دانلود رایگان


دانلود پایان نامه عمران اصول حفاری و حفاری در - دانلود رایگان



دانلود رایگان دانلود پایان نامه عمران اصول حفاری و حفاری در سنگهای سخت

دانلود رایگان
دانلود پایان نامه عمران اصول حفاری و حفاری در سنگهای سختدانلود پایان نامه عمران اصول حفاری و حفاری در سنگهای سخت فهرست مطالب چکیده........................................................................................................ 3 مقدمه........................................................................................................ 4 فصل اول شاخصهاي حفاري........................................................................................ 6 سختي........................................................................................................ 6 سفتي......................................................................................................... 7 سايندگي..................................................................................................... 7 اندازه و يكنواختي دانه ها................................................................................. 9 جدايش...................................................................................................... 9 تقسيم بندي سنگها بر اساس شاخصهاي حفاري.................................................... 10 سنگهاي آذرين ساينده................................................................................... 11 سنگهاي آذرين نيمه ساينده.............................................................................. 11 سنگهاي آذرين با سايندگي كم.......................................................................... 12 سنگهاي آذرين تجزيه .................................................................................. 12 سنگهاي متامورفيك...................................................................................... 13 سنگهاي متامورفيك سخت و ساينده................................................................... 13 سنگهاي متامورفيك نيمه سخت و نيمه ساينده....................................................... 14 سنگهاي متامورفيك نرم................................................................................. 14 سنگهاي رسوبي.......................................................................................... 14 سنگهاي سخت سيليسي.................................................................................. 15 سنگهاي رسوبي ساينده با سختي كم.................................................................. 15 شكننده اما ساينده......................................................................................... 16 نسبتاً سخت اما فاقد خاصيت سايندگي................................................................ 16 سنگهاي رسوبي نرم و فاقد , خاصيت سايندگي..................................................... 17 فصل دوم مشخصات و پارامترهاي سنگ براي حفاري ...................................................... 18 حفاري پذيري اوليه....................................................................................... 22 پارامترهاي پيشرفت.................................................................................... 23 پارامترهاي خوردگي ابزار............................................................................. 24 دانه بندي................................................................................................... 26 حفاري پذيري كلي ....................................................................................... 27 خصوصيات جرم سنگ................................................................................. 27 قرار گرفتن ناپيوستگي ها............................................................................... 29 نتيجه گيري .............................................................................................. 30 فصل سوم حفاري ضربه اي......................................................................................... 31 3-1 حفاري كابلي........................................................................................ 