حفاری و استخراج معادن به عنوان یکی از کلیدی‌ترین صنایع در توسعه اقتصادی هر کشوری، نیازمند بهره‌گیری از روش‌ها و ابزارها مانند خرید ماشین آلات معدنی است. از اوگرهای مارپیچی پیوسته گرفته تا اوگرهای با قطر بزرگ، هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند که شناخت آن‌ها می‌تواند به سادگی و کارایی فرآیند حفاری و نمونه برداری کمک شایانی کند.

حفاری معادن زیرزمینی به چه صورت است؟

همانطور که گفته شد روش‌های حفاری معادن زیر زمینی انواع گوناگونی دارد که در ادامه به بررسی انواع آن‌ها و عوامل کلیدی موثر بر انتخاب روش مناسب خواهیم پرداخت:

• روش حفاری چرخشی یا روتاری:

متد حفاری چرخشی یا روتاری یکی از روش‌های رایج و کارآمد در عملیات حفاری است. در این روش، در انتهای میله حفاری یک سر مته قرار دارد که به چرخش درمی‌آید و سنگ یا خاک را سوراخ می‌کند. چرخش و فشار دستگاه باعث پیشروی حفاری در زمین‌های خشک و معمولی می‌گردد.

این دستگاه در انواع مختلف و با قدرت موتورهای متفاوت ساخته می‌شود. یکی از مزایای این روش، عدم نیاز به سرمایه‌گذاری زیاد برای حفاری در زمین‌های خشک و معمولی است. عملیات حفاری به‌طور سریع و آسان انجام می‌گردد و سنگ‌های خرد شده در حین حفاری از چاه خارج می‌شوند.

همچنین، در این روش حفاری به‌صورت گل اندود شدن دیواره چاه صورت می‌گیرد و نیازی به استفاده از لوله جداگانه نیست. به طور کلی، روش حفاری چرخشی یا روتاری یکی از روش‌های موثر و کارآمد در پروژه‌های عمرانی است که هم باعث افزایش راندمان و هم کاهش هزینه‌ها می‌شود. در انتهای حفاری به منظور خالی کردن اضافات به جا مانده از این کار با استفاده از انواع ریل های معدنی خاک، سنگ و دیگر مواد را جهت تخلیه به خروجی معدن میرسانند. به منظور آشنایی بیشتر با انواع و همچنین خرید ریل معدنی روی لینک داده شده کلیک کنید.

• حفاری شستشویی:

فرآیند حفاری شستشویی با ایجاد یک سوراخ باز روی زمین آغاز می‌گردد. سپس قطعه‌ای از پوشش به قطر 50 تا 100 میلی‌متر و عمق 1.5 تا 3 متر به داخل سوراخ رانده می‌شود. این پوشش دارای یک قطعه خرد کننده در انتهای پایین خود است که به حذف خاک داخل پوشش کمک می‌کند.

آب با فشار از لوله شستشو عبور داده می‌شود و از طریق یک سوراخ کوچک با سرعت زیاد خارج می‌گردد. این آب با سرعت بالا خاک را تکه تکه می‌کند. دوغاب ایجاد شده توسط آب از طریق فضای حلقوی بین لوله شستشو و پوشش خارج می‌شود. با عمیق شدن گمانه، پوشش‌های اضافی متصل می‌گردد و فرآیند تا عمق مورد نظر ادامه پیدا می‌کند. میزان نفوذ و رنگ آب می‌تواند تغییر گواهی خاک را نشان دهد. این روش حفاری به طور گسترده جهت بررسی‌های زیرسطحی، جمع‌آوری نمونه‌ها، بازرسی بصری یا آزمایش‌های آزمایشگاهی در انواع مختلف خاک استفاده می‌شود.

• حفاری ضربه‌ای:

تکنیک حفاری ضربه‌ای یکی از روش‌های رایج و کاربردی در حفر چاه‌ها و معادن روباز است. در این تکنیک از دستگاه‌های انتقال نیرو برای ایجاد ضربه به منظور شکستن سنگ‌ها استفاده می‌شود. حفاری چکشی یک نوع پیشرفته حفاری ضربه‌ای است که بر اساس محل اعمال ضربه به دو دسته چکش خارج چال و چکش درون چال تقسیم می‌شود. دستگاه‌های حفاری ضربه‌ای، معروف به سوندوزهای ضربه‌ای، جهت اکتشاف منابع آب بسیار مناسب هستند. این دستگاه‌ها زمانی کاربرد دارند که سنگ‌های بسیار مقاومی در مسیر حفر چاه وجود داشته باشد.

