جهاز حفر متعدد الوظائف

أنواع منصات الحفر متعددة الوظائف

تُعد منصة الحفر متعددة الوظائف قادرة على تنفيذ طرق حفر متنوعة. إن تصميمها المتعدد الاستخدامات وتقنيتها تجعلها قادرة على تلبية المتطلبات المتنوعة لمهام الحفر المختلفة في مجالات متنوعة، مثل هندسة الأساسات، واستكشاف المعادن، واستكشاف النفط والغاز، وحفر آبار المياه، والتحقيقات الجيوتقنية، ومراقبة البيئة.

• منصة الحفر الدوراني:

  عادةً ما يتم تشغيل هذا النوع من منصات الحفر متعددة الوظائف بواسطة عزم دوران هيدروليكي أو ميكانيكي، ولديها مثقاب دوار يحفر الأرض عن طريق تطبيق وزن هبوطي. يتم تدوير سلسلة الحفر، بما في ذلك مثقاب الحفر ومقاطع الأنابيب، للمضي قدمًا في عملية الحفر. بالإضافة إلى ذلك، يُصمم هذا النوع من منصات الحفر عادةً مع نظام دوران يساعد على إزالة قصاصات الحفر وإرجاع سائل الحفر إلى السطح.

• منصة الحفر اللولبية:

  يستخدم هذا النوع من منصات الحفر مثقابًا حلزونيًا يسمى اللولب. يتم دفع اللولب إلى الأرض، ويتم نقل التربة لأعلى من خلال لفائف اللولب الحلزونية. يمكن تشغيل منصة الحفر اللولبية بواسطة قوة يدوية أو ميكانيكية أو هيدروليكية أو كهربائية.

• منصة الحفر النافذة:

  يستخدم هذا النوع من منصات الحفر عادةً لأخذ عينات من التربة والصخور أو لاختبارات محددة في الموقع. يمكن أن تُنشئ ثقبًا أساسيًا صغير القطر في الأرض من خلال طرق حفر الصدم الهوائية أو الأسلاك أو النواة الدورانية. يمكن استخدام الثقب لجمع عينات من التربة والصخور أو لقياس توصيلية المياه في الطبقات السفلى باستخدام جهاز اختبار نفاذية المياه.

• منصة الحفر بالدفع المباشر:

  عادةً ما تكون منصة الحفر بالدفع المباشر عبارة عن منصة صغيرة وقابلة للنقل قادرة على إنشاء ثقوب صغيرة القطر (<2 بوصة) في التربة إلى عمق حوالي 100 قدم باستخدام نظام دفع ميكانيكي. نظام الدفع الخاص بها قادر على التغلب على مقاومة الاحتكاك واختراق الطبقات تحت السطح.

• منصة الحفر بالمطرقة العلوية:

  يُطبق هذا النوع من منصات الحفر متعددة الوظائف تقنية حفر المطرقة الارتجاجية. تُضرب مطرقة هوائية مثبتة على السطح أعلى سلسلة الحفر قضيب الحفر، مما ينقل التأثير إلى مثقاب الحفر. بالإضافة إلى التأثير، يساعد تدوير سلسلة الحفر أيضًا على المضي قدمًا في عملية الحفر.

• منصة الحفر من الأسفل (DTH):

  ميزة هذه منصة الحفر هي أن المطرقة ومثقاب الحفر متكاملان وموجودان أسفل ثقب سلسلة الحفر. تضرب المطرقة وتُدير مثقاب الحفر. تتمثل ميزة هذا التصميم في قدرته على توفير كفاءة حفر عالية واستهلاك منخفض للطاقة. غالبًا ما تُستخدم منصة الحفر DTH لحفر الثقوب كبيرة القطر.

• منصة الحفر بالنواة الماسية:

  تُستخدم هذه منصة الحفر عادةً مثقابًا سلكيًا مُغلفًا بالماس لإنتاج ثقب نواة رقيق الجدران. يهدف ذلك إلى استعادة نواة الاستكشاف الجيوتقني أو المعدني. تُستخدم عبوة نواة ذات قطر صغير لعملية أخذ العينات.

