فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:25
فهرست مطالب:
مقدمه :
مراحل اجرای شمع بتنی درجا:
آزمایش درستی فرسایش _پایین:
عملیات صوتی در حفرهای _ضربدری
نمایش و بررسی بار گذاری:
روشهای دیگر:
منابع :
مقدمه :
روشهای متعددی برای تولید لوله در صنعت وجود دارد ، یکی از روشهای مرسوم استفاده از روش اسپیرال می باشد ؛ در این روش ورقها به صورت دایره خم شده و بوسیله جوش اتوماتیک جوشکاری می شود ، اما به دلایل مختلف این لوله ها کمتر در کارهای شم کوبی مورد استفاده قرار می گیرند ، در این تحقیق حفاری توأم با بتن ریزی مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است .، که آزمایشات شم کوبی ع حفاری ، بتن ریزی و بارگذاری استاتیکی به روش ML مورد ارزیابی و تجدید نظر قرار گرفته است .
دراین پروژه به بررسی فونداسیون ها ی عمیق که به منظور دستیابی به تراکم ، بالابردن نیروهای پیچیده ارزی که گستره ی گوناگون ساختاری از قبیل ساختمان ها ، پل ها ، برج ها ، گذرگاهها ، اسکله ها و سکوهای روی زمین و نسب در کرانه ها و دور از کرانه ها طراحی شده ، پرداخته شده است .
و همچنین به شیوه ی نسب شافت ها در محل اجرا اشاره می شود که مراحل اجرای آن عبارتند از :
1- حفاری محل نصب و ایجاد حفره درون زمین تا عمق مورد نظر برای قرارگیری شافت .
2- پر کردن انتهای حفره با بتن
3- قرار دادن قفسه میلگرد درون حفره .
4- بتن ریزی حفره .
مراحل اجرای شمع بتنی درجا:
1- ساخت سبد آرماتور و لقمه های بتنی جهت رعایت پوشش آرماتور جداره شمعها.
2- اتصال لقمه های بتنی به سبد آرماتور هر 2 متر و در هر چهار طرف سبد. ( البته این میزان به در نقشه های اجرائی قید می شود ولی برای شمع های حدود 10 متر و بالاتر, اتصال لقمه معمولاً به ازای هر 2 متر می باشد.
3- میخکوبی محل آکس شمع مورد نظر.
4- تایید دستگاه نظارت, در تمامی مراحل اجرای پروژه اژن بند از اساسی ترین موارد اجرا به شمار می آید.
5- استقرار دستگاه حفاری در محل حفاری.
6- حفاری تا عمق مورد نظر
7- کیسینگ گذاری جهت جلوگیری از ریزیش خاک دستی به درون محل حفاری در صورت نیاز.
8- ساخت بنتونیت: در صورت ریزشی بودن دیوار محل حفاری شمع به مدت حداقل یک روز قبل از حفاری.
9- ریختن بنتونیت در صورت نیاز در طول مدت حفاری.
10- حمل سبد بافته شده آرماتور به محل حفاری.
11- قراردادن سبد آرماتور در داخل محل حفاری توسط جرثقیل.
12- ساخت بتن توسط بچینگ در کارگاه مطابق با مشخصات فنی.
13 – حمل بتن توسط تراک میکسر از محل بچینگ تا محل حفاری.
14- نصب لوله ترمی به جرثقیل جهت بتن ریزی.
15 - نمونه گیری بتن جهت آزمایشگاه.
16- تایید دستگاه نظارت.
18- بتن ریزی توسط لوله ترمی از قسمت انتهای شمع به طرف بالا
19- بازکردن و تمیز نمودن لوله های بتن ریزی همزمان با بالا آوردن لوله ترمی در طول مدت حفاری جهت حفاری بعدی.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:188
فهرست مطالب:
اهداف حفاری 1
روش های اکتشافی مقدم بر حفاری 1
تقسیم بندی چاهها بر حسب مورد استفاده 3
چاههای اکتشافی 4
چاههای استخراجی 4
چالهای تکنیکی 5
انتخاب آرایش چالها: 6
تقسیم بندی چاهها براساس مسیر و جهت حفاری: 8
روش های حفاری: 10
مزایای روش مکانیکی: 10
مشکلات حفاری مکانیکی: 10
روش فیزیکی: 11
عوامل موثر در پیشرفت عملیات حفاری: 11
ساختمان چاه: 13
خواص مکانیکی و فیزیکی سنگها: 14
بررسی خواص فیزیکی سنگها: 14
تخلخل مطلق: 16
تخلخل موثر: 16
رابطه بین تخلخل و نسبت پوکی: 18
عواملی که در چگالی سنگ موثرند عبارتند از: 19
عوامل موثر در مقاومت سنگ ها: 21
RQD شاخص کیفیت سنگ: 21
الاستیسیته: 22
پلاستیسیته: 22
نسبت پواسون: 22
سختی: 23
طاقت سنگها: 24
خاصیت سایندگی: 24
خاصیت سفتی سنگ: 25
سیستم حفاری چرخشی (دورانی) 25
مکانیزم های حفاری دورانی: 26
عوامل موثر در سرعت حفاری سیستم دورانی: 27
موارد استفاده سیستم حفاری چرخشی: 27
دکل: 28
دکل های ثابت: 29
دکل های قابل حمل: 29
قسمتهای اصلی سیستم بالابری: 30
دو جز فرعی این سیستم شامل: 31
تامین کننده قدرت ماشین حفاری: 33
سنگینی بار روی مته (Weight on bit or thrust): 33
دور مته و تاثیر آن در حفاری: 34
در مورد طبقات نرم (Soft formation) : 35
تعیین قدرت ماشین های حفاری: 37