32 3-1 الف) تميز كردن چال.............................................................................. 33 3-1 ب) نظريه حفاري كابلي......................................................................... 35 3-1- ج) امتيازات حفاري كابلي..................................................................... 38 3-1- د) نقاط ضعف و معايب اين سيستم............................................................ 39 3-2 دستگاه حفاري چكشي............................................................................. 40 3-2-1 اصول عمليات حفاري توسط اين ماشين ها............................................... 42 3-3 انديس گذاري ....................................................................................... 47 3-4 توليد و انتقال انرژي در سيستم حفاري ضربه اي............................................ 50 3-4-1 اتلاف انرژي در طول لوله حفاري.......................................................... 54 3-5 انتقال انرژي در سطح تماس مته با سنگ از اولين موج ايجاد شده...................... 56 3-6 تراست مورد نياز در حفاري ضربه اي....................................................... 60 3-7 تأثير شكل سرمته در حفاري ضربه اي......................................................... 62 آزمايشات تعيين مشخصات در سيستم حفاري ضربه اي.......................................... 63 فصل چهارم .سيستم حفاري چرخشي.................................................................................. 69 4-1 حفر چال هاي انفجاري با استفاده از سيستم حفاري چرخشي............................... 71 4-2 عوامل مؤثر بر ميزان نفوذ سرمته در داخل سنگ.......................................... 72 4-3 سرمته هاي حفاري چرخشي...................................................................... 78 4-4 انواع مختلف طراحي.............................................................................. 79 4-5 اساس كار سرمته هاي مخروطي گردنده....................................................... 81 4-6 عمل فشارش و ايجاد شكست در سنگ......................................................... 83 4-7 آناليز عمل متقابل سرمته و سنگ با در نظر گرفتن ميزان انرژي ذخيره شده......... 87 4-7-1 عمل اوليه سرمته............................................................................... 87 4-7-2 عمل ثانويه سرمته............................................................................. 89 4-8 طوق چرخشي..................................................................................... 90 فصل پنجم حفاري الماسه............................................................................................ 93 5-1 انواع سرمته هاي الماسه......................................................................... 95 5-1-1 سرمته هاي داراي قطعات الماس بر روي سطح بدنه................................... 95 5-1-2 سرمته هاي داراي قطعات الماس در داخل تركيب بدنه................................. 96 5-2 مقايسه هزينه ها در حفاري هاي الماسه....................................................... 97 5-3 لوله هاي مغزه گيري............................................................................... 99 5-3 الف) لوله هاي مغزه گيري انفرادي.......................................................... 100 5-3 – ب) لوله هاي مغزه گيري دو جدار......................................................... 101 5-3-ج) لوله هاي مغزه گيري دو جداره اصلاح شده........................................... 103 5-4 تكنيك حفاري با خطوط سيمي................................................................ 105 5-4-1 سيستم حفاري سيمي......................................................................... 105 5-4-2 پايداري چال در حفاري سيمي............................................................. 107 5-4-3 رشته لوله هاي حفاري سيمي.............................................................. 108 5-4-4 محفظه مغزه گيري در حفاري سيمي.................................................... 108 5-4-5 سيستم با قابليت جمع شدن.................................................................. 109 5-4-6 امتيازات و مزاياي سيستم حفاري سيمي................................................ 110 سرمته هاي مغزه گيري در حفاري سيمي......................................................... 111 5-5 هزينه ها........................................................................................... 111 5-6 محاسبات عملي در حفاري الماسه........................................................... 