Å forstå geologien til arbeidsplassene er avgjørende ved leteboring. Nedenfor en gjennomgang av hvordan jobben påvirkes av de rådende bergforholdene.
De geologiske forholdene i dagbrudd har en direkte effekt på effektiviteten og effektiviteten av letearbeidet. Fra de mest gunstige forholdene til de verste, fjellformasjonene i gropen bestemmer leteborestrategier, utstyrskrav og kvaliteten på prøvene som med rimelighet kan forventes.
Produktivitet ved kjerneboring avhenger av mange ulike parametere, men bergforholdene er normalt den største faktoren som påvirker borehastigheten, og dermed produktivitetsnivået samt kostnadene. Mineraler og geologi av de 118 kjente grunnstoffene, hvorav noen ikke forekommer naturlig, oksygen er den desidert vanligste, og utgjør omtrent 50 % av jordskorpen i vekt. Silisium utgjør omtrent 25 % og de andre vanlige grunnstoffene som aluminium, jern, kalsium, natrium, kalium, magnesium og titan utgjør 99 % av jordskorpen. Silisium, aluminium og oksygen forekommer i de vanligste mineralene som kvarts, feltspat og glimmer. Disse utgjør en del av en stor gruppe silikater som er forbindelser av kiselsyre og andre grunnstoffer. Amfiboler og pyroksener inneholder aluminium, kalium og jern.
Noen av planetens's vanligste bergarter, granitt og gneis, er sammensatt av silikater. Oksygen forekommer også ofte i kombinasjon med metalliske elementer, som ofte er viktige kilder for gruvedrift. Disse forbindelsene kan inngå i oksidiske malmer, slik som jernmalmene magnetitt og hematitt.
Svovel kombineres også lett med metalliske elementer for å danne sulfidmalm, inkludert galena, sfaleritt, molybdenitt og arsenopyritt. Kalkopiritt (CuFeS2) er også et svært viktig og rikelig malmdannende mineral som inneholder kobber. Andre store mineralgrupper som er viktige i gruvedrift inkluderer halogenider som fluoritt og halitt; karbonater som kalsitt, dolomitt og malakitt; sulfater som baritt; wolfram som scheelite; og fosfater som apatitt. Sjelden kan noen elementer forekomme naturlig, uten kombinasjon. De viktige er metallene gull, sølv og kobber, pluss karbon i form av diamanter og grafitt. Egenskaper og egenskaperDet er sant å si at mineralisering sjelden er ren. I stedet er det vanligvis blandet, bestående av både homogene og heterogene strukturer. Feltspat står for nesten 50 % av mineralsammensetningen til jordens's mineralsammensetning, etterfulgt av pyroksen- og amfibolmineraler og deretter kvarts og glimmer, som utgjør omtrent 90 % av jordens's skorpe.
I tillegg har mineraler en lang rekke egenskaper og egenskaper, og det er disse som bestemmer den beste måten å utvinne dem på.
Typiske kjennetegn er:
• Hardhet
• Tetthet
• Farge
• Streke
• Glans
• Brudd
• Spalting
• Krystallinsk
form Partikkelstørrelsen og i hvilken grad mineralet er hydrert (blandet med vann) indikerer hvordan bergarten vil oppføre seg ved utgraving (se geologiske metoder, s.25).
Hardhet er vanligvis gradert i henhold til Mohs 10-punkts skala. Tettheten av lyse mineraler er vanligvis under 3. Unntak er baritt eller tung spar (bariumsulfat – BaSO4 – tetthet 4,5 g/cm3), scheelite (kalsiumwolframat – CaWO4 – tetthet 6,0 g/cm3) og cerussitt (blykarbonat – PbCO4 – tetthet 6,5 g/cm3).
Mørkfargede mineraler med noe jern og silikat har tettheter på mellom 3 og 4. Metalliske malmmineraler har tettheter over 4, og gull har en meget høy tetthet på 19,3.
