Tööplatside geoloogia mõistmine on uurimise puurimisel ülimalt tähtis. Allpool ülevaade sellest, kuidas valitsevad kivimid mõjutavad tööd.
Avatud kaevanduse geoloogilised tingimused mõjutavad otseselt uurimistööde tõhusust ja tõhusust. Kõige soodsamatest tingimustest halvimani määravad kaevu kivimid uurimispuurimisstrateegiad, seadmete nõuded ja proovide kvaliteedi, mida võib mõistlikult oodata.
Produktiivsus tuumapuurimisel sõltub paljudest erinevatest parameetritest, kuid kivimite tingimused on tavaliselt suurim tegur, mis mõjutab puurimise kiirust ja seega ka tootlikkuse taset. 118 teadaoleva elemendi mineraalid ja geoloogia, millest mõned ei esine loomulikult, hapnik on kõige levinum, moodustades umbes 50% maakoorest kaalu järgi. Räni moodustab umbes 25% ja teised tavalised elemendid, nagu alumiinium, raud, kaltsium, naatrium, kaalium, magneesium ja titaan, moodustavad 99% maakoorest. Räni, alumiinium ja hapnik esinevad kõige tavalisemates mineraalides, nagu kvarts, päevakivi ja vilgukivi. Need moodustavad osa suurest silikaatide rühmast, mis on silikhappe ja muude elementide ühendid. Amfiboolid ja pürokseenid sisaldavad alumiiniumi, kaaliumi ja rauda.
Mõned planeedi kõige levinumad kivimid, graniit ja gneiss, koosnevad silikaatidest. Hapnik esineb tavaliselt koos metallist elementidega, mis on kaevandamiseks sageli olulised allikad. Need ühendid võivad moodustada osa oksüdeerunud maagidest, nagu rauamaagid magnetiit ja hematiit.
Väävel ühendab kergesti ka metallist elementidega, et moodustada sulfiidmaake, sealhulgas galena, sphaleriit, molübdeniit ja arsenopüliit. Chalcopyrite (CuFeS2) on ka väga oluline ja rikkalik maagi moodustav mineraal, mis sisaldab vaske. Teised suured kaevandamisel olulised mineraalsed rühmad on halogeniidid, nagu fluoriit ja haliit; karbonaadid nagu kaltsiit, dolomiit ja malahhiit; sulfaadid, näiteks bariit; volfrafid, nagu scheelite; fosfaadid nagu apatiit. Harva võivad mõned elemendid esineda loomulikult, ilma kombinatsioonita. Olulised on metallide kuld, hõbe ja vask, lisaks süsinik teemantide ja grafiidi kujul. Omadused ja omadusedSee on tõsi, et mineraliseerumine on harva puhas. Selle asemel segatakse see tavaliselt, mis koosneb nii homogeensetest kui ka heterogeensetest struktuuridest. Feldspar moodustab peaaegu 50% Maa mineraalse koostise mineraalsetest koostistest, millele järgnevad pürokseeni ja amfibooli mineraalid ning seejärel kvarts ja vilgukivi, moodustades umbes 90% maakoorest.
Lisaks on mineraalidel palju erinevaid omadusi ja omadusi ning just need määravad parima viisi nende ekstraheerimiseks.
Tüüpilised omadused on:
• Kõvadus
• Tihedus
• Värv
• Vööt
• Läige
• Luumurd
• Lõhenemine
• Kristalne
vorm Osakeste suurus ja mineraali hüdreeritud (veega segatud) ulatus näitavad, kuidas kivim kaevamisel käitub (vt geoloogilised meetodid, lk 25).
Kõvadust hinnatakse tavaliselt Mohsi 10-punktilise skaala järgi. Heledate mineraalide tihedus on tavaliselt alla 3. Erandiks on bariit või raskeparaat (baariumsulfaat – BaSO4 – tihedus 4,5 g/cm3), skeliit (kaltsiumvargad – CaWO4 – tihedus 6,0 g/cm3) ja cerussite (pliikarbonaat – PbCO4 – tihedus 6,5 g/cm3).
Tumedate mineraalide tihedus on 3 kuni 4. Metallimaagi mineraalide tihedus on üle 4 ja kulla tihedus on väga suur 19,3.
Volframi, osmiumi ja iriidiumiga mineraalid on tavaliselt veelgi tihedamad. Kuigi maagi moodustav mineraalne tihedus võib olla suur, sõltub maagi kogutihedus täielikult peremeeskivimist, kus need mineraalid eksisteerivad.