112 5-7 نظريه حفاري بر مبناي عمل سايش......................................................... 115 5-8 تأثير خواص سنگ در ميزان نفوذ سرمته هاي الماسه نوع او.ل....................... 119 5-9 سرمته هاي الماسه نوع دوم................................................................... 120 مقدمه: حفاری به معنی نفوذ در سنگ است . نفوذ در سنگ گاهی به منظور خرد کردن آن انجام میگیرد . به طور کلی صرف نظر از نوع روش و منشا انرژی ، عملیاتی را که به حفر چال در سنگ منجر می شود ، نفوذپذیری می نامند. مواد معدني زيربناي اقتصاد و صنعت در جامعه را تشكيل مي دهند. بشر از همان آغاز آفرينش خود و در طول تاريخ، بر حسب نيازمنديها و شناخت از مواد معدني استفاده كرده است. اكنون نيز انسان از تمامي مواد معدني به حالت ها و شيوه هاي گوناگون بهر ه برداري مي نمايد. به ديگر سخن همين مواد معدني هستند كه پايه و اساس تمدن را تشكيل مي دهند. عوامل مؤثر بر آستانه اقتصادي شدن مواد معدني عواملي چون عرضه، تقاضا و مسائل سياسي مي باشد . ميزان توليد مواد معدني در دهه گذشته افزايش شاياني داشته است. عواملي كه موجب اين افزايش می باشند عبارتند از : پیشرفت در تکنولوژی و روشهای حفاری ،پيشرف در زمينه اكتشاف به دليل مشخص شدن منشاء محيط و چگونگي تشكيل ذخاير مختلف، مثلاً نظريه تكتونيك صفحه اي كمك هاي مؤثري در رابطه با كشف ذخاير مس پروفیری نمود ه است . در دهه اخير بكارگيري روش هاي نوين ژئوفيزيكي و ژئوشيميايي در كشف ذخاير جيدد بخصوص آنهايي كه در اعماق زمين قراردارند كمك مؤثري نمود. همچنين ماشينهاي جديد استخراج موجب شده تا ذخايري كه در اعماق قرار داشته قابل بهر ه برداري شوند و با كمك از اين ماشين الات ميزان توليد روزانه بالا رود. پيشرفت در زمينه صنعت تلغيظ و تصفيه موجب گرديد تا بسياري از ذخاير عميق دور از دسترس نيز قابل بهر ه برداري شوند. همزمان با بالارفتن توليد، ميزان مصرف موادمعدني نيز افزايش داشته است. از میان عوامل ذکر شده در فوق، در این متن به توضیح و بحث در خصوص روشهای حفاری، بخصوص حفاری در سنگهای سخت می پردازیم . بطور کلی تاریخچه حفاری مبهم است ،اما از زمانهای دور، ملتهای متمدن به منظور دسترسی به آب و بعضی کریستالها،عملیات حفاری را انجام داده اند . تا چند دهه قبل ،سیستم حفاری دستی جهت ایجاد چال برای احداث تونل در معدن متداول بود. با گذشت زمان و نیاز به حفاریهای عمیق، روش دیگری از حفاری دستی بنام روش کابلی متداول شد که در آن طول مته بیشتر بود و برای ضربه زدن از کابل فولادی استفاده می شد . پروژه ای که ملاحظه میفرمایید به معرفی و بحث در مورد روشهای حفاری بویژه حفاری در سنگهای سخت پرداخته است . مطالب فوق در 5 فصل مطرح گردیده که عبارتند از : 1 - شاخصهاي حفاري 2 - مشخصات و پارامترهاي سنگ براي حفاري 3 - حفاري ضربه اي 4 - سيستم حفاري چرخشي 5 - حفاري الماسه در فصول فوق سعی شده تا ابتدا به معرفی روشها و پارامترهای مهم در امر حفاری پرداخته شود و در ادامه به بحث در مورد عوامل پیشرو در راندمان حفاری و مقایسه روشهای مختلف حفاری و ذکر معایب و مزایای هر کدام بطور جداگانه و همچنین بحث هزینه ها پرداخته شده است . شایان ذکر است که روش مطالعه و جمع آوری مطالب در این پروژه از نوع مطالعات میدانی می باشد و اکثر مطالب از سایتهای اینترنتی مربوط به حفاری جمع آوری و ترجمه شده است که آدرس سایتهای فوق در قسمت منابع ذکر شده است . شاخصهاي حفاري 1 از ميان شاخصهاي متعدد حفاري , به شاخصهايي كه در نمونه هاي دستي در صحرا و با امكانات اوليه قابل ارزيابي اند اشاره مي شود. سختي سختي كانيها با ابزاري همچون ناخن دست , سوزن برنجي , جسمي فولادي يا كوارتز در مقياس موهر قابل سنجش است. اما ارزيابي سختي سنگها پيچيده است زيرا علاوه بر آنكه به سختي كانيها بستگي دارد به سختي باندهاي متصل كننده و منشاء سنگ نيز وابسته