مواصفات وصيانة منصات الحفر متعددة الوظائف

مواصفات

• عمق وقطر الحفر: تتمتع منصة الحفر متعددة الوظائف بأعماق وأقطار حفر مختلفة وفقًا للنماذج والمواصفات المختلفة. يبلغ عمق الحفر بشكل عام من عشرات الأمتار إلى مئات الأمتار، وعادةً ما يكون قطر الحفر من بضعة سنتيمترات إلى أكثر من متر واحد.
• طرق الحفر: تتمتع منصات الحفر متعددة الوظائف بطرق حفر مختلفة؛ تدعم بعض النماذج الحفر الدوراني، وبعضها يدعم الحفر بالصدم، وبعضها يدعم الحفر المركب الدوراني والصدم. تختلف ظروفها الجيولوجية القابلة للتطبيق واحتياجاتها الهندسية.
• أنظمة الطاقة: تشمل أنظمة الطاقة في منصات الحفر متعددة الوظائف محركات الديزل والمحركات الكهربائية والأنظمة الهيدروليكية، إلخ. توفر أنظمة الطاقة الطاقة وعزم الدوران لمثاقب الحفر وعمليات الحفر من خلال طرق نقل مختلفة.
• أنظمة التحكم: تختلف أنظمة التحكم في منصات الحفر متعددة الوظائف، بما في ذلك التحكم الميكانيكي والتحكم الكهربائي والتحكم الهيدروليكي وطرق أخرى. يمكن لنظام التحكم أن يُحقق التحكم الأوتوماتيكي والدقيق لمعلمات الحفر مثل سرعة الحفر وسرعة التغذية وعزم الدوران، إلخ.
• الوزن والحجم: عادةً ما يكون وزن وحجم منصات الحفر متعددة الوظائف كبيرًا، مما يتطلب طرق نقل وتثبيت خاصة لتلبية متطلبات الهندسة المختلفة.

صيانة

• التنظيف المنتظم: نظف الجزء الخارجي لمنصة الحفر لإزالة الغبار والأوساخ والزيت. انتبه لتنظيف نظام التبريد ونظام سحب الهواء لضمان التبريد والتهوية الجيدين.
• فحص مستويات السوائل: تحقق من زيت المحرك وسائل التبريد والزيت الهيدروليكي والوقود، إلخ، في منصة الحفر، وتأكد من أن مستويات السوائل في النطاقات المحددة للحفاظ على تشغيل المعدات بسلاسة.
• فحص المكونات الرئيسية: فحص المكونات الرئيسية لمنصة الحفر بشكل دوري، مثل مثاقب الحفر وأدوات الحفر ونظام النقل والنظام الهيدروليكي، إلخ. تحقق مما إذا كانت متآكلة أو مشوهة أو تالفة. استبدلها أو قم بإصلاحها في الوقت المناسب إذا تم العثور عليها غير طبيعية.
• صيانة الأنظمة الكهربائية: تحقق من النظام الكهربائي لمنصة الحفر بحثًا عن الأسلاك السائبة والاتصالات الضعيفة وغيرها من المشاكل، وقم بإصلاحها أو شدها حسب الحاجة. حافظ على نظافة و جفاف المكونات الكهربائية.
• التشحيم المنتظم: قم بتشحيم الأجزاء المتحركة لمنصة الحفر وفقًا لدفاتر إرشادات المعدات واللوائح، مثل المحامل وصناديق التروس، إلخ. تأكد من التشغيل السلس وتقليل الاحتكاك والتآكل.
• انتبه إلى التهوية وتبديد الحرارة: تأكد من التهوية وتبديد الحرارة الجيدين، خاصةً النظام الهيدروليكي ومحرك منصة الحفر متعددة الوظائف، لتجنب ارتفاع درجة الحرارة وتلف المعدات أثناء التشغيل.
• الصيانة والإصلاح المنتظمين: قم بوضع خطط صيانة لمنصة الحفر وفقًا لدفاتر إرشادات المعدات واللوائح. قم بصيانة المكونات والأنظمة الرئيسية لمنصة الحفر بشكل منتظم، وإصلاح الأجزاء التالفة واستبدالها، وضمان تشغيل المعدات بشكل مستقر وموثوق به.

