prací. Řešíme jakékoli problémy v oblasti zpevňování stavebních konstrukcí a základů.

Na místech s nerovným terénem je nutné instalovat opěrné zdi. Zabraňují posunu zeminy po svahu a vyrovnávají povrch. Pro stavbu se používají různé materiály: betonové tvárnice, cihly, kámen nebo dřevo.

Zdivo je známé svou trvanlivostí, ale v průběhu času vystavení vodě, neustálým teplotním změnám a mechanickému namáhání nevyhnutelně vede ke vzniku trhlin a postupnému oslabování stěnových konstrukcí. Tento problém je relevantní pro starší budovy.

Diamantové vrtání je pokročilá technologie pro zpracování tvrdých materiálů ve stavebnictví. Příchod diamantem potažených kotoučů umožnil vytvářet hladké a přesné otvory i v nejodolnějších konstrukcích z betonu, železobetonu a cihel.

Pilotové základy zajišťují pevnost budov na nestabilních půdách. Základ na vrtaných pilotách (vrtaných, zatloukaných, betonovaných) je ekonomicky racionálním řešením. Unikátní technologie snižuje přípravné práce na staveništi.

Základ je nejdůležitějším prvkem budovy, který se nakonec stává nepoužitelným, protože dlouhodobý provoz nevyhnutelně vede k jeho zničení. Potřebu oprav lze určit řadou znaků.

Vrtání studní je důležitou součástí stavebních a inženýrských projektů. Zahrnuje vytváření svislých a vodorovných otvorů v zemi nebo horninách. Používá se pro geologický a hydrologický průzkum, výstavbu objektů na pilotových základech.

Během stavebních a inženýrských prací často vznikají potíže kvůli vlastnostem půdy: nestabilní nebo sypké zeminy, nedostatečně pevné základy, špatná hydroizolace. Pro zpevnění půdy se používají různé metody cementace.

Štítová stěna je speciální opěrná zeď vyrobená ze štětovnic. Nejčastěji se používá Larsenova štětovnice, která poskytuje pevnou stěnu z odolné oceli. Taková štětovnice svým designem připomíná žlab s hřebenem na jedné straně.

Kontakty pro komunikaci a objednávání

Napište přes

Telefony: +7 (499) 745-96-36 , +7 (985) 877-37-07

Způsob: denně s 9: 00 19 na: 00

E–email: [email protected], [email protected]