ماكينة حفر بضاغط هواء

أنواع آلات حفر الصخور مع ضواغط الهواء

تعمل آلة حفر الصخور بالهواء بشكل مشابه لأي آلة حفر أخرى، لكنها تستخدم الهواء المضغوط لتشغيل المثقاب الذي يقوم بعملية الحفر الفعلية. يمكن الحصول على الهواء المضغوط من ضاغط هواء مدمج في منصة الحفر أو من مصدر خارجي يتم توصيله إلى الموقع من خلال أنابيب أو مَشابك. يتم إطلاق الهواء المضغوط من خلال نظام صمامات متحكم به ليستخدم كمصدر الطاقة الأساسي للحفر.

يتم تصنيف منصات الحفر مع ضواغط الهواء بناءً على آلية عملها وطريقة الدوران.

• منصات الحفر الدوارة: تستخدم هذه المنصة ضغط الهواء لحفر ثقوب عميقة. كما يوحي الاسم، يعمل مثقاب الحفر عن طريق الدوران. يحتوي مثقاب الحفر على مطارق تضرب الصخر وتكسره إلى قطع صغيرة. يُعد هذا العمل بالمطرقة هو السبب وراء سرعة وكفاءة منصات الحفر الدوارة بالهواء في حفر الثقوب العميقة.
• منصات الحفر ذات الدفع العلوي: يُعد الدفع العلوي في آلة الحفر هذه مسؤولًا عن تدوير سلسلة الحفر ونقل سائل الحفر. يقوم سائل الحفر بإخراج قطع الصخر إلى السطح بينما يبرد ويُزيت مثقاب الحفر. بالإضافة إلى ذلك، يُساعد أيضًا على الحفاظ على استقرار ثقب الحفر.
• منصات الحفر الاتجاهي: يُشمل الحفر الاتجاهي حفرًا بزاوية أو بشكل أفقي لإنشاء آبار غير رأسية. تُستخدم هذه التقنية محركات طين الهواء، والتي تُستخدم لتدوير مثقاب الحفر بشكل مستقيم. أيضًا، يمكن أن يُشمل الحفر الاتجاهي أدوات توجيه الدوران التي تسمح بالحفر المُتحكم به بدقة على طول المسارات المطلوبة. يمكن استخدام ضاغط هواء لتشغيل محرك الطين.
• الحفر تحت الأرض أو حفر رمح الهواء: يُستخدم هذا النوع من الحفر عادةً صندوق حفر هواء لتناسب رأس الحفر وضاغط هواء لتوفير الطاقة للعملية. يوفر حفر الهواء طريقة للحفر أو الحفر أفقيًا في الحفر تحت الأرض. يتم إجراء الحفر تحت الأرض عادةً في الصخور الصلبة، ويُنشئ العاملون سلسلة من الثقوب الرأسية تُحدد نمط التفجير. تشمل بعض قطع المعدات التي تُصنف تحت هذه الفئة منصات الحفر التجريبي، ومنصات الحفر كاملة القسم، ومنصات حفر HDD القائمة على المجرف.

مواصفات وصيانة آلات حفر الصخور بالهواء

يُعد فهم مواصفات آلة حفر الصخور بالهواء أمرًا ضروريًا لفهم قدراتها ووظائفها. يمكن تقسيم مواصفات المنصة إلى معلمات عامة، ونظم الحفر، وميزات ضاغط الهواء، ومتطلبات الصيانة.

• المعلمات العامة

  تتوفر منصات الحفر بأنواع مختلفة، ولكل منها خصائص فريدة. يُلخص الجدول أدناه بعضها.

  

• نظم الحفر

  الغرض الأساسي من آلة حفر الصخور هو إنشاء ثقوب. لذلك، ليس من المستغرب أن يشمل تصميمها ميزات محددة لهذا الغرض. تُحدد نظم الحفر في المنصة مدى عمق واتساع الثقوب. كما أنها تُشرح دقة وكفاءة حفرها.

  عادةً، ستكون آلة حفر الصخور مزودة بسلسلة حفر، ومثاقب حفر، وآلية دفع علوي. سلسلة الحفر هي مجموعة من الأنابيب المتصلة التي تُوفر المسار لسائل الحفر (عادةً الماء) للوصول إلى مثقاب الحفر. تنقل سلسلة الحفر قوة الدوران من آلية الدفع إلى مثقاب الحفر.

• ميزات ضاغط الهواء

  تستخدم آلة حفر الصخور بالهواء الهواء المضغوط لتبريد مثقاب الحفر وإزالة القطع من الثقب أثناء الحفر. يُمكن ضاغط الهواء المدمج في المنصة من تحقيق ذلك. يُعد ضاغط الهواء أيضًا مسؤولًا عن تزويد كميات كبيرة من الهواء المضغوط اللازمة لعمليات الحفر.

  ستعتمد خيارات ضاغط الهواء المتاحة على نوع وغرض منصة الحفر. ومع ذلك، فهي تُصنف بشكل عام في فئتين رئيسيتين: ضواغط لولبية دوارة وضواغط ديزل. راجع الجدول أدناه لمزيد من المعلومات.