Vööt on mineraalpulbri värv, mis tekib mineraali kriimustamisel või hõõrumisel glasuurimata valge portselani vastu, mis võib erineda mineraalmassi värvist.
Luumurd on pinnaomadus, mis tekib mineraalitüki purustamisel ja on tavaliselt ühes või teises suunas ebaühtlane. Lõhustumine tähistab kristalli omadusi
mis võimaldab seda jagada tasaste pindade vahel. Nii luumurrud kui ka lõhenemine võivad olla olulised kivimite struktuuris, mis sisaldavad märkimisväärses koguses asjaomaseid mineraale. Kivim koosneb tavaliselt materjalide segust. Kivim ei pruugi mitte ainult kombineerida nende mineraalide omadusi, vaid ka omadusi, mis tulenevad kivimite moodustumisest või seejärel muutmisest kuumuse, rõhu ja muude jõudude poolt maakoores. Homogeense kivimassi leidmine on suhteliselt haruldane ja selliseid katkestusi nagu purustatud materjaliga täidetud vead, suur ühinemine ja voodipesu mittevastavused on raske ennustada.
Need katkestused on samuti olulised mitte ainult kaevanduse struktuurilise terviklikkuse ja maardlatele juurdepääsu saamiseks, vaid ka maa mineraalide kontsentratsiooni põhjustavate vedelike teedeks. Selleks et kaevandamine oleks majanduslikult tasuv, peavad mineraalid olema piisavas kontsentratsioonis, et neid oleks vaja kaevandada, ja kivimite struktuurides, mida saab ohutult ja majanduslikult välja kaevata. Samuti peab olema võimalik rikastada mineraale ökonoomsel viisil. Kaevanduste arendamiseks ja tootmise puurimiseks tuleb kivimit õigesti hinnata, sest tulemused mõjutavad puuride läbitungimise prognoositud määra, aukude kvaliteeti ja puuriterase kulusid. Üldiste kivimite omaduste määramiseks on vaja eristada mikroskoopilisi ja makroskoopilisi omadusi.
Kuna kivim koosneb erinevate mineraalide teradest, on selle mikroskoopiliste omaduste hulka kuuluvad:
• Mineraalide koostis
• Tera suurus
• Teravilja vorm ja jaotus
• Kui terad on lahtised või tsementeeritud kokku, hõlmavad need tegurid kivimi omadusi, nagu kõvadus, abrasiivsus, survetugevus ja tihedus. Need kivimite omadused määravad omakorda läbitungimise kiiruse, mida on võimalik saavutada uurimisaukude puurimisel ja puurimisseadmete kulumise ulatust. Mõnel juhul mõjutavad kaevandamismeetodit otseselt teatud mineraalsed omadused. Paljud soolad on näiteks eriti elastsed ja võivad neelata lõhkamise šoki. Head ja halvad tingimused Vaieldamatult parim moodustumine puurimiseks on kõva, tahke kivim. Läbitungimiskiirus on suurem, kulumine tarbekaupadel madal ja aukude kõrvalekalle väiksem. Vastupidi, kui moodustumine on pehmem ja sellel on praod ja kihid, suureneb aukude kõrvalekalle, tarbekaubad kuluvad kiiremini, tungimismäärad on madalamad ja südamiku osade kaotamise oht on suurem. Samuti võib olla raskem hoida auk lahti ja vältida selle kokkuvarisemist. Auku loputamine on samuti äärmiselt oluline ja võib puurimisel vahendada edu või ebaõnnestumist. Üks levinud probleem on veekadu. See juhtub siis, kui puurimine toimub halbades kivimites, kus on palju pragusid, mille kaudu suur osa veest võib ära voolata. Mida suuremad on praod, seda rohkem vett kaob. Killustatumate kivimite tingimustes võib vesi sageli täielikult kaduda, millel on puurimisprotsessile äärmiselt kahjulik mõju, kahjustades seadmeid ja segades puurivardaid auku. Veeloputuse tehnika erineb suuresti sõltuvalt kivimite moodustumisest. Kõva kivimi tingimustes on võimalus kasutada vett üksi suurem, pehmetes kivimites on sageli vaja kasutada polümeere või muda. Loputamine toimub mitmel põhjusel. See jahutab natuke,
puhastab näo biti ees ja toob kiibid pinnale, vähendab varda ja augu vahelist hõõrdumist ning vähendab puurimisnööri vibratsiooni.