قطعه اصلی که وظیفه خرد کردن سنگ‌ها را بر عهده دارد، مته یا ترپان نامیده می‌شود. این مته‌ها با ضربه‌زدن متناوب به سنگ‌ها در ارتفاع و فواصل مشخص، ساختار آن‌ها را می‌شکنند. دستگاه حفاری ضربه‌ای دارای یک خرک چهار قطبی از جنس چوب یا فلز است که مته‌های حفاری توسط قرقره به آن متصل می‌شوند. در صورت نیاز به ایجاد نیروی بیشتر برای حفاری، مته‌ها را از سیستم رفت و برگشتی خارج و به سیستم چرخ قرقره متصل می‌کنند تا امکان اعمال ضربه بیشتر فراهم شود.

• کوپراد:

روش حفاری کوپراد یکی از انواع حفاری مدرن به حساب می‌آید که در کشورهای پیشرفته بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از دلایل اصلی استفاده از این روش، توانایی آن در حفاری زمین‌های بسیار سنگی و سخت است. این در حالی است که همه ماشین‌های حفاری قادر به عملیات در چنین زمین‌هایی نیستند.

روش حفاری کوپراد زمانی اهمیت پیدا کرد که حفاری در زمین‌های سخت و سنگی برای انسان‌ها بسیار دشوار و تقریبا غیر ممکن شده بود. امروزه با استفاده از این روش، دیگر هیچ مشکلی در حفاری سطوح سنگی وجود ندارد. سیستم حفاری کوپراد، ترکیبی منحصر به فرد از نفوذ بالا در سنگ و مصرف سوخت پایین است که به حفاری درون چاهی و حفاری چکشی می‌پردازد.

روش‌های بالا از مهم‌ترین و شناخته شده‌ترین روش‌های حفاری معادن‌های زیرزمینی به شمار می‌روند که ما به هر کدام از آن‌ها به صورت جداگانه پرداختیم تا به راحتی بتوانید بهترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین روش را انتخاب کنید.

آشنایی با ویژگی‌ها و روش‌های حفاری سه نوع اصلی اوگر

اوگرها بر حسب کارایی و نوع حفاری به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. حفاری با اوگر فرآیند ساده‌ای است که به آسان شدن کار کمک می‌کند؛ بنابراین درک انواع مختلف اوگرها و روش‌های حفاری آن‌ها مهم است. اوگرهای مارپیچ پیوسته برای حفر سوراخ‌هایی با قطر کوچک تا متوسط و نمونه برداری پیوسته از خاک بدون دست خوردگی استفاده می‌شوند.

اوگرهای میان تهی جهت حفر سوراخ‌های با قطر کم تا متوسط به منظور نمونه برداری از خاک مورد استفاده قرار می‌گیرند. روش حفاری مشابه اوگرهای مارپیچ پیوسته است، با این تفاوت که ساقه مجوف به عنوان لوله جداری به داخل زمین فرو برده می‌شود.

اوگرهای با قطر بزرگ برای حفر سوراخ‌های با قطر زیاد (تا 10 سانتی متر) به منظور بدست آوردن نمونه‌های دست نخورده و بررسی لایه‌های خاک در خاک‌های چسبنده‌ای که نیازی به لوله جداری ندارند، استفاده می‌شوند.

به طور خلاصه، انواع کلیدی اوگرها شامل اوگرهای مارپیچ پیوسته، اوگرهای میان تهی و اوگرهای با قطر بزرگ هستند که هر کدام کاربردهای تخصصی و روش‌های حفاری متناسب با شرایط خاک و نیازهای نمونه برداری دارند.

سخن آخر

در مجموع، رعایت مجموعه‌ای از عوامل کلیدی از جمله بررسی ابعاد حفاری، شناخت لایه بندی‌های زمین، انتخاب روش و تجهیزات حفاری متناسب، آماده سازی مناسب مواد و لوازم مورد نیاز و غیره می‌تواند به انجام حفاری به شیوه صحیح و کسب نتیجه مطلوب کمک کند.

منبع: مقاله روش های حفاری معادن زیر زمینی وب سایت جهان گستر طوس