Mineraler med wolfram, osmium og iridium er normalt enda tettere. Selv om malmdannende mineraltetthet kan være høy, avhenger den totale malmtettheten helt av vertsbergarten der disse mineralene finnes.
Streak er fargen på mineralpulveret som produseres når et mineral ripes eller gnis mot uglasert hvitt porselen som kan være forskjellig fra fargen på mineralmassen.
Brudd er overflatekarakteristikken som produseres ved å bryte et stykke av mineralet og er vanligvis ujevn i en eller annen retning. Spaltning angir egenskapene til en krystall
som gjør at den kan deles langs flate overflater. Både brudd og spaltning kan ha betydning for strukturen til bergarter som inneholder betydelige mengder av de aktuelle mineralene. Bergart består normalt av en blanding av materialer. Bergarten kan ikke bare kombinere egenskapene til disse mineralene, men også vise egenskaper som følge av måten bergartene ble dannet på eller senere endret av varme, trykk og andre krefter i jordskorpen. Det er relativt sjeldent å finne en homogen bergmasse, og diskontinuitetene som forkastninger fylt med knust materiale, store fuger og underlagsavvik er vanskelig å forutsi.
Disse diskontinuitetene er også viktige, ikke bare for den strukturelle integriteten til en gruve og for å få tilgang til mineralforekomster, men også som veier for væsker som forårsaker mineralkonsentrasjoner i jorden. For at gruvedrift skal være økonomisk levedyktig, må mineralene være tilstede i tilstrekkelig konsentrasjon til å være verdt å utvinne og innenfor bergstrukturer som kan graves ut trygt og økonomisk. Det skal også være mulig å anrike mineralene på en økonomisk måte. For gruveutvikling og produksjonsboring må berget vurderes riktig fordi resultatene vil påvirke anslått boreinntrengningshastighet, hullkvalitet og borestålkostnader. For å bestemme overordnede bergartegenskaper er det nødvendig å skille mellom mikroskopiske og makroskopiske egenskaper.
Siden bergarten er sammensatt av korn av forskjellige mineraler, inkluderer dens mikroskopiske egenskaper:
• Mineralsammensetning
• Korn størrelse
• Kornets form og fordeling
• Hvis kornene er løse eller sementerte sammen, utgjør disse faktorene bergartens egenskaper som hardhet, slipeevne, trykkfasthet og tetthet. Disse bergegenskapene bestemmer i sin tur penetrasjonshastigheten som kan oppnås ved boring av letehull og omfanget av slitasje på boreutstyret. I noen tilfeller vil visse mineralegenskaper direkte påvirke gruvemetoden. Mange salter er for eksempel spesielt elastiske og kan absorbere støtet fra sprengning. Gode og dårlige forhold Den desidert beste formasjonen for boring er hardt, fast fjell. Inntrengningshastigheten er høyere, slitasjen på forbruksvarer lav, og hullavviket mindre. Omvendt, hvis formasjonen er mykere og har sprekker og lag, øker hullavviket, forbruksvarer slites raskere, gjennomtrengningshastigheten er lavere og risikoen for å sette seg fast, eller miste deler av kjernen, er høyere. Det kan også være vanskeligere å holde hullet åpent og forhindre at det kollapser. Å spyle hullet er også ekstremt viktig og kan utgjøre forskjellen mellom suksess eller fiasko ved boring. Et vanlig problem er vanntap. Dette skjer når det bores i dårlige fjellformasjoner med mye sprekker som mye av vannet kan renne bort gjennom. Jo større sprekker, jo mer vann vil gå tapt. Ved mer fragmenterte fjellforhold kan vannet ofte gå helt tapt, noe som har en ekstremt ugunstig effekt på boreprosessen, skader utstyr og blokkerer borestenger i hullet. Teknikken med vannspyling er veldig forskjellig avhengig av fjellformasjonen. Under harde bergforhold er muligheten for å bruke vann alene høyere, mens det i myke bergformasjoner ofte er behov for å bruke polymerer eller slam. Skylling gjøres av flere grunner. Det avkjøler litt,
renser ansiktet foran boret og bringer sponene til overflaten, reduserer friksjonen mellom stangen og hullet og reduserer vibrasjoner i borestrengen.