Aukude loputamine ebastabiilsetes vormides on palju keerulisem kui kõvades vormides, kuna on vaja jälgida augu loputamiseks kasutatava vedeliku tihedust ja viskoossust. Samuti on vaja, et puurija mõistaks nende parameetrite ja augu stabiilsuse suhet, vedeliku võimet transportida liiva ja kiipe pinnale, võimet kontrollida veekadu ja võimet ehitada auku filtrikook. Nendes ebasoodsates tingimustes loputamist kasutatakse ka muudel põhjustel, näiteks augu stabiliseerimiseks, pragude tihendamiseks ja pistikute pinnale toomise võime suurendamiseks.
Puurija väljakutse Täna seisavad uurimisõppurid silmitsi mitmete erinevate väljakutsetega, sealhulgas sellega, et geoloogid nõuavad suuremaid ja suuremaid põhiproove. Mida suurem on proov, seda rohkem teavet on võimalik saada. See eeldab muidugi, et on olemas puurplatvormid, mis suudavad neid suuri südamikke kindlaksmääratud sügavustes käsitseda.
Nõutavad sügavused süvenevad ka seetõttu, et madalamad hoiused on juba kaevandatud. Lisaks muudavad kahjulikud kivimid puurija töö keerukamaks, kuna siis on raskem ekstraheerida kõrge kvaliteediga ja vastuvõetavate kuludega terveid põhiproove. Tänapäeva uurimispuurplatvormid lähevad nende nõudmiste rahuldamiseks ja samal ajal tootlikkuse suurendamiseks kaugele, võimaldades seeläbi uurimispuurijal suurendada tulusid. Üks suur eelis on see, et need platvormid annavad üksikasjalikumat teavet erinevate parameetrite kohta, mis võimaldavad puurijal puurimise ajal sündmusi tähelepanelikumalt jälgida ja võtta vajalikke meetmeid enne, kui midagi läheb valesti. Lisaks muudab in-the-hole (ITH) tehnikaga seotud innovatsioon elu lihtsamaks, aidates puurijal tagada, et ülejooksmine on südamiku toomisel korralikult ühendatud. See vähendab ITH seadmete hooldusvajadust ja teemant bittide täiustamist. Kui teemantide bittide jõudlust on võimalik parandada, kestab sama natuke kauem. See tähendab, et bitimuutuste vahelised intervallid pikenevad ja tootlikkus suureneb. Biti muutmine on aeganõudev. Mida sügavam on auk, seda rohkem aega kulub varraste komistamiseks ja sellest välja. Automatiseerimise visioon Pole kahtlust, et enamik ettevõtteid, kes arendavad põhilisi puurimisseadmeid, on tugevalt keskendunud automatiseerimise taseme tõstmisele uurimisel. Esialgu võib see olla piiratud, näiteks selleks, et seade saaks ühe varda vahetuse ajal automaatselt puurida. Kuid on selge, et eesmärk on automatiseerida rohkem, et lõpuks võimaldada kogu edasi-tagasi reisi automaatset lõpuleviimist.
Kuid selleks, et oleks võimalik käivitada tuum puurimine rig täielikult iseseisvalt on väga pikaajaline nägemus. Core puurplatvormid on palju keerulisem kui need, mis on mõeldud puurimiseks ja lööklaine. Väidetavalt on tuumapuurimisseadmete arendamine keskendunud rohkem üksikasjalike andmete väljavõtmisele rigist, mis võimaldab puurijal täpselt analüüsida, mis puurimisprotsessi ajal toimub. Lisaks sellele on arendajad keskendunud ka igast seadmest ekstraheeritavate andmete hulga suurendamisele, et uurida erinevate puurijate ja kivimite erinevusi. Muud väljatöötamisel olevad uuendused hõlmavad andmete edastamist kõrvalistesse kohtadesse, et teavitada puurijaid sellest, millal on aeg hoolduseks ja millal sündmus võib põhjustada rikke.
Allikas: Epiroc China
Kui on küsimusi, kuidas parandada puurimise tõhusust ja kuidas valida õige immutatud teemant bitti, reaming kestad ja nendega seotud puurvardad, võtke ühendust meie tehnilise konsultandiga tasuta.WhatsApp: +86-188 5151 3960
GEO EQUIP TECH WUXI
https://www.cgegtech.com/
