غالباً ما تضع مشاريع الاستكشاف العميق سؤال "إلى أي عمق نحفر" في المقدمة عند مناقشة المعدات. لكن 1200 m في بيانات حفارة ما، وخط امتداد الجسم الخامي المطلوب التحكم فيه في التصميم الجيولوجي، ليسا نفس الكمية. تضع البيانات المنشورة لـ CR1200P عمق الحفر المرجعي BQ 1500 m وعمق الحفر المرجعي NQ 1200 m وعمق الحفر المرجعي HQ 700 m في نفس الفقرة، وهذه الأسطر الثلاثة بحد ذاتها هي أداء قدرة حفر واحدة تحت ثلاثة أقطار استخراج لبي. للانتقال من أهداف التحكم في الجسم الخامي إلى فئة عمق الثقب، يجب أولاً إكمال خطوتي تقييم للوصول إلى القيم المحددة.
الخطوة الأولى: تحويل أهداف التحكم في الجسم الخامي أولاً إلى متطلبات العمق والزاوية
عندما ينتقل الجسم الخامي من مرحلة التحكم الضحل إلى العمق، تُكتب المهمة الجيولوجية عادةً كعدة متطلبات قابلة للتحقق: نطاق امتداد التمعدن المطلوب التحكم فيه، ما إذا كان يجب اختراق الطبقة الثانية من الفضاء المتمعدن، العلاقة الزاوية بين موقع الثقب وميل الجسم الخامي، وما إذا كان الثقب الواحد يحتاج إلى تغطية التوسع المحيطي. هذه المتطلبات لا تعادل مباشرة معلمات الحفارة، لكنها تحدد ثلاثة أمور — الحد الأدنى لعمق الثقب، نطاق انحراف الثقب، وما إذا كان الاستخراج اللبي مستمراً أم تحققاً مقطعياً.
تعلن CR1200P أن زاوية الثقب هي 45°–90°، مما يعني أنه يمكن ترتيب ثقوب عمودية، ويمكن أيضاً عمل ثقوب مائلة وفق ميل الجسم الخامي. إذا كان هدف التحكم هو التحقق من البنية العميقة أو الأجسام الشاذة الأعمق، فغالباً ما ترتفع نسبة الثقوب المائلة؛ أما إذا كان الأمر مجرد تمديد خط الحد السفلي للجسم الخامي الموجود إلى الأسفل، فإن الثقوب العمودية تظل قابلة للاستخدام. بعد تحديد بند الزاوية أولاً، يصبح لعمق الثقب وحمل عمود الحفر وترتيب الموقع أساس مسبق.
الخطوة الثانية: قطر الاستخراج اللبي يحدد أي سطر عمق حفر يجب النظر إليه
في بيانات هذا الموقع، تُكتب مواصفات CR1200P على ثلاث درجات: BQ 1500 m، NQ 1200 m، HQ 700 m. في كثير من المناقشات يُعتبر "مستوى 1200 متر" سمة ثابتة للمعدات، لكن هذا الرقم في الواقع يقابل القيمة المرجعية تحت قطر NQ. قطر BQ أصغر، ويمكن أن يصل عمق الحفر المرجعي إلى 1500 m؛ قطر HQ أكبر، وتنخفض نفس المعدات إلى 700 m. العلاقة بين الدرجات الثلاث ليست علاقة ترقية، بل هي نتيجة توزيع نفس مجموعة القدرة والرفع تحت أنظمة أدوات حفر مختلفة.
لذلك يجب أن يكون ترتيب التقييم معكوساً: أولاً تحديد قطر الاستخراج اللبي بناءً على دقة التحكم في الجسم الخامي ومتطلبات العينات، ثم العودة إلى جدول المواصفات للعثور على قيمة العمق المقابلة. إذا كان المشروع يتطلب استخراجاً لبياً كاملاً بـ HQ، فإن سطر العمق المرجعي يعطي 700 m، وهذا لا يتعارض مع 1200 m، بل يقع تحت درجة قطر أخرى.
| قطر الاستخراج اللبي | عمق الحفر المرجعي | زاوية الثقب المطلوبة |
|---|---|---|
| BQ | 1500 m | 45°–90° |
| NQ | 1200 m | 45°–90° |
| HQ | 700 m | 45°–90° |
الخطوة الثالثة: مجموعات القيم المساندة التي يجب التحقق منها لتحقيق فئة عمق الثقب
بعد اختيار القطر والعمق، يعتمد ما إذا كان يمكن الحفر فعلاً إلى ذلك العمق على ما إذا كانت عدة مجموعات من المعلمات في نفس المستوى. يجب النظر إلى القيم الواردة في بيانات CR1200P معاً، وليس الاستشهاد بواحدة منها منفردة.