Hullspyling i ustabile formasjoner er langt mer komplisert enn i harde formasjoner siden det er nødvendig å holde styr på tettheten og viskositeten til væsken som brukes til å spyle hullet. Det kreves også at boreren forstår forholdet mellom disse parameterne og stabiliteten i hullet, væskens evne til å transportere sand og flis til overflaten, evnen til å kontrollere tap av vann og evnen til å bygge opp en filterkake. i hullet. Spyling under disse ugunstige forholdene brukes også av andre grunner, som å stabilisere hullet, tette sprekker og øke kapasiteten til å bringe borekaksen til overflaten.
Borerens utfordring I dag står leteborere overfor en rekke ulike utfordringer, ikke minst at geologer etterspør stadig større kjerneprøver. Jo større utvalget er, jo mer informasjon kan man få. Dette forutsetter selvsagt at det finnes borerigger som kan håndtere disse store kjernene på spesifiserte dybder.
Dybdene som kreves blir også dypere på grunn av at de grunnere avsetningene allerede er under utvinning. Videre gjør ugunstige fjellformasjoner borerens jobb vanskeligere siden det da er vanskeligere å ta ut kjerneprøver som er av god kvalitet og intakte til en akseptabel kostnad. Dagens leteborerigger går langt for å møte disse kravene og øke produktiviteten på samme tid, og dermed gjøre det mulig for leteboreren å øke inntjeningen. En stor fordel er at disse riggene gir mer detaljert informasjon om de ulike parameterne som gjør det mulig for boreren å overvåke hendelsene nærmere under boring og å iverksette nødvendige tiltak før noe går galt. I tillegg gjør innovasjon med hensyn til In-The-Hole (ITH)-teknikken også livet enklere ved å hjelpe boreren med å sikre at overskuddet er riktig koblet til når kjernen skal hentes. Dette reduserer behovet for vedlikehold på ITH-utstyret og forbedrer diamantbitene. Hvis det er mulig å forbedre ytelsen til diamantbitene, vil den samme biten vare lenger. Dette betyr at intervallene mellom bitskiftene blir lengre og produktiviteten øker. Å bytte bit er tidkrevende. Jo dypere hullet er, jo mer tid brukes på å snuble stenger inn og ut av det. Visjonen om automatisering Det er ingen tvil om at de fleste selskaper som utvikler kjerneboreutstyr er sterkt fokusert på å øke automatiseringsnivået i leting. I utgangspunktet kan dette bare begrenses, for eksempel for å gjøre en rigg i stand til å bore én stang automatisk under et skiftskifte. Men det er klart at målet er å automatisere mer, for på sikt å gjøre det mulig å gjennomføre en hel rundtur automatisk.
Men å kunne drive en kjerneborerigg fullt autonomt er en svært langsiktig visjon. Kjerneborerigger er mye mer komplekse enn de som er designet for boring og sprengning. Utviklingen av kjerneboreutstyr er uten tvil mer fokusert på å trekke ut detaljerte data fra riggen som kan gjøre det mulig for boreren å analysere nøyaktig hva som skjer under boreprosessen. Utover dette er utviklerne også fokusert på å øke mengden data som kan trekkes ut fra hver rigg, slik at forskjellene mellom ulike borere og fjellformasjoner kan studeres. Andre innovasjoner under utvikling inkluderer overføring av data til eksterne steder for å informere borere om når det er tid for vedlikehold, og når en hendelse potensielt kan føre til sammenbrudd.
Kilde: Epiroc China
Hvis det er spørsmål om hvordan du kan forbedre boreeffektiviteten, og hvordan du velger riktige impregnerte diamantbits, rømmeskall og tilhørende borestenger, ta kontakt med vår tekniske konsulent gratis.WhatsApp: +86-188 5151 3960
GEO EQUIP TECH WUXI
https://www.cgegtech.com/
