Εισαγωγή στα Περιστροφικά Γεωτρύπανα

Το εργαλείο διάτρησης βασίζεται στην περιστροφική κίνηση για να σπάσει τον σχηματισμό βράχου για να σχηματίσει οπές. Περιλαμβάνουν κυρίως μεγάλες και μικρές κωνικές εξέδρες γεώτρησης σε γλάστρες, εξέδρες γεώτρησης με περιστροφικό τραπέζι προς τα εμπρός και αντίστροφης κυκλοφορίας, υδραυλικές εξέδρες γεώτρησης με κεφαλή υδραυλικής ισχύος
μηχάνημα, περιστροφικό γεωτρύπανο με δόνηση κάτω από την τρύπα, κ.λπ. Ένα απλό περιστροφικό γεωτρύπανο διαθέτει μόνο μια συσκευή γεώτρησης, ενώ ένα καλά δομημένο περιστροφικό γεωτρύπανο αποτελείται από μια συσκευή γεώτρησης και μια συσκευή πλύσης κυκλοφορούντος φρεατίου. Τα εργαλεία γεώτρησης του περιστροφικού γεωτρύπανου νερού περιλαμβάνουν σωλήνες γεώτρησης και τρυπάνια. Οι σωλήνες διάτρησης που χρησιμοποιούνται συνήθως έχουν τέσσερις ονομαστικές διαμέτρους: 60, 73, 89 και 114 mm. Τα τρυπάνια χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: τρυπάνια για ολοκληρωμένη διάτρηση και τρυπάνια για δακτυλιοειδή διάτρηση. Οι μεγάλοι και μικροί κώνοι γλάστρας χρησιμοποιούν τα εργαλεία διάτρησης σε σχήμα κώνου για να περιστρέψουν και να κόψουν το στρώμα του εδάφους. Σύμφωνα με το μέγεθος των εργαλείων γεώτρησης, ονομάζονται κώνοι μεγάλων δοχείων και μικροί κώνοι γλάστρας, οι οποίοι μπορούν να οδηγηθούν από ανθρώπινο δυναμικό ή δύναμη. Τα κομμένα ροκανίδια του χώματος πέφτουν στη γλάστρα και ανυψώνονται στο έδαφος για εκκένωση. Η δομή είναι απλή και η απόδοση εργασίας χαμηλή. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για γενικά στρώματα εδάφους ή στρώματα με άμμο και βότσαλο με διάμετρο όχι μεγαλύτερη από 10 cm και περιεκτικότητα όχι μεγαλύτερη από 50%. Η διάμετρος ανοίγματος του κώνου μικρού δοχείου είναι 0,55 μέτρα και το βάθος διάτρησης είναι 80 έως 100 μέτρα. η διάμετρος ανοίγματος του μεγάλου κώνου δοχείου είναι 1,1 μέτρα και το βάθος διάτρησης είναι 30 έως 40 μέτρα. Περιστροφικές εξέδρες γεώτρησης για πλύσιμο λάσπης θετικής και αντίστροφης κυκλοφορίας Το συνήθως χρησιμοποιούμενο περιστροφικό γεωτρύπανο (Εικόνα 1), δηλαδή το περιστροφικό γεωτρύπανο πλύσης λάσπης θετικής κυκλοφορίας αποτελείται από έναν πύργο, ένα βαρούλκο, ένα περιστρεφόμενο δίσκο, εργαλεία διάτρησης, μια αντλία λάσπης, ένα βρύση και ένα μοτέρ. Κατά τη λειτουργία, το ηλεκτρικό μηχάνημα οδηγεί το περιστρεφόμενο δίσκο μέσω της συσκευής μετάδοσης και ο ενεργός σωλήνας τρυπανιού οδηγεί το τρυπάνι για να περιστραφεί και να σπάσει τον σχηματισμό βράχου με ταχύτητα 30 έως 90 σ.α.λ. Η λάσπη αναρροφάται και συμπιέζεται από την αντλία λάσπης και στη συνέχεια πιέζεται στον κοίλο σωλήνα διάτρησης μέσω της βρύσης πάνω από τον σωλήνα διάτρησης. Ρέει προς τα κάτω μέσα στο τρυπάνι και εκτοξεύεται από τη θύρα νερού για να κρυώσει και να λιπάνει το τρυπάνι. τα μοσχεύματα της κάτω οπής αφαιρούνται μέσω του δακτυλιοειδούς καναλιού έξω από το σωλήνα διάτρησης. Στην κεφαλή του φρεατίου, μετά την καθίζηση στη δεξαμενή καθίζησης, η λάσπη ρέει πίσω στη δεξαμενή λάσπης για ανακύκλωση. Η