  

الصيانة

مثل أي آلة أخرى، تتطلب آلة حفر الصخور بالهواء صيانة دورية. يُساعد ذلك على ضمان الأداء الأمثل ومد عمر الخدمة للمعدات. غالبًا ما تكون مجموعة من استراتيجيات الصيانة الاستباقية والتفاعلية هي الطريقة الأكثر فعالية للحفاظ على منصات الحفر في حالة جيدة.

• التفتيش والصيانة الدورية

  يجب على العاملين وضع خطة تفتيش وصيانة دورية لآلات الحفر. يجب أن تتضمن الخطة فحوصات متكررة لمعرفة علامات التآكل أو التلف. بعد ذلك، يجب صيانة أو استبدال الأجزاء المتضررة على الفور.

  مع هذه الاستراتيجية، تقضي منصة الحفر وقتًا أقل في حالة ثابتة، ووقتًا أطول في العمل بكفاءة. يمكن أن تُساعد عمليات التفتيش على اكتشاف المشكلات البسيطة قبل أن تتفاقم إلى أعطال كبيرة في المعدات، والتي غالبًا ما تكون باهظة الثمن لإصلاحها.

• التزييت

  يُساعد تزييت الأجزاء المتحركة في منصة الحفر بشكل منتظم على تحسين موثوقية المعدات وتقليل وقت التوقف بسبب الأعطال. يُقلل التزييت من تآكل المكونات من خلال تقليل الاحتكاك بين الأسطح المتحركة. كما يُساعد أيضًا في تبريد المكونات التي قد تسخن نتيجة للاتصال والاحتكاك المطول بينها.

  يُطيل التزييت عمر خدمة منصات الحفر. كما أنه يُحسن كفاءة الحفر من خلال ضمان تشغيل الآلات بسلاسة دون انقطاع.

السيناريوهات

• استخراج الطاقة الحرارية الأرضية

  تُستخدم منصات الحفر مع ضواغط الهواء بشكل شائع في استخراج الطاقة الحرارية الأرضية. يوفر ضاغط الهواء تدفقًا ثابتًا من الهواء المضغوط لتبريد وتنظيف مثقاب الحفر أثناء إنشاء الآبار. تُستخدم هذه الآبار بعد ذلك للوصول إلى تشكيلات الصخور الساخنة في أعماق الأرض. سيتم تطوير هذه المنطقة لاحقًا لاستغلال الحرارة لتوليد الكهرباء أو للتطبيقات التدفئة المباشرة.

• حفر النفط والغاز على الأرض

  في مواقع حفر النفط والغاز على الأرض، تُستخدم على نطاق واسع منصات حفر الصخور الدوارة بالهواء مع ضواغط الهواء. في صناعة حفر النفط والغاز، تُعد طريقة موثوقة لإنشاء آبار من خلال أنواع مختلفة من التربة والصخور والتكوينات تحت الأرض أمرًا بالغ الأهمية. يُشغل ضاغط الهواء نظام دوران يُفصل ويُحفر من خلال الأرض، بينما يُخرج أيضًا مخلفات الحفر ويُزيت مثقاب الحفر بالهواء المضغوط. يُمكن ذلك العاملين من إنشاء آبار بكفاءة واقتصاديًا للوصول إلى احتياطيات النفط والغاز الطبيعي.

• حفر آبار المياه

  يُعد حفر آبار المياه أحد أكثر سيناريوهات الاستخدام شيوعًا لمنصة حفر الصخور مع ضاغط هواء. يُساعد ضاغط الهواء المستخدم في حفر آبار المياه على تشغيل معدات الحفر وإزالة القطع من البئر. تستخدم منصات حفر آبار المياه الدوارة بالهواء الهواء المضغوط عالي الضغط لتدوير مثقاب الحفر وإخراج قطع الحفر في نفس الوقت. يُمنع ذلك انهيار البئر ويحافظ على نظافته. غالبًا ما يتم إجراء حفر آبار المياه في المناطق الريفية، بعيدًا عن أنظمة المياه البلدية، للوصول إلى المياه الجوفية لأغراض الشرب والري.

• عمليات التعدين

  في أنواع معينة من عمليات التعدين، تُستخدم بشكل متكرر منصات حفر الصخور الدوارة بالهواء مع ضواغط هواء مدمجة. يُستخدم الهواء المضغوط لحفر آبار بحثًا عن رواسب معدنية وتنظيف مواقع الحفر من مخلفات الصخور. تتمتع منصات الحفر بضاغط يُولد هواءًا عالي الضغط لتدوير مثقاب الحفر وكسر طبقات الصخور. بينما يُستخرج الحفر عينات من الصخور لتحديد موقع رواسب المعادن، يُزيل الهواء في نفس الوقت قطع الصخور من ثقب الحفر. يتم حفر ثقوب التفجير، وهي آبار مُحفرة للسماح لشحنات متفجرة بكسر الصخور في عملية التعدين، أيضًا باستخدام منصات حفر الصخور الدوارة بالهواء.