قسمت های مختلف دستگاه حفاری دورانی: 38
وزن سنج 38
عملیات باربری: 39
قسمت های مختلف گردونه حفاری: 40
وسایل انتقال نیرو به جعبه دنده: 41
محاسبه نیروهای استاتیکی و دینامیکی وارد بر Drrick: 42
محاسبه قدرت لازم برای Drawworks: 43
انواع مته ها: 45
مته های تیغه ای: 46
مته های مخروطی: 47
مته های تیغه متحرک: 48
مته های دو مخروطه: 48
مته های چهار مخروطه: 49
مته های سه مخروطه: 49
مته های دکمه ای: 50
آبراهه های مته ها: 51
مته های جت ( فواره ای) مخصوص حفاری با هوا : 51
مته های الماسی: 52
انواع مته های الماس: 53
مته های مغزه گیری: 53
موارد کاربرد مته های الماسی: 54
شکل سر مته های حفاری ( مته های نمونه گیر): 54
مته های مغزه گیری ویژه توربو دریل ها: 55
طراحی مته roller cutter: 55
اجزاء برنده: 56
مغزه گیری: 57
بازیافت مغزه: 57
روشهای مغزه گیری 57
مغزه گیری از انتهای چاه: 58
مغزه گیری متداول از انتهای چاه: 58
مته های مخصوص مغزه گیری: 59
لوله جا مغزه: 59
لوله جا مغزه قابل بازیافت: 61
ارتباط کابلی سیم بکسلی: 62
گردش دورانی معکوس: 62
معایب این روش: 62
مزایای این روش: 63
دستگاه شلیک مغزه متصل به کابل سیمی: 63
حفاری با جریان معکوس: 63
موارد استفاده روش معکوس: 64
انواع روش های حفاری با جریان معکوس: 64
معماری یک چاه (well Architecture): 65
پیش بینی چاه: 66
برنامه چاه: 67
ارتفاع سیمان بین لوله و دیواره چاه 68
کفشک یا پاشنه لوله: 68
نکات مهم در طراحی: 69
تکنولوژی لوله جدار: 69
نصب لوله های جداری: 70
علل لوله گذاری و سیمانی کردن آنها: 70
انواع لوله های جداری: 71
عملیات لوله گذاری: 72
تقسیم بندی لوله های جداری: 73
تامین کننده قدرت ماشین حفاری: 74
دور مته و تاثیر آن در حفاری: 75
سیالات حفاری (drilling fluid): 79
خواص فیزیکی گل: 82
انواع سیالات غیر نیوتنی: 82
گرانروی پلاستیک: 84
نقطه واروی (yield point): 85
ژل اولیه و ثانویه: 86
موارد مورد استفاده در گل حفاری: 88
موارد مورد استفاده بنتونیت: 88
طرز قرار گرفتن ذرات بنتونیت با یکدیگر: 88
اثر PH بر روی بنتونیت: 89
مواد افزایش دهنده وزن گل: 91
طبقه بندی گل های حفاری براساس فاز پیوسته: 93
گلهای پایه روغنی: 94
موارد استفاده گلهای پایه روغنی: 95
محاسبه مقدار مواد لازم برای افزایش و یا کاهش وزن کل: 95
سیال حفاری: 97
فشار سنگهای پوششی: 98
نتیجه: 101
هوا به عنوان سیال حفاری: 102
سرعت هوا جهت انتقال خرده های حفاری: 102
ظرفیت حمل سیال حفاری: 104
برخی از خواص سیالات حفاری: 108
گرانروی: 109
اندازه گیری گرانروی: 110
سیالات غیر نیوتنی: 113
استحکام ژله ای: 114
مشکلات ناشی از کنترل نادرست تراوایی و افت صافی: 115
انواع سیالات حفاری: 116
گل های طبیعی: 118
گل های فسفاته: 119
گل هایی به سازی شده با مواد آلی: 119
گلهای به سازی شده با کلسیم: 120
گل های آهکی: 121
گل های کلرو سدیم: 122
گل های گچی: 123
گل های آب شور: 123
گل های آب نمک اشباع: 124
گل های امولسیون نفت در آب: 125
سیالات نفت سرشت: 125
سیال حفاری نوع کف: 127
مواد تشکیل دهنده گل حفاری: 127
مزایای باریت: 128
مواد کنترل کننده صافی، رس ها، نشاسته، CMC مواد ترکیبات نفتی ( مثل گازوئیل): 129
هرزروی گل حفاری: 132
مشکلات ناشی از هرزروی گل حفاری: 132
طریق مقابله با مشکل هرزروی گل: 132
مشکل حفاری در طبقات نمکی: 133
مشکلات حفاری در طبقات شیلی: 133
فوران چاه: 134
وزن گل حفاری: 135
محاسبات گل حفاری: 137
سیمان کاری لوله های جداری: 138
خواص لازم برای سیمان حفاری: 139
نوع سیمان: 140
انواع سیمان ها: 141
گیرش سیمان: 141
وسایل سیمان کاری: 142
وسایل سر چاه: 142
وسایل داخل چاه: 143
دلایل افزودن سیمان: 143
تعریف زمان بندش: 144
عوامل موثر در مقاومت سنگها: 146
انواع آچار: 175
دیگر ملحقات حفاری: 176
انواع عملیات انجام شده روی دکل: 180
اندازه گیری ویسکوزیته 185
زمین شناسی 188
اهداف حفاری:
روش های اکتشافی مقدم بر حفاری:
اقداماتی که قبل از شروع حفاری به عمل می آید، به ترتیب اجرا به شرح زیر خواهد بود:
1-2- طراحی انواع سیال حفاری شامل (نوع، اعماقی که مورد استفاده قرار می گیرد، خواص فیزیکی سیال؛ نوع و مقدار و هزینه مواد مورد نیاز جهت تهیه و نگهداری سیال، روش تهیه و نگهداری سیال و...)