است. براي مثال كوارتزيت كه از دانه هاي كوارتز با باند سيليس تشكيل شده و داراي منشاء دگرگوني سنگي است بسيار سخت و درجه سختي آن معادل 7 مي باشد , اما ماسه سنگ آهكي با منشاء رسوبي با چاقو خط بر مي دارد در حالي كه درصد قابل توجه اي از كاني سنگ , كوارتز است. سفتي سفتي سنگ به سختي آن بستگي دارد. در سنگهاي رسوبي سفتي سنگ به باند متصل كننده كانيها و در سنگهاي آذرين به بافت سنگ ( شكل و اندازه كانيها ) و در سنگهاي متامرفيك به ساختمان سنگ بستگي دارد. سفتي سنگ در صحرا با شكستن آن به چند قطعه يا چكش قابل اندازه گيري است. سايندگي در كار حفاري , سايندگي به خاصيتي از سنگ اطلاق مي شود كه قادر است سرمته را كه ممكن است از جنس فولاد كربور تنگستن يا الماس باشد از بين ببرد. سايندگي به طور كيفي ارزيابي مي شود و به سختي كانيها بستگي دارد. اما شكل دانه ها و كليواژ نيز در كيفيت اين خاصيت تأثير دارد. به همين دليل در سالهاي نه چندان دور در ايامي كه تنها مته هاي فولادي مورد استفاده قرار مي گرفتند عمر اين مته در سنگهاي حاوي كوارتز مثل ماسه سنگ در حد چند سانتي متر بود هر چند كوارتز سختي بيشتري نسبت به فولاد دارد. اما شكل ذرات نيز بي تأثير در كاهش عمر مته نبوده است. اين مشكل با جانشين كردن مته هايي از جنس كربور تنگستن به جاي مته هاي فولادي برطرف شده است. خرده سنگهاي گوشه دار و نيز در مقايسه با خرده سنگهاي گرد بر روي مته خراشهاي عميق ايجاد مي كنند و مانع از آن مي شوند تا انرژي منتقل شده به سطح مته موجب خرد شدن سنگ شود. از سوي ديگر خرده هاي ريز و گرد سنگ نيز باعث صيقل دادن سر مته و كندي حفاري مي شوند. سنگهايي كه خاصيت سايندگي آنها در حفاري بايد مورد توجه قرار گيرند عبارتند از : 1) سنگهاي حاوي كوارتز كوارتزيت , ماسه سنگ , گريت 1 و سنگهاي آذرين اسيدي 2) سنگهاي حاوي سيليس مثل چرت 2 فلينت 3 و سنگهاي اوليوين دار مثل دونايت 4 و بعضي از انواع بازالت 3) سنگهاي حاوي گارنت 5 مثل گنيس گارنيت دار. در مقايسه با سيستم ضربه اي , سيستم حفاري چرخشي نسبت به خاصيت سايندگي حساسيت بيشتري دارد لذا در ارتباط با سيستم چرخشي , خاصيت سايندگي بسياري از سنگها ولو در مقياس كوچك بايد مورد توجه قرار گيرد ؛ كه البته كميت سايندگي مطرح خواهد بود تا كيفيت آن. براي مثال مدستون سيلت دار سخت , در شرايط نرمال به علت نداشتن كميت بالاي خاصيت سايندگي به عنوان سنگ ساينده محسوب نمي شود اما براي سيستم چرخشي حتي در مقياس كم مضر است. كانيهايي همچون توپاز , كروندوم و بريل چون به ندرت در سنگها وجود دارند كمتر مورد توجه قرار مي گيرند. اندازه و يكنواختي دانه ها به طور كلي سرعت حفاري در سنگهاي دانه درشت زيادتر از سنگهاي دانه ريز است. در سنگهاي آذرين , دانه هاي درشت بيانگر كندي فرايند سرد شدن ماگماست يا آنكه ماگماٍ،كاني وسيال خاصي داشته است و دانه هاي ريز نشانه سرد شدن سريع ماگما , عمق كم و توده كوچك است. در سنگهاي رسوبي اندازه وشكل دانه ها بستگي به مسافتي دارد كه طي نموده است. دانه هاي متفاوت از نظر شكل بيانگر ته نشيني سريع است. جدايش برخي از سنگها مثل شيل اين خاصيت را دارند كه به موازات لايه بندي در امتداد كليواژ مثل اسليت و شيست به راحتي جدا شوند. حفاري در چنين سطوحي آسان و همچنين سرعت آن زيادتر است. تقسيم بندي سنگها بر اساس شاخصهاي حفاري به طور كلي سنگها به سه گروه تقسيم بندي مي شوند. گروه اول شامل آن دسته از سنگها است كه از سرد شدن ماگماي مذاب به وجود مي آيند. برحسب اينكه ماگما چگونه و در كجا سرد مي شود سه گروه سنگهاي آذرين قابل تشخيص است كه عبارتند از : 1) سنگهاي آذرين پلوتنيك كه دانه درشتند. 2) سنگهاي آذرين درونی كه از نظر اندازه دانه ها متوسط اند و نشان مي دهد كه سرد شدن ماگما در درون زمين صورت گرفته و 3) سنگهاي آذرين بيروني كه دانه ريز و بافت شيشه اي دارند كه نشان دهنده آن است كه ماگما در سطح سرد شده است. بسياري از سنگهاي آذرين هم سخت اند و هم سفت و بيشتر آنها بايد با سيستم ضربه اي حفاري شوند و اگر چه در بعضي از انواع ممكن است به كمك ماشينهاي چرخشي نيز حفاري انجام پذيرد. انتخاب ماشين حفاري با توجه به خاصيت زير انجام مي گيرد. سنگهاي آذرين ساينده دانه ريز مثل پرليت , ابسيدين, رئوليت دانه متوسط مثل آپليت , فلسايت , ميكروگرانيت , گرانوفير دانه درشت مثل گرانوديوريت , گرانيت , پگماتيت. براي اين گروه از سنگها در صورتي كه قطر چال كمتر از 2 اينچ باشد بايد از چكش حفاري سنگين يا سينكر استفاده كرد و براي چالهاي با