سيناريوهات استخدام منصات الحفر متعددة الوظائف

تُعد منصات الحفر متعددة الوظائف مفيدة وفعالة في جميع أنواع الصناعات والتطبيقات. فيما يلي بعض القطاعات والمجالات التي يمكن استخدامها فيها:

• حفر الأساسات

  يمكن لمنصة الحفر أن تحفر بسهولة في التربة الصلبة والصخور في المناطق البحرية والساحلية لإنشاء ركائز لبناء ودعم الأساسات.

• تثبيت التربة وتثبيت المرسى

  يمكن لمنصات الحفر متعددة الوظائف إنشاء مسامير التربة و نقاط المرسى في المناطق المنحدرة لتحقيق استقرار كتلة التربة والصخور.

• حفر الغلاف

  باستخدام تقنية حفر الغلاف المزدوج، يمكن لمنصات الحفر متعددة الوظائف استخراج عينات التربة مع الحفاظ على استقرار جدران الثقب عن طريق إدخال غلاف فولاذي في نفس الوقت الذي يتم فيه إجراء عملية الحفر.

• الحفر الاتجاهي الأفقي (HDD)

  تُعد تقنية HDD طريقة شائعة تستخدم فيها آلات الحفر لوضع خطوط الأنابيب أو الكابلات تحت الأنهار أو الطرق أو العوائق الأخرى أفقيًا. تقوم تقنية HDD بعمل ثلاثة تصميمات لخطوط أنابيب منصات الحفر، مثل نصف قطر قصير ونصف قطر طويل ونصف قطر مركب.

• حفر الميكرو ركائز

  يمكن تحسين البنية التحتية مثل الجسور أو المباني باستخدام منصات الحفر متعددة الوظائف لحفر الميكرو ركائز. توفر الميكرو ركائز دعمًا إضافيًا أو آليات نقل الحمولة.

• آبار المياه والآبار الجيو حرارية

  تُعد منصات الحفر متعددة الوظائف مناسبة لحفر آبار المياه في المناطق الريفية. يمكن استخدامها أيضًا لحفر الآبار الجيو حرارية أو جمع الطاقة الجيو حرارية لأنظمة التدفئة والتبريد.

• حفر المسح والتحقيق

  غالبًا ما تُستخدم منصات الحفر متعددة الوظائف لحفر المسح والتحقيق في صناعة التعدين. تُجمع بيانات جيولوجية للمساعدة في استكشاف المعادن وتقييم الرواسب.

• التحكم في التسرب والحشو

  يمكن استخدام منصات الحفر متعددة الوظائف لحقن الحشو للتحكم في تسرب المياه وملء الفراغات وتحسين قوة التربة أو الصخور من خلال تقنيات الحشو.

• حفر عبور خطوط الأنابيب

  يمكن استخدام منصات الحفر لإنشاء معابر مفتوحة أو ثقوب لخطوط الأنابيب عند معابر الأنهار أو الطرق. يمكن تثبيت خطوط الأنابيب بأمان باستخدام أي طريقة حفر.

• حفر متخصص

  تُجهز بعض منصات الحفر متعددة الوظائف للحفر المتخصص، مثل حفر المطرقة من الأسفل أو حفر الدوران العكسي لظروف جيوتقنية أو بيئية معينة.

كيفية اختيار منصات الحفر متعددة الوظائف

عند اختيار نموذج آلة منصة حفر متعددة الأغراض لاحتياج معين، هناك بعض الأمور المهمة التي يجب مراعاتها.

• ظروف التربة وخصائص تكوين الصخور

  قد تختلف متطلبات الحفر ومعلماته اعتمادًا على تضاريس التربة والصخور. ستساعد معرفة حالة التكوين على اختيار منصة حفر ذات طريقة حفر مناسبة. على سبيل المثال، ستكون TC (مركبة مهواة) أو AC مثالية للمنطقة الصخرية أو منطقة التربة الصلبة. على العكس من ذلك، ستعمل منصة الحفر الدوراني أو منصة الحفر متعددة الوظائف مع مثقاب الحفر والتعلق بالأداة المناسب بشكل أفضل لخصائص التكوين الأخرى.

