Bohrtechnologie (Teil 2) — Kernbohrgeräte: Bohrgeräte

I. Grundfunktionelle Anforderungen an Bohrgeräte in Bohrprozessen
Um den Anforderungen des Kernbohrens gerecht zu werden, muss ein Bohrgerät folgende wesentliche Funktionen erfüllen:
Bereitstellung von Rotationskraft: Bereitstellen Sie die Rotationskraft, die erforderlich ist, um die Bohrsange und Felsbrechwerkzeuge (Bohrbutten) zu brechen, um Felsformationen zu brechen.

Druck anwenden und einstellen: Versorgung des Bohrers mit Abwärtsdruck, um Stein zu durchdringen, mit der Möglichkeit, diese Kraft nach Bedarf zu regulieren.

Handle Tool Retrieval: Besitzen Sie die Fähigkeit, Bohrwerkzeuge effizient zu heben und zu senken.

II. Arten von Bohrgeräten
Bohrgeräte, die im Kernbohren verwendet werden, werden wie folgt kategorisiert:
Mechanische Bohrgeräte: Inklusive Spindelgeräte und Drehtischgeräte.

Vollhydraulische Bohrgeräte: Ganz durch Hydrauliksysteme angetrieben.
Darüber hinaus gibt es andere Arten wie Drehpfeilanlagen, LKW-montierte Anlagen und Raupenbahnen, die spezialisierten Zwecken dienen.

III. Schlüsselparameter für die Auswahl und Bewertung von Bohrgeräten
Die technischen Spezifikationen von Bohrgeräten sind in drei Hauptkategorien unterteilt:
Grundparameter: Diese spiegeln die Bohrkapazität und Stabilität der Anlage wider, die typischerweise als Kombination aus Bohrtiefe und Bohrstangdurchmesser ausgedrückt wird.

Primäre Parameter: Abgeleitet von grundlegenden Parametern, diese umfassen:
Drehzahl des Rotators.

Aufschub und Bohrkraft.

Zufuhrgeschwindigkeit und Hublänge.

Hubkapazität und Geschwindigkeit.

Anlagengewicht, Gesamtabmessungen und Spezifikationen der Leistungsquelle (z. B. Motorleistung und Drehzahl).

Allgemeine Parameter: Sekundäre Spezifikationen unterordnen sich grundlegenden und primären Parametern wie Drahtseildurchmesser und Trommeldurchmesser, die weniger kritische technische Details anzeigen.

IV. Komponenten von mechanischen Getriebebohrgeräten
(1) Rotator und Chuck
Rotator: Überträgt die Drehkraft, bietet Bohrgeschwindigkeit und Drehmoment, mit der Möglichkeit, sich in beide Richtungen zu drehen.

Chuck: In Spindelmaschinen gefunden (nicht in Drehtischmaschinen, wo es mit dem Rotator integriert ist), überträgt das Chuck Drehbewegung und Drehmoment während der Spannung der Bohrstange. Es erleichtert auch die axiale Bewegung und die Bohrkraft (oder nach oben).

(2) Fütterungsmechanismus
Der Zufuhrmechanismus ist ein kritischer Bestandteil im Drehbohren, der für:
Messung des Bohrergewichts.

Anwenden oder Verringern des Bohrdrucks.

Bereitstellung konsistenter Axialkraft und Bohrgeschwindigkeit.

Bohrwerkzeuge zurückziehen, heben und aufhängen.

Gewalt extrahieren feststehende Werkzeuge.
Zufuhrmechanismen sind in zwei Arten erhältlich:

Hydraulische Zufuhr: Antrieben durch Hydraulikzylinder.

Manuelle mechanische Zufuhr: manuell mit mechanischer Drehung betrieben.

(3) Aufzug
Auch bekannt als Winde oder Drawers, wird der Heber verwendet, um:
Heben und senken Sie Bohrwerkzeuge und Gehäuse während des Betriebs.

Unterstützen Sie bei der Bohrung mit reduziertem Druck oder handhaben Sie in-Loch-Vorfälle durch die Arbeit mit dem Zuführmechanismus für die kräftige Extraktion.

(4) Getriebe und Übertragungsgehäuse
Getriebe: Regelt die Geschwindigkeit und das Drehmoment des Rotators und des Hubes.

Transfergehäuse: Verteilt die Leistung an den Rotator und den Heber, wodurch unabhängiger oder gleichzeitiger Betrieb beider Systeme möglich ist.

(5) Reibungskupplung
Die Reibungskupplung dient:
Schalten oder trennen Sie den Motor.

Erleichtern Sie den Gangwechsel und spezialisierte In-Loch-Operationen (z. B. Kornieren oder Abbrechen von Kernproben).

Überlastschutz bieten.

Vereinfachte Diagramm von Spindel-Typ Rig Komponenten:
Stromquelle

Kupplung

Getriebe

Übertragungskoffer

Spindel

Hoist

Wasserbremse

Hydraulikpumpe

Wagen

Basis

V. Vollständig hydraulische Bohrgeräte
Ein vollständig hydraulisches Bohrgerät verwendet hydraulische Systeme, um seine Dreh-, Bohr- und Werkzeughebemechanismen anzutreiben. Es besteht in der Regel aus drei Hauptteilen: der Haupteinheit, der Pumpenstation und der Steuerkonsole, die durch Hochdruckschläuche verbunden sind.
Vereinfachte Strukturdiagramm einer vollständig hydraulischen Anlage:
Pumpenstation

Hochdruckschlauch

Haupteinheit

Steuerkonsole

Eigenschaften von vollständig hydraulischen Bohrgeräten:
Einzigartiges Design: Im Gegensatz zu herkömmlichen mechanischen Anlagen besteht es aus drei unterschiedlichen Komponenten mit einer einfacheren Struktur.

Stufenlose Geschwindigkeitssteuerung: Bietet unendliche Geschwindigkeitsstellungen.

Turmloses Heben: ermöglicht eine mechanische, automatisierte Werkzeugverbindung und -trennung.

Einfache Bedienung: Sie benötigen weniger Arbeiter und vereinfachen Aufgaben.

Fernbedienung: Ermöglicht sichereren Betrieb über Entfernungen, einschließlich möglicher Fernbedienung.

Langhubvorteil: Im Gegensatz zu Spindelrigs, die einen abnehmbaren Bohrrahmen erfordern und einen kurzen Hubraum (unter 1 m) haben, können vollhydraulische Kernrigs längere Bohrstangen (z. B. 3 m) in einem einzigen Betrieb ohne häufiges Stangenrückzug verarbeiten.

Nachteile:
Hoher Stromverbrauch: geringere mechanische Effizienz.

Präzisionsanforderungen: Hydraulikkomponenten erfordern hohe Präzision, und das System erfordert strenge Hydraulikölqualität und -filtration, was die Wartung anspruchsvoll macht.