μέθοδος γεώτρησης και η δομή του περιστροφικού γεωτρύπανου πλύσης λάσπης αντίστροφης κυκλοφορίας είναι βασικά η ίδια με την παραπάνω, αλλά η μέθοδος κυκλοφορίας λάσπης είναι αντίθετη: η λάσπη ρέει από την κεφαλή του φρεατίου στον πυθμένα του φρέατος μετά την καθίζηση στη δεξαμενή καθίζησης. και η λάσπη που μεταφέρει μοσχεύματα αντλείται μέσω της αντλίας άμμου και χαλικιού. Η είσοδος νερού του τρυπανιού αναρροφάται προς τα πάνω μέσω της εσωτερικής κοιλότητας του σωλήνα διάτρησης έξω από το φρεάτιο και επιστρέφει στη δεξαμενή καθίζησης. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται αντίστροφη κυκλοφορία άντλησης. Μια αντλία νερού μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την έγχυση νερού υπό πίεση από τον πυθμένα του φρεατίου στην εσωτερική κοιλότητα του σωλήνα γεώτρησης μέσω ενός ακροφυσίου, σχηματίζοντας μια ανιούσα ροή νερού που μεταφέρει μοσχεύματα, η οποία ονομάζεται αντίστροφη κυκλοφορία πίδακα. Το γεωτρύπανο μπορεί να σχηματίσει υψηλή ταχύτητα ροής προς τα πάνω στον σωλήνα γεώτρησης και έχει ισχυρή ικανότητα να εκκενώνει μοσχεύματα και βότσαλα, επομένως η ταχύτητα διάτρησης είναι μεγαλύτερη. Είναι κατάλληλο για χαλαρά στρώματα όπου η διάμετρος του εδάφους, της γενικής άμμου και των βότσαλων είναι μικρότερη από την εσωτερική διάμετρο του σωλήνα γεώτρησης. Η εσωτερική διάμετρος του σωλήνα διάτρησης που χρησιμοποιείται είναι μεγαλύτερη, γενικά 150 έως 200 mm, και η μέγιστη μπορεί να είναι 300 mm. Ωστόσο, λόγω των περιορισμών της ικανότητας αναρρόφησης ή παροχής πίεσης της αντλίας, το βάθος διάτρησης είναι γενικά εντός 150 μέτρων και η απόδοση αφαίρεσης τσιπς είναι υψηλότερη όταν το βάθος του φρεατίου είναι εντός 50 μέτρων. Η περιστροφική εξέδρα γεώτρησης καθαρισμού φρεατίων πεπιεσμένου αέρα χρησιμοποιεί έναν αεροσυμπιεστή αντί για την αντλία λάσπης στο περιστροφικό γεωτρύπανο και χρησιμοποιεί πεπιεσμένο αέρα αντί για λάσπη για να πλύνει το φρεάτιο. Συνήθως χρησιμοποιείται η μέθοδος αντίστροφης κυκλοφορίας, γνωστή και ως αντίστροφη κυκλοφορία ανύψωσης αερίου (Εικόνα 2). Δηλαδή, ο πεπιεσμένος αέρας αποστέλλεται στον θάλαμο ανάμειξης αέρα-νερού στο φρεάτιο μέσω του αγωγού παροχής αέρα, έτσι ώστε να αναμιγνύεται με τη ροή νερού στο σωλήνα γεώτρησης για να σχηματιστεί μια ροή αεριούχου νερού με ειδικό βάρος μικρότερο από 1. Κάτω από τη βαρύτητα της δακτυλιοειδούς στήλης νερού γύρω από τον σωλήνα γεώτρησης, η ροή αεριούχου νερού στον σωλήνα γεώτρησης μεταφέρει τα μοσχεύματα και συνεχώς ανεβαίνει και εκκενώνεται έξω από τον σωλήνα. καλά, που ρέει στη δεξαμενή καθίζησης. Το κατακρημνισμένο νερό ρέει πίσω στο πηγάδι με τρόπο ροής βαρύτητας. Όταν το βάθος του φρεατίου είναι μεγάλο (πάνω από 50 μέτρα), η ικανότητα αφαίρεσης τσιπς αυτού του είδους γεωτρύπανου είναι μεγαλύτερη από εκείνη των γεωτρήσεων που χρησιμοποιούν αναρρόφηση αντλίας ή αντίστροφη κυκλοφορία πίδακα. Ως εκ τούτου, είναι κατάλληλο για καταστάσεις με μεγάλα βάθη πηγαδιών, ξηρές περιοχές χωρίς νερό και στρώματα μόνιμου παγετού ψυχρής ζώνης.