• سطح ومساحة التشغيل

  في المناطق المفتوحة ذات الأسطح الصلبة، قد تكون منصة الحفر المركبة على الشاحنة مفيدة للغاية. ومع ذلك، بالنسبة للمسطحات المائية أو الأماكن المستنقعية، ستعمل منصة الحفر البرمائية بشكل جيد. وبالمثل، بالنسبة للمناطق الحضرية حيث تكون الأراضي المفتوحة غير كافية، تكون منصة الحفر الأفقية أفضل.

• عمق وقطر الحفر

  يؤثر عمق وقطر الحفر المطلوبان للتحقيق الجيولوجي بشكل مباشر على اختيار منصات الحفر. تتوفر عادةً أقطار حفر اثني عشر وثلاثة آلاف واثنين ألف متر. يمكن للمشترين اختيار منصة حفر يمكنها الوصول إلى عمق وقطر مرغوب فيه.

• طريقة الحفر والتكنولوجيا

  من بين منصات الحفر متعددة الوظائف، هناك تقنية الروتاري-كتر التي تتناسب مع تشكيلات الصخور اللينة والمتوسطة والصلبة ذات التركيز العالي. تعمل طريقة الاحتكاك الدوراني، التي تُولد الحرارة لكسر الصخور، فقط لأنواع معينة من الصخور. وهناك العديد من الطرق الأخرى التي يجب على المرء مطابقة تقنية الحفر المطلوبة مع الحالة الجيولوجية.

• كفاءة الحفر وميزات الأتمتة

  ستساعد منصة الحفر المجهزة بميزة أتمتة ممتازة على تسريع كفاءة تشغيل العميل، وتقليل الجهد اليدوي، وزيادة الإنتاجية. تساعد الآلات المجهزة بأنظمة التحكم المحوسبة والمراقبة المتكاملة ووظائف الحفر الأوتوماتيكية على تحقيق أداء حفر أفضل.

أسئلة وأجوبة

س: ما هي استخدامات منصة الحفر متعددة الوظائف؟

ج: تُعد منصات الحفر متعددة الوظائف آلات قابلة للتكيف يمكنها تنفيذ مجموعة من المهام تتجاوز مجرد الحفر. اعتمادًا على النموذج والتصميم، يمكن لهذه المنصات إجراء أنشطة مختلفة مثل حفر المياه أو النفط أو الغاز أو الطاقة الجيو حرارية؛ إجراء المسوحات الجيولوجية؛ أو تنفيذ حفر الثقوب التجريبية، من بين أمور أخرى.

س: ما هي فوائد منصة الحفر متعددة الوظائف؟

ج: تُقلل منصات الحفر متعددة الوظائف من عدد الآلات المطلوبة في الموقع وتُقلل من تكاليف الصيانة. كما أنها تُحسّن كفاءة التشغيل، وتوفر الوقت عن طريق إزالة الحاجة إلى إعادة التعيين لمهام مختلفة. تُعد المرونة ميزة أخرى حيث يمكن لهذه المنصات أن تتكيف مع متطلبات المشروع المختلفة. كما تُعد الدقة والaccuracy أعلى في الحفر أيضًا من الميزات الشائعة في منصات الحفر متعددة الوظائف. بالإضافة إلى ذلك، تؤدي الأتمتة والتقنيات المتقدمة في هذه المنصات غالبًا إلى عمليات أكثر أمانًا مع أقل تدخلات يدوية.

س: كيف تعمل منصات الحفر متعددة الوظائف؟

ج: تعمل منصات الحفر متعددة الوظائف باستخدام مصدر طاقة، عادةً محرك ديزل أو محرك كهربائي، الذي يدفع آلية دوران. تدير هذه الآلية أنبوب الحفر ومثقاب الحفر، مما يسمح لمنصة الحفر باختراق أنواع مختلفة من مواد الأرض. قد تشمل النماذج المتقدمة أنظمة أوتوماتيكية لتوجيه و التحكم في العمق والتحكم عن بعد بمشغل واحد. اعتمادًا على المهمة المراد إنجازها، يمكن تبديل المثاقب والمرفقات المختلفة.