پروژه بررسی عملکرد ماشين های حفاری در عملیات حفاری

دسته بندي : فنی و مهندسی » برق، الکترونیک، مخابرات
دانلود پروژه بررسی عملکرد ماشين های حفاری در عملیات حفاری

نوع فایل: word

فرمت فایل: doc

قابل ویرایش

تعداد صفحات : 63 صفحه

قسمتی از متن :
- مقدمه :
با پيشرفت علم و پيشرفت در ساخت ماشين هاي حفاري، استفاده وسيع ماشين آلات حفاري به جاي عمليات آتشباري براي حفاريات زيرزميني کاربرد وسيعي پيدا کرده است. در حفاري مکانيزه از ابزار و ماشين آلات براي حفر فضاهاي زير زميني استفاده مي شود و هدف اصلي آن رسيدن به سرعت بالا در احداث و حفر اين فضاها مي باشد. عمليات حفاري يکي از پرهزينه ترين عمليات اجراي در حفريات زيرزميني مي باشد. از طرفي در انتخاب دستگاه حفاري محدوديت زيادي وجود دارد و يا به بيان ديگر در انتخاب دستگاه حفاري انعطاف پذيري وجود ندارد يعني در يک پروژه استفاده از چندين ماشين حفاري, به دليل بحث اقتصادي و هزينه بالايي ماشين آلات حفاري کمتر استفاد مي شود. بنابراين بايد قبل از انجام عمليات، نوع دستگاه و ماشين آلات حفاري مشخص شده باشد. در انتخاب نوع ماشين حفاري بررسي و کارايي آن، يکي از عوامل بسيار مهم مي باشد. در نتيجه بررسي عملکرد و کارايي هريک از ماشين الات حفاري يکي از عوامل بسيار حياتي در حفريات زير زميني مي باشد. در اين جا بحث در مورد عوامل تعيين کننده در انتخاب نوع دستگاه نمي باشد بلکه عملکرد دستگاه حفاري رودهدر و TBM به طور جداگانه مورد بررسي قرار گرفته شده است.


2- عملکرد و کارايي عمليات حفاري:

عوامل مؤثر بر عملكرد عمليات حفاري را به طور كلي مي‌توان به چهار گروه اصلي تقسيم‌بندي كرد(شکل 1). اين چهار گروه عبارتند از:

• پارامترهاي ماده سنگ : مقاومت فشاري و كششي سنگ، درصد سختي و كاني‌‌هاي ساينده(كوارتز)، نوع بافت و ماتريس سنگ، وجود خواص مكانيكي جهت‌دار در تركيب معدني و رفتار الاستيك مواد سنگي، خواص انرژي سنگ مانند شاخص سفتي، ميزان آزاد شدن انرژي بحراني، .

• پارامترهاي توده سنگ : از قبيل درجة درزه‌داري(RQD)، تعداد درزه‌ها، جهت يافتگي ناپيوستگي‌ها (هر چه زاوية برخورد اين ناپيوستگي‌ها با محور تونل به حالت عمود نزديكتر باشد، حفر تونل آسانتر است)، وضعيت درزه‌ها (درزه‌هاي بسته تأثيري بر روي نرخ‌هاي نفوذ نمي‌گذارد ولي درزه‌هاي باز خيلي مؤثر هستند، درزه‌هاي كششي در ديواره‌ها نيز كه بعضاً جوش خورده هستند تأثير مثبتي بر افزايش نرخ حفاري دارند)، آب زيرزميني، نواحي گسله، موقعيت جبهه‌كار پيچيده، طبقه‌بندي عمومي تودة سنگ و نيازهاي نگهداري، تنش‌هاي زمين.

• خصوصيات ماشين : وزن، توان كاج يا كلگي، نيروهاي ماشين ، نوع ابزار برنده، تعداد، ترتيب قرارگيري ابزار برنده و ظرفيت سيستم پشتيباني .

• پارامترهاي عملياتي : شكل، اندازه و طول بازكننده، شيب، قوس مسير، ترتيب حفاري، عمليات تعريض، شماره و تعداد سازندهاي سنگي در مسير تونل، روش نگهداري زمين، برنامة زمان‌بندي كاري به معني تعداد شيفت‌هاي كاري در روز و روزهاي هفته.

تركيبي از اين پارامترها ظرفيت توليد يك ماشين خاص در يك سازند و شرايط سنگي را مشخص مي‌كند. در ميان اين پارامترها، چند پارامتر وجود دارد كه قابل كنترل نيستند آنها شامل وضعيت زمين و سنگ و برخي پارامترهاي عملياتي هستند. به عبارت ديگر در يك پروژة‌ تونلسازي تنها پارامتر‌هاي قابل كنترل، پارامترهاي مربوط به ماشين هستند.[1]

شکل 1- عوامل موثر در عمليات حفاري[1].

همانطور که در شکل 1 مي توان مشاهده کرد عوامل بسار زيادي در عملکرد و کارايي ماشين آلات حفاري تاثير مي گذارد در نتيجه نمي تواند کارايي يک ماشين حفاري را به صورت کمي مورد بررسي قرار داد، به همين دليل تمام نمودار هاي ارايه شده به صورت کيفي مي باشد.

قبل از اين که عملکرد هر يک از ماشين آلات حفاري مورد بررسي قرار گيرد بايد چندين تعريف را ارائه داد.

ميزان يا نرخ برش : حجم سنگ استحصال شده در واحد زماني را مي‌گويند كه بر حسب واحدهاي يا نشان داده مي شود و گاهي از آن به نام نرخ برش آني (ICR) ياد مي‌كنند. به عبارت ديگر اين ميزان برش آني مقدار برشي است كه بدون تأخير براي هر نوع ماشين بدست مي‌آيد در برابر اين تعريف يك تعريف ديگر وجود دارد كه به آن OCR يا ميزان برش عملياتي مي‌گويند و همة زمان‌هاي تأخير و افت كار را در نظر مي‌گيرد.