2-2- طراحی لوله های جداری (شامل: اندازه لوله و عمق نصب آن، نوع لوله، مقدار و هزینه لوله های جداری و وسایل مورد نیاز برای نصب و سیمانکاری آن، برنامه سیمان کاری، آزمایش دستگاههای کنترل فوران و...)
3-2- طراحی مته های حفاری (شامل :اندازه، نوع، تعداد ،اندازه فواره مته،وزن روی مته، دور آن، هزینه و...)
4-2- طراحی رشته حفاری (شامل: اندازه و نوع لوله حفاری، لوله های طوق مته (لوله های اضافی) وسایل کنترل کننده انحراف و...
5-2- طراحی جریان گل حفاری (شامل: میزان جریان، قدرت هیدرولیکی مورد نیاز، اندازه فواره مته ،سرعت سیال در فواره مته ، سرعت سیال در فضای حلقوی و...)
6-2- برآورد زمان مورد نیاز برای اجرای برنامه حفاری یک حلقه چاه، تهیه برنامه زمان بندی عملیات حفر چند حلقه چاه.
3) برآورد مقدار مواد و مصالح مورد نیاز یک حلقه چاه فرضی و بر اساس آن تدوین برنامه دریافت و مصرف مواد مورد نیاز کلیه چاهها.
4) انتخاب دستگاههای حفاری مناسب که قادر به حفر چاههای برنامه ریزی شده باشد،انتخاب سیستم کنترل فوران ، اقدام به موقع برای تامین آنها.
5) برآورد بودجه مورد نیاز عملیات و تهیه و برنامه زمان بندی دریافت و مصرف آن.
6) پیاده نمودن محل چاهها در روی زمین ،اقدام به موقع جهت احداث جاده و محل چاه با حصول اطمینان از امکان تامین به موقع آب مصرفی و سوخت مواد غذایی و آب نوشیدنی و...
7) پیگیری مداوم اقدامات فوق الذکر تا حصول به نتیجه نهایی در محدوده زمانی تعیین شده
8) تهیه برنامه حفاری چاه در آخرین فرصت مناسب قبل از شروع عملیات جهت اجتناب از دوباره کاری.
وظیفه مهندسین حفاری در یک شرکت صاحبکار عبارتست از طراحی برنامه ریزی چاهها، برآورد احتیاجات به مواد و مصالح و دستگاهها، هدایت عملیات بر اساس مدون و نظارت بر کار پیمانکاران حفاری و شرکت های سرویس دهنده.
مهندسین حفاری می بایستی کاملا به تکنولوژی حفاری و خدمات جنبی آن آشنایی داشته و بتوانند به سرعت و با قاطعیت تصمیمات صحیح اتخاذ نمایند و کارکنان پیمانکار و شرکت های سرویس دهنده را که اکثراً دارای تخصص یدی و فاقد دانش مهندسی کافی می باشند،هدایت نمایند.