• حفر الأعمدة لمشاريع البنية التحتية

  تُستخدم منصات الحفر التي تستخدم ضاغط هواء أيضًا لإنشاء أعمدة لمشاريع البناء الكبيرة. تُوفر هذه الأعمدة أساسًا ثابتًا للمباني. يُشغل الهواء المضغوط من المنصة مثقاب الحفر، مما يُمكن من إنشاء ثقوب للأعمدة حتى في الصخور الصلبة. يُزيل الهواء قطع الصخور أثناء حفر الثقوب. يُمنع ذلك انسداد مثقاب الحفر ويُمكن من صنع ثقوب دقيقة. تُساعد هذه طريقة حفر الأعمدة على إنشاء أسس قوية بدقة وفعالية لمشاريع البناء الكبيرة.

كيفية اختيار آلة حفر الصخور مع ضاغط هواء

• أعماق الحفر

  العامل الأساسي في اختيار منصة حفر الصخور بضاغط هواء هو مدى عمق الحفر المطلوب. تتمتع الآلات المختلفة بأعماق حفر قصوى متغيرة. على سبيل المثال، قد تُحفر منصة محمولة صغيرة حتى 1000 قدم، بينما يمكن أن تُحفر منصات أكبر مُثبتة على شاحنات أو مُقطورات من 2000 قدم إلى 6000 قدم أو أكثر. يُعد اختيار حفر بسعة عمق كافية للمهمة المقصودة أمرًا حيويًا.

• قوة ضاغط الهواء

  تُحدد قوة ضاغط الهواء وتصنيف الضغط قدرته على أداء الحفر والتحكم في الأدوات. تتطلب عمليات الحفر الأعمق والصخور الصلبة ضواغط أكثر قوة. يجب أن يكون معدل تدفق ضاغط الهواء، المقاس بالقدم المكعبة في الدقيقة (CFM)، كافيًا لعدد الأدوات المُشغلة بالهواء المخطط لاستخدامها جنبًا إلى جنب مع الحفر. يُضمن اختيار حفر بضاغط بحجم مناسب إكمال المهمة بكفاءة.

• طريقة الحفر والمثاقب

  تختلف أنواع الأرض. اختر الحفر الذي يمكنه استخدام المثقاب المناسب لنوع الأرض للوصول إلى الهدف. تشمل طرق الحفر السائدة الحفر الدوراني، وأخذ العينات بالدفع المباشر، والحفر بالدوران العكسي. تأكد من إمكانية استخدام الحفر للمثقاب المطلوب للظروف الجيولوجية. يُعد مطابقة طريقة الحفر والمثاقب أمرًا ضروريًا للحفر الفعال.

• الحركة والحجم

  تتوفر حفارات الهواء بأحجام تتراوح من المحمولة، المُثبتة على الشاحنات، أو حفارات المقطورات إلى الحفارات الضخمة والثابتة. يُضمن اختيار الحركة والأبعاد الصحيحة إمكانية الوصول إلى موقع الحفر. يمكن اختيار حفر محمول للوصول عن بُعد، بينما يعمل حفر مُقطورة أو مجنزرة أكبر للمواقع التي يمكن الوصول إليها. يجب أن يكون لدى الحفر طريقة نقل مناسبة، سواء كانت شاحنات أو مقطورات أو منصات، لظروف موقع المشروع.

آلة حفر الصخور مع ضاغط هواء Q&A

س1. ما الفرق بين منصة حفر الهواء ذات الرأس العلوي ومنصة حفر ذات الرأس الدائري؟

ج1. تستخدم منصة حفر الهواء ذات الدفع العلوي طاولة دوارة لتوفير الطاقة لدوران سلسلة الحفر. يتم تعليقها من أرضية المنصة وتُخفض إلى ثقب الحفر. على العكس من ذلك، تتمتع منصة حفر ذات الرأس الدائري ببرج يُمكن سلسلة الحفر من الدوران دون نقل المجموعة بأكملها يدويًا.

س2. ما الفرق بين منصة حفر متسلقة ومنصة حفر شاحنة؟

ج2. يتم تركيب منصة حفر متسلقة على مركبة يمكنها السفر على الطرق الوعرة، بينما يتم تركيب منصة حفر مُثبتة على شاحنة على شاحنة قياسية يمكن قيادتها على الطرق. تُستخدم المتسلقة غالبًا للوصول إلى مواقع بعيدة.

س3. ما عمر خدمة منصة حفر الهواء؟

ج3. يمكن أن يختلف عمر خدمة منصة حفر الهواء بشكل كبير اعتمادًا على عوامل مثل التصميم وجودة البناء، وتكرار الاستخدام، والصيانة والعناية، وظروف التشغيل، وما إذا تم تحديثها أو إيقافها.

س4. ما هي الأجزاء الثلاثة لمنصة حفر؟

ج4. المكونات الأساسية الثلاثة لمنصة حفر هي البنية التحتية، وهي جسم الدعم الرئيسي للمنصة؛ والبنية الفوقية، التي تُعدّ مكانًا للمعدات اللازمة للحفر؛ وجهاز الحفر، الذي يشمل الحفر والأدوات ذات الصلة.