Понимание геологии рабочих площадок имеет первостепенное значение при разведочном бурении. Ниже приводится обзор того, как преобладающие горные породы влияют на выполнение работ.
Геологические условия при открытой разработке месторождений оказывают непосредственное влияние на эффективность и результативность геологоразведочных работ. От самых благоприятных условий до самых худших горные породы в карьере определяют стратегии разведочного бурения, требования к оборудованию и качество образцов, которых можно разумно ожидать.
Производительность колонкового бурения зависит от многих различных параметров, но состояние горных пород обычно является самым большим фактором, влияющим на скорость бурения и, следовательно, на уровень производительности, а также на стоимость. Минералы и геология Из 118 известных элементов, некоторые из которых не встречаются в природе, кислород является наиболее распространенным, составляющим около 50% земной's коры по весу. Кремний составляет около 25%, а другие распространенные элементы, такие как алюминий, железо, кальций, натрий, калий, магний и титан, составляют 99% земной's коры. Кремний, алюминий и кислород встречаются в наиболее распространенных минералах, таких как кварц, полевой шпат и слюда. Они составляют часть большой группы силикатов, представляющих собой соединения кремниевой кислоты и других элементов. Амфиболы и пироксены содержат алюминий, калий и железо.
Некоторые из самых распространенных горных пород планеты', гранит и гнейс, состоят из силикатов. Кислород также обычно встречается в сочетании с металлическими элементами, которые часто являются важными источниками для горнодобывающей промышленности. Эти соединения могут входить в состав оксидных руд, таких как железные руды, магнетит и гематит.
Сера также легко соединяется с металлическими элементами с образованием сульфидных руд, включая галенит, сфалерит, молибденит и арсенопирит. Халькопирит (CuFeS2) также является очень важным и распространенным рудообразующим минералом, содержащим медь. Другие крупные группы минералов, важные для горнодобывающей промышленности, включают галогениды, такие как флюорит и галит; карбонаты, такие как кальцит, доломит и малахит; сульфаты, такие как барит; вольфраматы, такие как шеелит; и фосфаты, такие как апатит. В редких случаях некоторые элементы могут встречаться в природе без комбинации. Важными из них являются металлы золото, серебро и медь, а также углерод в виде алмазов и графита. Свойства и характеристики. Верно сказать, что минерализация редко бывает чистой. Вместо этого он обычно бывает смешанным, состоящим как из гомогенных, так и из гетерогенных структур. Полевой шпат составляет почти 50% минерального состава Земли's, за ним следуют пироксен и амфиболовые минералы, а затем кварц и слюда, составляющие около 90% состава Земли's корка.
Кроме того, полезные ископаемые обладают самыми разнообразными свойствами и характеристиками, и именно они определяют наилучший способ их добычи.
Типичные характеристики:
• Твердость
• Плотность
• Цвет
• Полоса
• Блеск
• Перелом
• Декольте
• Кристаллический
форма Размер частиц и степень гидратации минерала (смешения с водой) указывают на то, как порода будет вести себя при выемке (см. геологические методы, стр. 25).
Твердость обычно оценивают по 10-балльной шкале Мооса. Плотность светлых минералов обычно ниже 3. Исключение составляют барит или тяжелый шпат (сульфат бария – BaSO4 – плотность 4,5 г/см3), шеелит (вольфрамат кальция – CaWO4 – плотность 6,0 г/см3) и церуссит (карбонат свинца – PbCO4 – плотность 6,5 г/см3).
Минералы темного цвета с некоторым содержанием железа и силикатов имеют плотность от 3 до 4. Металлические рудные минералы имеют плотность более 4, а золото имеет очень высокую плотность 19,3.
Минералы с вольфрамом, осмием и иридием обычно еще более плотные. Хотя плотность рудообразующих минералов может быть высокой, общая плотность руды полностью зависит от вмещающей породы, в которой эти минералы существуют.
Полоса — это цвет минерального порошка, образующийся при царапании или трении минерала о неглазурованный белый фарфор, который может отличаться от цвета минеральной массы.
Излом — это характеристика поверхности, возникающая при разрушении куска минерала и обычно неравномерная в том или ином направлении. Спайность обозначает свойства кристалла
что позволяет разделить его по плоским поверхностям. Как трещины, так и расщепления могут быть важны для структуры горных пород, содержащих значительное количество соответствующих минералов. Горная порода обычно состоит из смеси материалов. Горная порода может не только сочетать в себе свойства этих минералов, но также проявлять свойства, обусловленные тем, как породы образовались или впоследствии изменились под воздействием тепла, давления и других сил в земной's коре. Сравнительно редко можно найти однородный массив горных пород, а нарушения сплошности, такие как разломы, заполненные дробленым материалом, крупные трещиноватости и несогласия залегания, трудно предсказать.
Эти разрывы также важны не только для структурной целостности шахты и получения доступа к месторождениям полезных ископаемых, но и как пути для флюидов, вызывающих концентрацию минералов в Земле. Чтобы добыча полезных ископаемых была экономически выгодной, минералы должны присутствовать в достаточной концентрации, чтобы их можно было извлечь, и в горных породах, которые можно безопасно и экономично извлекать. Должна быть также предусмотрена возможность экономичного обогащения полезных ископаемых. При разработке рудника и эксплуатационном бурении необходимо правильно оценить породу, поскольку результаты будут влиять на прогнозируемую скорость бурения, качество скважины и стоимость буровой стали. Чтобы определить общие характеристики породы, необходимо различать микроскопические и макроскопические свойства.