تقسیم بندی چاهها بر حسب مورد استفاده:
چاهها را از نظر مورد استفاده به سه گروه زیر تقسیم بندی می کنند:
چاههای اکتشافی:
این گونه چاهها به منظور کشف ماده معدنی و یا جهت به دست آوردن اطلاعات زمین شناسی حفر می گردد و برحسب موارد اختصاصی آنها به چند زیر گروه تقسیم می شوند:
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:30
فهرست مطالب:
عنوان ………………….……………………………………………………………………….صفحه
بخش اول : اجرای ساختمان بتن آرمه
فصل اول : فنداسیون
- فنداسیون …..…….………………………………………………………………………………...6
- قالب بندی فنداسیون …..……….…….….…………………………………………….…………8
- آرماتور بندی فنداسیون …..……….………………...………..…………………………………10
- بتن ریزی فنداسیون…...……………………………………..……….…………………………..12
- ساختن بتن….……..………………………………………..………..…………………………….13
- حمل بتن ……...…..……………………………………………………..…………………………14
- جای دادن بتن در قالب ……..……………………..……………………..……………………..14
- مراقبت , محافظت و عمل آوری بتن ……….……………………....…………………………15
فصل دوم : ستون
- ستون ……..……………………..…………………………………..…………………………..…17
- آرماتور بندی ستون ……………………..………………………………………………………17
- قالب بندی ستون ………………………………………….……………………………….……17
- بتن ریزی ستون …………………………..…..…………………………………………………18
فصل سوم : تیر
- تیر ……………………………………...……………..……………………...………...…………20
- دیوار برشی ….…….……………………………………………..………………………………22
فصل چهارم : سقف
- سقف ………..……………..…………….…..……………………………………………………24
- مراحل مختلف اجرا ………….……………………..…………………………………………27
بخش دوم : حفاری
- ابزارهای مشترک …………...……………….…………..……………………………………………2
- حفاری ضربه ای ………………………..…………..………………………………………………..2
- حفاری با روش دورانی.………………………….………………..………………………………… 5
- مته های حفاری …………………………………..…………………………………………………8
- ساقه های سنگین ……………………………..……………………………………………………..9
- گل حفاری دورانی ………………….……………………………………………………………....11
- گل بنتونیتی…………………...……………….……………………………………………………12
- مشخصات فیزیکی و شیمیایی گل حفاری………………..….………..……………………….13
- گل حفاری به نام رور ………………………………………………………………………..……14
-کنترل انحراف و راست بودن چاه …………………….………………………………………….15
- لوله های مشبک………………………………………..………..…………………………………17
- پدیده تفکیک ...................................................................................................18
بخش اول :
اجرای ساختمان بتن آرمه
فصل اول
فنداسیون :
فند اسیون المانی است از سازه که بارهای موجود درساختمان را به صورت بارهای محوری و یا لنگر خمشی تحمل می کند . از این رو اجرای فنداسیون به نحو صحیح از مهمترین ارکان بنا نهادن یک سازه است.
اجرای فنداسیون به 3 قسمت اصلی زیر تقسیم می گردد:
1. قالب بندی 2. آرماتور بندی 3. بتن ریزی
1- قالب بندی : در کشور ما جهت اجرای فنداسیون از قالب های چوبی یا آجری استفاده می شود و یا چنانچه خاک دارای مقاومت خارجی خوبی باشد برای سازه های کوتاه خاک را به خرم قالب حفر می کنند و از آن به عنوان قالب استفاده می کنند از آنجا که در سازه مورد نظر از قالب آجری استفاده گردیده به تشریح و توضیح قالب آجری می پردازیم :
قالب آجری : پس از آنکه به سطح مورد نظر زیر پی با حفاری های لازم رسیدیم جهت پیدا نمودن بیس مناسب از بتن مگر استفاده شده است. ضخامت مجاز بتن مگر از 15-8 سانتیمتر می تواند متغیر باشد در بعضی از نقاط تا ارتفاع مورد نظر اختلاف کمی وجود داشت که این اختلاف توسط بتن مگر اصلاح شده ، منتهی گهگاه به علت بکارگیری نیروهای ناکارآمد اختلاف ارتفاع زیادی تا بیس مورد نظر وجود داشت که با استفاده از سنگ چینی و بتن مگر با عیار 150 کیلوگرم سیمان در متر مکعب اصلاح گردید . عرض بتن مگر اجرا شده عبارتست از : عرض فنداسیون به علاوه 2 دیوار 20 سانتی متری کناری.
پس از انجام مراحل فوق قالبهای آجری شروع شد . قالب های آجری عبارت بودند از دیوارهایی 20 سانتی متری که از آجر فشار و ملات کم عیار سیمان که دیوار چینی قالب ها تا ارتفاع موجود در دیتیلهای سازه صورت گرفت . از جمله معایب آجرهای فشاری مکیدن آب بتن می باشد که جهت فعل و انفعالات شیمیایی ( هیدراسیون ) مورد نیاز است بدین جهت 4 راهکار جهت مقابله با این پدیده ارائه گردیده است .
1. در نظر گرفت 5 سانتیمتر عرض اضافه فنداسیون در هر طرف منتهی به قالب (که غیر اقتصادی است )
2. کشیدن پلاتر سیمان با ضخامت 5/1 سانتیمتر قالب آجری که با بتن باربر فنداسیون سازه در تماس است ( که به علت نیروی کار مضاعف و بالا رفتن هزینه غیر اقتصادی است ) .
3. پوشاندن جداره داخلی قالب ها با استفاده از ورقه های ضد آب از جنس پلیمرهای مصنوعی
4. زنجاب کردن آجرها حین بتن ریزی که از لحاظ اجرایی تقریبا غیر علمی است.
جهت اجرائی سازه مذکور از پوشش جداره های داخلی قالب توسط ورقه های پلیمری مصنوعی استفاده گردید به نحوی که ورقه ها بر جداره قالبها کاملا محکم شوند تا در حین بتن ریزی از حرکت آنها جلوگیری شود .
مراحل انتهایی جهت ساخت قالب ها آماده سازی آنهاست که با نظافت کن قالب از ملات و گرد وغبار پایان می پذیرد.
2- آرماتور بندی : جهت ساخت آرماتور ها و مونتاژ آنها به طور دقیق به ترتیب ذیل عمل می گردد :
1. تهیه خاموتها و راستاها (سیتکا ) به دو روش دستی توسط آچار F در روش ماشینی صورت می گیرد .
