混合地質条件では単一工法による掘削が失敗しやすい理由-

掘削プロジェクトにおける混合地質条件とは何ですか?

混合地質条件とは、次のような掘削環境を指します。複数のフォーメーションタイプが垂直に共存、 含む：

• 表土または粘土層
• 砂利、丸石、または緩い岩の層
• 深部の硬い岩盤または割れた岩盤

これらの地層は、以下の場所でよく見られます。

• 井戸掘削プロジェクト
• 農業用灌漑井戸
• 地中熱ヒートポンプ井
• 露天掘りと発破孔の掘削-
• 土木および農村インフラプロジェクト

各地質層は、掘削力、フラッシング媒体、貫入方法に対してそれぞれ異なる反応を示します。

硬い岩層や砂利層でロータリー水掘削が失敗しやすい理由

ロータリー水掘削は、その簡単さと軟弱な地層での有効性により広く使用されています。

ただし、掘削が硬い岩石層や緻密な砂利層に移行する場合、ロータリー掘削システムでは次のような問題が発生することがよくあります。

• 普及率の急激な低下
• 過度のビット摩耗とトルク負荷
• 砕石効率が悪い-
• 燃料費とメンテナンス費の増加

混合した地質条件では、回転掘削だけでは非効率になり、経済的に持続不可能になる.

エア DTH ハンマー掘削が緩い地層や不安定な地層で苦戦する理由

空気動力による DTH (ダウン ザ ホール) ハンマー ドリリングは、ビットに直接衝撃エネルギーを与えるため、硬岩の掘削に非常に効果的です。{0}{0}{1}{2}

しかし、緩い土壌、砂、水を含む地層では、空気掘削は深刻な制限に直面します。{0}

• ボーリング孔壁の不安定性
• 切り粉の除去が不十分
• 穴の崩壊や工具の固着の危険性が高い
• ボーリング孔の真直度を維持することが困難

十分なボアホールサポートがないと、純粋な空気の DTH 掘削は混合地層では信頼性が低い.

混合地質条件における典型的な掘削失敗シナリオ

実際の掘削作業では、混合地質により次のような問題が発生することがよくあります。

• 上層でのスムーズな掘削とその後の突然の貫通失敗
• 頻繁なメソッド調整とダウンタイム
• 地層移行中に掘削ツールがスタックする
• 掘削技術を切り替えるとボアホールが崩壊する

こうした故障は偶発的な事故ではありません-単一方式の掘削システムを使用した場合の予測可能な結果-.

単一方式の掘削システムが構造的に制限される理由

シングルメソッド掘削リグは、1 つのコア掘削原理に基づいて設計されています。-

結果として：

• 回転リグには硬い岩石を貫通するための衝撃エネルギーがありません
• DTH ハンマーリグには、柔らかい層でのボアホールの安定性制御がありません

同じボーリング孔内で地質条件が変化すると、これらのシステムは効率や安全性を犠牲にすることなく適応することはできない.

混合地層における複合掘削法の重要性

現代の掘削プロジェクトでは、サポートするリグの必要性がますます高まっています。ロータリーウォータードリリングとエアDTHハンマードリリングの両方。のようにトラクター搭載型 4 輪井戸掘削リグ 

複合掘削システムにより、オペレーターは次のことが可能になります。

• 掘削を使用して、緩い層または水を含む層を安定させます。-
• DTH ハンマードリルに切り替えて硬岩を効率的に貫通
• 変化する地層全体で掘削の継続性を維持する
• 非生産的な時間と全体的な掘削コストを削減します。{0}

この柔軟性は、複雑な地質環境での掘削を成功させるために不可欠です。

 

 

 

 

 

 

混合地質用の掘削リグを選択する際の重要な考慮事項

混合地質条件に対応する掘削装置を選択する場合、オペレーターは次の点に焦点を当てる必要があります。

• 水掘削と空気掘削を切り替える機能
• 広いトルクと回転速度範囲
• 山岳地帯や不整地でも安定した移動性を実現
• 空気モードと水モードの両方で確実に切り粉を除去
• メンテナンスや現場での運用を考慮したシンプルなシステム設計

奥行き容量だけでも実際の掘削パフォーマンスの信頼できる指標ではありません.