قطر بين 2 تا 4 اينچ از دريفتر و چالهايي با قطر بين 4 تا 6 اينچ از D-T-H و چكشهاي حفاري با مته هاي قلمي با جنس كربور تنگستن بايد استفاده شود. لازم به توضيح است كه در همه اين ماشينها بايد از قدرت وتراست حداكثر استفاده را به عمل آورد. در غير اين صورت حفاري به كندي صورت مي گيرد. سنگهاي آذرين نيمه ساينده دانه ريز مثل داسیت , و بازالت اوليوين دار. دانه درشت مثل دونايت , گابراواوليوين دار , ديوريت كوارتزدار , پريودوتيت سنگهاي آذرين با سايندگي كم دانه ريز مثل آندزيت , بازالت , تراشيت دانه متوسط مثل دولريت , دياباز , لمپروفي . دانه درشت مثل ديوريت , گابرو , نوريت , پورفريت , سينيت. در دو طبقه بندي بالا براي چالهاي با قطر كم و عمق كم از سينكر يا چكش حفاري نيمه سنگين بايد استفاده شود , براي چالهاي با قطر 6 اينچ مي توان از ماشين چرخش سنگين و براي مورد بينابين اين دو از D-T-H استفاده كرد. سنگهاي آذرين تجزيه شده دانه ريز مثل بازالت قرمز. دانه متوسط مثل سرپانتين. دانه درشت مثل گرانيت كائولينه شده. بدون استفاده از حفاري و انفجار نيز مي توان بازالت قرمز را به كمك بولدوز آماده بهره برداري كرد اما گزينه ديگر , استفاده از ماشين حفاري چرخشي با مته تيغه اي است در مورد سر پانتين به قطر چال بستگي دارد. براي چالهاي با قطر كم مي توان از ماشين ضربه اي و براي چالهاي با قطر زيادتر مي توان از D-T-H يا ماشين حفاري چرخشي يا چرخشي – ضربه اي استفاده كرد كه از اين نوع ماشينها براي سر پانتين و گرانيت كائولينه شده نيز به كار گرفته مي شوند سنگهاي متامورفيك اين گروه از سنگها در اثر حرارت يا فشار يا هر دو بر روي سنگهاي رسوبي و آذرين به وجود آمده اند و طيف وسيعي از سنگها را شامل مي شوند بعضي از اين سنگها از نظر حفاري مشابه آذرين و بعضي ديگر مشابه رسوبي اند. سنگهاي متامورفيك سخت و ساينده دانه ريز مثل گرانوليت , كوارتزيت و شيست كوارتزدار. دانه درشت مثل گنيس. كوارتزيت خاصيت سايندگي زيادي دارد و حفاري با آن بسيار دشوار است. چه در مورد كوارتزيت و چه در ساير موارد , ماشينهاي حفاري ضربه اي سنگين اولويت دارند. انتخاب يكي از انواع ضربه اي بستگي به قطر چال دارد. سنگهاي متامورفيك نيمه سخت و نيمه ساينده دانه متوسط مثل شيست – هورنبلند و ميكا-شيست دانه درشت مثل ماربل دولوميته. در موارد ياد شده بالا مي توان از ماشين حفاري ضربه اي نيمه سنگين و يا سنگين استفاده كرد. سنگهاي متامورفيك نرم دانه ريز مثل اسليت. دانه متوسط مثل فلينت , شيست , كلرايت . دانه درشت مثل ماربل. براي چالهاي با قطر كم از چكش حفاري سبك و يا نيمه سنگين و براي چالهاي با قطر زياد از دريفتر يا D-T-H يا ماشين چرخشي با تراست زياد بايد استفاده كرد. سنگهاي رسوبي اين گروه از سنگها از فرسايش و تخريب سنگهاي قديمي تر به وجود آمده اند و از نظر حفاري طيف وسيعي را شامل مي شوند. در ميان سنگهاي رسوبي , سنگهايي را مي توان يافت كه به دليل سختي به دشواري حفاري مي شوند ضمناً موادي را از اين گروه مي توان نام برد كه به مانند خاك عمل مي كنند. مثل ماسه و رس. گروه بندي همه سنگهاي رسوبي در اينجا امكان پذير نيست آنچه كه در ذيل بدان اشاره خواهد شد تقريبي است و بيشتر عمليات حفاري در آنها انجام مي گيرد. تعداد صفحات:104 متن کامل را می توانید دانلود نمائید چون فقط تکه هایی از متن در این صفحه درج شده (به طور نمونه) و ممکن است به دلیل انتقال به صفحه وب بعضی کلمات و جداول و اشکال پراکنده شده یا در صفحه قرار نگرفته باشد که در فایل دانلودی متن کامل و بدون پراکندگی با فرمت وردwordکه قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است.

دریافت فایل
جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید




اصول حفاری در سنگهای سخت


سنگهاي متامورفيك و سنگ آذرین


سنگهاي رسوبي ساينده


پارامترهاي خوردگي ابزار


انديس گذاري در حفاری


تراست مورد نياز در حفاري


حفاري الماسه


تكنيك حفاري با خطوط سيمي


مقاله


پاورپوینت


فایل فلش


کارآموزی


گزارش تخصصی


اقدام پژوهی


درس پژوهی


جزوه


خلاصه


رویکردهای نوین اجرایی خلاقیت و نوآوری در

مقاله درباره نحوه انتخاب یک مادربرد

مقاله درباره بازار یابی

زندگی و آثار دکتر علی شریعتی

دانلود فایل پرده‌نگار (پاورپوینت) کتاب «خدا در

کامل ترین گالری کیف و کفش

دانلود جزوه درسی دانشگاهی تاسیسات برقی

مقیاس ارزشهای شغلی و خانوادگی

مطالعه ي بعضي صفات زراعي و فيزيولوژيك و واكنش

کامل ترین گالری کیف و کفش