2. مونتاژ بعضی قطعات ، آماتور خارج از فنداسیون رو شاسی
3. مونتاژ نهایی آماتور ها در داخل فنداسیون ها
تهیه و مونتاژ آماتور ها در داخل فنداسیون
تهیه و مونتاژ خاموتها :
طبق مرحله اولیه گفته شده خاموتها میبایست آماده می شد بدین شکل که نیروهای کاری توسط آچار F خاموتها را آماده کردند روش تعیین اضلاع و کنترل خاموتها به بدین شکل است که ابتدا شکل خاموت برروی زمین ، بروی سطحی صاف توسط گچ کشیده می شود ( اصطلاحا خط می شود ) و بعد از روی الگوی ایجاد شده خاموته ها ساخته شده و کنترل می گردند .
خاموتهای ساخته شده از میلگرد های آجدار 8 با تنش تسلمیه 3200 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع بود .
راستاهای با طول مورد نظر توسط قیچی آرماتور بری ، بریده شدند و در نهایت شکل اولیه آماتور های شناژها بر روی شاسی ساخته شده از میلگرد 14 در مونتاژ گردید . مونتاژ شناژها توسط گره های اصطکاکی مفتول غره 5/3 صورت گرفت .
ساخت حصیری ( شبکه مش ) پی نواری : از آنجا که قسمت اعظم پی نواری تشکیل شده از شبکه های عمودی بر هم در دو سطح حجم عظیمی از عملیات آرماتوربندی مربوطه به تهیه و مونتاژ شبکه مش . برای ساخت آرماتور شبکه های مش بدین ترتیب عمل می شود . میلگرد های عرضی که معمولا تشکیل شده بود از میلگرد های غره 14 , 12 با طول های مورد نظر در دیتیلها از شاخه های میلگرد موجود بریده شده و خم خورده اند و میلگرد های طولی با طولهای لازم بریده شده اند از آنجا که حجم وطول عملیات آرماتور بندی فونداسیون ها دررابطه با شبکه ها گسترده بود و به علت محدودیت های موجود آرماتور ها از داخل فنواسیون توسط آرماتوربند ها مونتاژ گردیدند . به طوریکه میلگرد های راستا را برای آنکه کاملا در بتن غرق شوند و پوشش بتن در قسمت تحتانی فنداسیون حفظ شود در فواصل هر یک 1 متری برروی نیم آجرهایی قرار دارند و میگرد های عرضی را با میلگرد های طولی مونتاژ کردند که البته قرار دادن آجر در زیر شبکه موجب تمرکزش شده و ضعف در نقش باربری پی را به وجود می آورد . پس از انجام مراحل فوق میلگردهای شناژ مونتاژ شده میلگرد های شناژ در هر شبکه به طور کامل امتداد پیدا کردند و شکل استفاده از آجر در زیر میلگرد ها برای میلگرد های تحتانی شناژ وجود داشت .
از آنجا که بار وارده به شناژ زیاد بوده و ساختمان مرتفع محاسب دو ردیف شبکه را در پی در نظر گرفته بود . بنابراین جهت اجرای شبکه های فوقانی خرکهایی با ارتفاع موجود در دیتیل ساخته شد و بر روی شبکه تحتانی قرار گرفت و میلگرد های شبکه فوقانی همانند شبکه تحتانی و با تفاوت اینکه خم میلگرد ها در راستای زمین قرار می گرفت اجرا گردید . از جمله معایب اجرای میلگرد های فنداسیون این بود که نیروهای کاری بدون توجه به کفشهای گل آلود بر روی میلگرد های فنداسیون و شناژ مبادرت به تردد می نمودند که چسبندگی گل ولای به میلگرد ها موجب ضعف در چسبندگی بین بتن و میگرد شده و جلوگیری از درست عمل نمون میلگرد ها در برابر پارهای وارده از طرف سازه به فنداسیون را موجب می شود .
3- بتن ریزی :
جهت ساختن بتن و جای دادن آن در قالب ها مراحلی به ترتیب ذیل صورت می گیرد.
1. ساخت بتن 2. حمل بتن 3. جای دادن بتن در قالب 4. مراقبت ، محافظت و عمل آوری بتن .
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:72
۱- مقدمه :
۲- عملکرد و کارایی عملیات حفاری:
۳- عملکرد ماشین رودهدر:
۳-۱ مقدمه:
۳-۲ پارامترهای موثر ماشین رودهدر در عملکرد:
۳-۲-۱ تاثیر نوع و توان ماشین رودهدر بر عملکرد حفاری:
۳-۲-۲ تاثیر نوع سر مته ماشین رودهدر بر هملکرد حفاری :
۳-۲-۲-۱ انواع مته:
۳-۲-۲-۲ تاثیر فاصله داری برنده ها در سرمته بر عملکرد دستگاه رودهدر:
۳-۳ تاثیر پارامترهای ژئوتکنیکی در عملکرد ماشین رودهدر:
۳-۳-۱ تاثیر مقاومت سنگ:
۳-۳-۲ تاثیر زون چسبنده:
۳-۳-۳ تاثیر مواد ساینده بر عملکرد حفاری:
۴- پیش بینی عملکرد ماشین تمام مقطع:
۴-۱ مقدمه:
۴-۲ عوامل موثر در عملکرد ماشین تمام مقطع:
۴-۲-۱ عوامل ژئوتکنیکی موثر در عملکرد ماشین تمام مقطع:
۴-۲-۱-۱ نرخ نفوذ و مقاومت فشاری.