Поскольку горная порода состоит из зерен различных минералов, ее микроскопические свойства включают:
• Минеральный состав
• Размер зерна
• Форма и распределение зерна
• Если зерна рыхлые или сцементированные вместе. В совокупности эти факторы включают свойства породы, такие как твердость, абразивность, прочность на сжатие и плотность. В свою очередь, эти свойства породы определяют скорость проходки, которая может быть достигнута при бурении разведочных скважин, и степень износа бурового оборудования. В некоторых случаях определенные характеристики полезных ископаемых будут напрямую влиять на метод добычи. Многие соли, например, особенно эластичны и могут поглощать удары от взрыва. Хорошие и плохие условия Безусловно, лучшим пластом для бурения является твердая твердая порода. Скорость проходки выше, износ расходных материалов ниже, отклонение отверстия меньше. И наоборот, если порода более мягкая и имеет трещины и слои, искривление ствола увеличивается, расходные материалы изнашиваются быстрее, скорость проходки ниже, а риск заклинивания или потери части керна выше. Также может быть труднее держать отверстие открытым и предотвращать его обрушение. Промывка скважины также чрезвычайно важна, и от нее зависит успех или неудача бурения. Одной из распространенных проблем является потеря воды. Это происходит, когда бурение ведется в плохих горных породах с большим количеством трещин, через которые может стекать большая часть воды. Чем больше трещин, тем больше воды будет потеряно. В более фрагментированных горных породах часто возможна полная потеря воды, что крайне негативно сказывается на процессе бурения, повреждая оборудование и заклинивая буровые штанги в скважине. Техника промывки водой сильно различается в зависимости от породы. В условиях твердых пород возможность использования только воды выше, в то время как в мягких породах часто возникает необходимость использования полимеров или бурового раствора. Промывка производится по нескольким причинам. Немного охлаждает,
очищает забой перед долотом и выводит стружку на поверхность, уменьшает трение между штангой и скважиной и уменьшает вибрации в бурильной колонне.
Промывка скважины в неустойчивых породах намного сложнее, чем в твердых породах, поскольку необходимо следить за плотностью и вязкостью жидкости, используемой для промывки скважины. Также требуется, чтобы бурильщик понимал взаимосвязь между этими параметрами и устойчивостью в скважине, способностью жидкости выносить песок и стружку на поверхность, способностью контролировать потерю воды и способностью образовывать фильтрационную корку. в дыре. Промывка в этих неблагоприятных условиях также используется по другим причинам, таким как стабилизация скважины, герметизация трещин и увеличение возможности выноса шлама на поверхность.
Задача бурильщика Сегодня бурильщики-разведчики сталкиваются с целым рядом различных проблем, не в последнюю очередь из-за того, что геологам требуются все большие и большие образцы керна. Чем больше выборка, тем больше информации можно получить. Это предполагает, конечно, что существуют буровые установки, способные работать с такими крупными кернами на заданных глубинах.
Требуемая глубина также увеличивается из-за того, что более мелкие залежи уже извлекаются. Кроме того, неблагоприятные горные породы усложняют работу бурильщика, поскольку в этом случае становится труднее извлекать образцы керна хорошего качества и в целости по приемлемой цене. Современные буровые установки для разведки в значительной степени отвечают этим требованиям и одновременно повышают производительность, тем самым позволяя бурильщикам увеличивать прибыль. Одним из основных преимуществ является то, что эти буровые установки предоставляют более подробную информацию о различных параметрах, что позволяет бурильщику более внимательно следить за событиями во время бурения и предпринимать любые необходимые действия до того, как что-то пойдет не так. Кроме того, инновация в отношении технологии внутрискважинного бурения (ITH) также упрощает жизнь, помогая бурильщику обеспечить правильное соединение овершота при извлечении керна. Это снижает потребность в техническом обслуживании оборудования ITH и улучшении алмазных долот. Если возможно улучшить характеристики алмазных долот, то одно и то же долото прослужит дольше. Это означает, что интервалы между заменами битов становятся длиннее, а производительность увеличивается. Замена биты занимает много времени. Чем глубже яма, тем больше времени тратится на то, чтобы вставлять и вынимать стержни из нее. Видение автоматизации Нет сомнений в том, что большинство компаний, разрабатывающих оборудование для колонкового бурения, в значительной степени сосредоточены на повышении уровня автоматизации разведки. Первоначально это может быть только ограничено, например, чтобы буровая установка могла автоматически бурить одну штангу во время смены. Но ясно, что цель состоит в том, чтобы автоматизировать больше, чтобы в конечном итоге сделать так, чтобы вся поездка туда и обратно выполнялась автоматически.
Однако полностью автономная работа станка для колонкового бурения — это очень долгосрочная перспектива. Установки для колонкового бурения намного сложнее, чем те, которые предназначены для буровзрывных работ. Можно утверждать, что разработка оборудования для колонкового бурения больше ориентирована на получение подробных данных от буровой установки, которые могут позволить бурильщику точно проанализировать, что происходит в процессе бурения. В дополнение к этому разработчики также сосредоточены на увеличении объема данных, которые можно извлечь из каждой буровой установки, чтобы можно было изучить различия между разными бурильщиками и горными породами. Другие разрабатываемые инновации включают передачу данных на удаленные площадки, чтобы информировать бурильщиков о том, когда пришло время проведения технического обслуживания и когда какое-либо событие потенциально может привести к поломке.
Источник: «Эпирок», Китай.
Если есть какие-либо вопросы о том, как повысить эффективность бурения и как правильно выбрать импрегнированные алмазные долота, расширители и соответствующие буровые штанги, свяжитесь с нашим техническим консультантом бесплатно.WhatsApp: +86-188 5151 3960
GEO EQUIP TECH УСИ
https://www.cgegtech.com/