۴-۳ پیش بینی تجربی عملکرد ماشین حفاری تمام مقطع:
۴-۳-۱ روش ساده :
۴-۳-۲ روش چند متغیره:
۴-۳-۲-۱ روش NTH :
4-3-2- 2 روش RMi
4-3-2-3 روش CSM..
4-3-2-4 روش QTBM:
4-3-2-5 روش RSR:
4-4 مطالعه موردی پیش بینی تجربی عملکرد ماشین تمام مقطع:
۴-۴-۱ تونل من:
۴-۴-۲ تونل پیو:
۴-۴-۳ تونل وارزو:
۴-۴-۴ طبقه بنده توده سنگ :
۴-۴-۵ روابط های تجربی :
۴-۴-۵-۱ نرخ پیشروی:
۴-۴-۵-۲ روابط تجربی برای سنگ های مختلف:
۴-۴-۶ مقایسه با روش های پیش بینی عملکرد:
۴-۴-۶-۱ مدل RSR:
4-4-6-2 مدل QTBM:
5- نتیجه گیری:
۶- منابع:
مقدمه :
با پیشرفت علم و پیشرفت در ساخت ماشین های حفاری، استفاده وسیع ماشین آلات حفاری به جای عملیات آتشباری برای حفاریات زیرزمینی کاربرد وسیعی پیدا کرده است. در حفاری مکانیزه از ابزار و ماشین آلات برای حفر فضاهای زیر زمینی استفاده می شود و هدف اصلی آن رسیدن به سرعت بالا در احداث و حفر این فضاها می باشد. عملیات حفاری یکی از پرهزینه ترین عملیات اجرای در حفریات زیرزمینی می باشد. از طرفی در انتخاب دستگاه حفاری محدودیت زیادی وجود دارد و یا به بیان دیگر در انتخاب دستگاه حفاری انعطاف پذیری وجود ندارد یعنی در یک پروژه استفاده از چندین ماشین حفاری, به دلیل بحث اقتصادی و هزینه بالایی ماشین آلات حفاری کمتر استفاد می شود. بنابراین باید قبل از انجام عملیات، نوع دستگاه و ماشین آلات حفاری مشخص شده باشد. در انتخاب نوع ماشین حفاری بررسی و کارایی آن، یکی از عوامل بسیار مهم می باشد. در نتیجه بررسی عملکرد و کارایی هریک از ماشین الات حفاری یکی از عوامل بسیار حیاتی در حفریات زیر زمینی می باشد. در این جا بحث در مورد عوامل تعیین کننده در انتخاب نوع دستگاه نمی باشد بلکه عملکرد دستگاه حفاری رودهدر و TBM به طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفته شده است.
2- عملکرد و کارایی عملیات حفاری:
عوامل مؤثر بر عملکرد عملیات حفاری را به طور کلی میتوان به چهار گروه اصلی تقسیمبندی کرد(شکل 1). این چهار گروه عبارتند از:
پارامترهای ماده سنگ : مقاومت فشاری و کششی سنگ، درصد سختی و کانیهای ساینده(کوارتز)، نوع بافت و ماتریس سنگ، وجود خواص مکانیکی جهتدار در ترکیب معدنی و رفتار الاستیک مواد سنگی، خواص انرژی سنگ مانند شاخص سفتی، میزان آزاد شدن انرژی بحرانی، .
پارامترهای توده سنگ : از قبیل درجه درزهداری(RQD)، تعداد درزهها، جهت یافتگی ناپیوستگیها (هر چه زاویه برخورد این ناپیوستگیها با محور تونل به حالت عمود نزدیکتر باشد، حفر تونل آسانتر است)، وضعیت درزهها (درزههای بسته تأثیری بر روی نرخهای نفوذ نمیگذارد ولی درزههای باز خیلی مؤثر هستند، درزههای کششی در دیوارهها نیز که بعضاً جوش خورده هستند تأثیر مثبتی بر افزایش نرخ حفاری دارند)، آب زیرزمینی، نواحی گسله، موقعیت جبههکار پیچیده، طبقهبندی عمومی توده سنگ و نیازهای نگهداری، تنشهای زمین.
خصوصیات ماشین : وزن، توان کاج یا کلگی، نیروهای ماشین ، نوع ابزار برنده، تعداد، ترتیب قرارگیری ابزار برنده و ظرفیت سیستم پشتیبانی
میزان یا نرخ برش : حجم سنگ استحصال شده در واحد زمانی را میگویند که بر حسب واحدهای یا نشان داده می شود و گاهی از آن به نام نرخ برش آنی (ICR)[1] یاد میکنند. به عبارت دیگر این میزان برش آنی مقدار برشی است که بدون تأخیر برای هر نوع ماشین بدست میآید در برابر این تعریف یک تعریف دیگر وجود دارد که به آن OCR[2] یا میزان برش عملیاتی میگویند و همه زمانهای تأخیر و افت کار را در نظر میگیرد.
انرژی ویژه : مقدار انرژی استفاده شده برای استحصال واحد حجم سنگ است که با توجه به آن بازدهی و قابلیت برش مشخص میشود. این ویژگی بر حسب یا بیان میشود.
میزان نفوذ : بیشتر برای ماشینهای تمام مقطع است و برابر عمق نفوذ مته به سنگ در یک واحد زمانی میباشد. میزان عمق نفوذ مته را در سنگ را بر حسب یا بیان میشود. و نرخ نفوذ بر حسب یا بیان میشود. در مورد رودهدر ها این مقدار برابر میزان نفوذ سرمته در امتداد مسیر است.
زمان افت : مجموعه زمانهایی است که ماشین کار نمیکند. این زمانها شامل زمان نگهداری دستگاه، زمان نصب، زمان آبکشی، نقشهبرداری و غیره میباشد.
بهرهوری : درصد زمانهایی است که ماشین کار میکند به کل زمان یک شیفت یا یک روز یا زمان کل پروژه است.
میزان تولید : میزان پیشروی بر حسب حجم یا تناژ در محور طولی تونل است و بر حسب یا و یا بیان میشود.
در واقع عملکرد ماشین آلات محاسبه یا اندازهگیری نرخ حفاری یا تولید این دستگاه در واحد زمان میباشد. به عبارت دیگر خارج قسمت حجم حفاری شده بر زمان حفاری که بر حسب واحدهای یا بیان میشود.
فرمت:word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:210
فصل اول: کلیاتی در مورد حفاری
۱-۱ مقدمه ۱
۱-۲ تاریخچه حفاری ۳
۱-۳ واژه های اصلی مورد استفاده در حفاری ۸
فصل دوم: گل حفاری
۲-۱ تاریخچه مختصری از گل حفاری ۱۷
۲-۲ گل حفاری ۲۳
۲-۳کاربرد و وظایف گل حفاری ۲۹
۲-۴ خواص گل حفاری و نحوه اندازه گیری آنها ۴۳
۲-۵ ترکیب گل حفاری ۵۳
۲-۶ روابط بین حجم و وزن مخصوص گل حفاری ۶۳
۲-۷ تعداد بشکه گل حفاری حاصله از تعلیق رس درآب ۶۵
فصل سوم: شناسایی موادشیمیایی و موارد استفاده آنها درگل حفاری
۳-۱ مواد وزن افزای گل حفاری ۶۸
۳-۲ مواد گرانروی زا ۷۴
۳-۳ مواد کنترل کننده صافاب گل ۷۶
۳-۴ مواد کنترل کنندهPH 77
3-5 موادیکه جلوگیری از خورندگی می کنند ۸۳
۳-۶ سایر مواد مصرفی گل حفاری ۸۴
فصل چهارم: محاسبات مهندسی گل حفاری
۴-۱ محاسبه بالا آمدن گل از مته(ته چاه) تا سطح ۹۰
۴-۲محاسبه زمان کامل گردش گل ۹۱
۴-۳ محاسبه تهیه گل های اولیه
۴-۴ محاسبه کشتن چاه در هنگام وقوع جریان
۴-۵ اندازه گیریPH یا غلظت یون هیدروژن گل ۹۲
۴-۶ اندازگیری قلیائیت ۱۰۱
فصل پنجم: سیمان حفاری
۵-۱ آزمایش هایی که بر روی سیمان حفاری انجام می شود ۱۰۵
۵-۲ سیمانه کردن چاهها ۱۰۹
۵-۳ ترکیب سیمان چاههای حفاری ۱۱۰
۵-۴ تاثیرات حرارت وفشار بر روی خواص سیمانها ۱۱۳
۵-۵ انواع سیمانهای مورد استفاده در چاههای حفاری ۱۱۵
۵-۶ اضافات سیمان ۱۱۸
۵-۷ مواد تقدم دهنده بندش سیمان ۱۱۸
۵-۸ مواد حجم افزا ۱۲۳
۵-۹ آب آزاد ۱۲۶
۵-۱۰ مصرف بنتونایت آبدیده در دوغاب سیمان ۱۳۰
۵-۱۱ مواد وزن افزا ۱۳۱
۵-۱۲ زمان نیم بند شدن سیمان ۱۳۴
۵-۱۳ قوانین سرانگشتی ۱۳۷
۵-۱۴ مهارآب روی ۱۳۸
۵-۱۵ گرانروی ۱۳۹
۵-۱۶ تولیدات شرکت هالیبورتون ۱۴۰
۵-۱۷ مواد تاخردهنده شرکت هالیبورتون ۱۴۳
۵-۱۸ مواد ضدکف ۱۴۷
۵-۱۹ محاسبه مواد افزودنی به دوغاب سیمان ۱۴۹
۵-۲۰ روشهای متداول برای سبک کردن وزن دوغاب سیمانهای حفاری ۱۵۳
۵-۲۱ بنتونیت و روش افزودن آن به سیمان ۱۵۳
۵-۲۲ مشخصات فیزیکی گیلسونیت و اثر آن بر روی خواص سیمان های کلاسA,D 155
5-23 اثر بنتونیت بر روی خواص سیمان های کلاسD,A 156
5-24 نتیجه گیری ۱۵۷
فصل ششم:بنتونیت
۶-۱ مقدمه ۱۶۱
۶-۲ ژئوشیمی ۱۶۳
۶-۳ کانی های مهم بنتونیت ۱۶۴
۶-۴ انواع بنتونیت ها از دیدگاه صنعتی ۱۶۴
۶-۵ ژنزبنتونیت ۱۶۴
۶-۶ روشهای فرآوری ۱۶۵
۶-۷ موارد استفاده ۱۶۶
۶-۸ وضعیت تولید و فرآوری بنتونیت در ایران ۱۷۸
۶-۹ معادن عمده بنتونیت ۱۸۱
فصل هفتم: باریت
۷-۱ مقدمه ۱۸۳
۷-۲ تاریخچه باریت ۱۸۴
۷-۳ مشخصات عمومی باریت ۱۸۷
۷-۴ معادن عمده باریت ۱۸۸
۷-۵ موارد استفاده ۱۸۹
۷-۶ بازیافت باریت ۲۰۵
۷-۷ جایگزین ها ۲۰۵
۷-۸ ذخایر باریت ۲۰۶
منابع و ماخذ ۲۱۰
حفاری به معنی نفوذ در سنگ است. نفوذ در سنگها گاهی به منظور خرد کردن آنها انجام می گیرد. برای خرد کردن سنگها باید چالهای انفجاری حفر کرد و در داخل آنها مواد منفجره قرار داد. با منفجرکردن چالها، سنگها خرد می شوند، و با خرد شدن سنگها، استخراج و برداشت آسانتر است و با هزینه کمتری انجام می گیرد. در استخراج کلیه معادن به استثنای موارد نادر، مانند استخراج سنگهای ساختمانی یا برداشت بعضی از سنگهای سست، حفاری جزء عملیات اجتناب ناپذیر محسوب می شود. این نوع حفاری را حفاری استخراجی می گویند. حفاری در معادن تنها به منظور استخراج نیست؛ بلکه قبل از استخراج یا به هنگام استخراج، برای اکتشاف نیز انجام می پذیرد.
حفاری اکتشافی ممکن است به منظور کشف و پی بردن به وجود کانی یا ماده معدنی، ویا به منظور پی بردن به شرایط کیفی سنگها صورت گیرد. با توجه به بالا بودن هزینه حفاری اکتشافی و بعضی مشکلات فنی توصیه می شود که هر دو گروه متخصصانی که به دنبال کشف کانی یا در جستجوی کشف شرایط کیفی سنگها هستند، مطالعات خود را همزمان شروع کنند، علاوه بر حفاری استخراجی و حفاری اکتشافی، حفاری به منظور کارهای تکنیکی مانند حفاری به جهت تزریق سیمان در داخل درزه ها، حفاری جهت خارج کردن گازها از لایه ذغال یا حفاری به منظور منجمدکردن آب در داخل طبقات نیز انجام می گیرد. لذا عملیات حفاری در زمینه های مختلف مهندسی و علوم کاربرد وسیعی دارد. امروزه بیش از۹۵ درصد حفاریها به روش مکانیکی و با ماشینهای ضربه ای، چرخشی و ماشینهای ضربه ای- چرخشی انجام می گیرد. در روش مکانیکی نفوذ در سنگ با انرژی مکانیکی و از طریق اعمال ضربه های پی در پی، یا در اثر تماس انجام می گیرد. قطر چالهایی که با روش مکانیکی حفر می شوند بین۲/۱ اینچ تا۲۴ اینچ و عمق آنها از چند تا سانتیمتر تا چند هزار متر متغیر است. عمق غالب چالهای انفجاری کمتر از۲۰ متر و قطر آنها در معادن زیرزمینی کم است. اما امروزه در معادن روباز، برای پایین نگهداشتن هزینه های حفاری و انفجار و نهایتا کاهش هزینه استخراج قطر چالهای انفجاری را زیاد می گیرند؛ از این رو بین ماشینهایی که چالهای انفجاری در معادن روبار حفر می کنند و ماشینهای حفاری اکتشافی و ماشینهایی که به منظور استخراج نفت، گاز و آب به کار می روند، مشابهت زیادی وجود دارد. به طور مصطلح در حفاریهایی که به منظور دسترسی و استخراج سیالاتی مانند نفت ، گاز و آب انجام می گیرد، و همچنین در حفاری اکتشافی به جاری واژه چال از واژه چاه استفاده می شود. در به کارگیری واژه چال یا چاه صرفنظر از نقش سیال، ژنومتری، بویژه، عمق چال یا چاه نیز موثر است. چالها معمولا عمق کمی دارند؛ درحالی که عمق چاه بیشتر است. درهر صورت، شکل چالها یا چاهها سیلندری است و قطر آنها از عمق کمتر است. غیر از روش حفاری مکانیکی، روشهای دیگر نیز وجود دارد که در دست تحقیق و توسعه اند؛ مانند روشهای حفاری حرارتی، و حفاری لیزری که نفوذ در سنگها تنها به کمک انرژی مکانیکی انجام نمی گیرد؛ بلکه ابتدا از طریق حرارت یا فعل و انفعالات شیمیایی، سنگ را سست می کنند؛ سپس به کمک ماشینهای حفاری عمدتا چرخشی، در سنگ سست نفوذ می کنند تا چال یا چاه ایجاد شود. در این روشها که به انها روشهای پیشرفته حفاری نیز می گویند، هرچند سرعت حفاری۲۰۰ تا۴۰۰ درصد افزایش می یابد،مشکلات فنی متعددی وجود دارد که تا رفع این عیوب به زودی قابل استفاده نخواهد بود.