الدوران والمحور: 1360 N·m و 130 kN لكل منهما نطاقه
أقصى عزم دوران لرأس القدرة 1360 N·m، وأقصى سرعة دوران 1500 rpm، ويستخدم محرك مكبس متغير مع نقل تروس، ويدعم رأس القدرة التأرجح أو الإزاحة الجانبية. نظام التغذية له شوط تغذية 1.8 m، وقوة دفع 67 kN، وقوة سحب 130 kN. يقيد عزم الدوران مقدار قدرة الدوران اللازمة لتدوير عمود الحفر، بينما تقيد قوة السحب مقدار الهامش المحوري اللازم لرفع عمود الحفر من الثقب ومعالجة الاحتكاك والانحشار. تختلف متطلبات سرعة الدوران وعزم الدوران بشكل كبير في مراحل مختلفة من الثقب العميق، وتشير البيانات أيضاً إلى ضرورة التعديل الديناميكي وفقاً للصخور وقطر الثقب وحمل عمود الحفر.
الونش ونظام الحبل: سعة حبل 1400 m وسلك فولاذي 6 mm
سعة حبل الونش 1400 m، مزود بسلك فولاذي 6 mm، سرعة الرفع 116 m/min، قوة رفع الأسطوانة الفارغة 14.5 kN وقوة رفع الأسطوانة الممتلئة 5.6 kN. في الاستخراج اللبي المستمر للثقوب العميقة، تكون مسافة رفع الأنبوب الداخلي طويلة، ويُستخدم السلك الفولاذي بكثافة عالية، وتطلب البيانات صراحةً إنشاء سجلات فحص واستبدال، وإجراء فحوصات دورية للأسلاك المقطوعة والتآكل والانضغاط ووصلات نهاية الحبل. هذا البند في ثقب بعمق 1200 متر يُعد بنداً يومياً وليس اختيارياً.
الدوران والهيدروليك: مضخة رئيسية 250 L/min وتدفق طين 150 L/min
تدفق المضخة الرئيسية 250 L/min وضغطها 25 MPa، وخزان الزيت الرئيسي 250 L، وطريقة التحكم يدوية مع تجريبية؛ تدفق مضخة الطين 150 L/min وضغطها 7 MPa، وسعة خلاط الطين 1.2 m³/min. في الثقوب العميقة تكون مسافة حمل فتات الصخور طويلة، ويقوم الطين في الوقت نفسه بدور التبريد والتزييت ودعم الجدار. توضح البيانات أنه عند مواجهة تسرب عميق أو شقوق مائية أو نطاق مكسور، يجب تعديل خصائص الطين في الوقت المناسب وفقاً لتغيرات رجوع الماء وضغط المضخة، بدلاً من الاعتماد على زيادة سرعة الدوران أو زيادة الدفع لتجاوزها.
الخطوة الرابعة: التوافق بين قطر الثقب وقضيب الحفر وتشغيل فوهة الثقب
أقصى قطر مناسب لقضيب الحفر لرأس القدرة 114 mm، وأطوال قضبان الحفر المناسبة 1 m و 1.5 m، وقدرة الفتحة للماسك 54–127 mm وأقصى قوة تثبيت 130 kN. تحدد هذه البنود نطاق تركيبات أدوات الحفر المتاحة في الموقع. مهما ارتفعت فئة عمق الثقب، إذا لم تتطابق فتحة الماسك ومواصفات قضيب الحفر مع قطر الاستخراج اللبي المختار، فستظل حلقة تشغيل فوهة الثقب مقيدة. لا تدرج البيانات محتوى خارج قائمة أدوات الحفر الكاملة المطابقة لكل قطر، ويُنصح بتأكيد التركيبات المحددة وفقاً لنظام أدوات الحفر للمشروع والشركة المصنعة.
الخطوة الخامسة: شكل الطاقة والظروف الميدانية للمناجم النائية
يمكن اختيار CR1200P بمحرك ديزل أو كهربائي: متطلبات قدرة محرك الديزل ≥147 kW، ويمكن اختيار العلامة التجارية بين Kubota و Cummins و Yunnei و Yuchai؛ وتكوين المحرك الكهربائي 30 kW × 4، بسرعة 3000 / 1450 rpm. يمكن للمنصات الثابتة في المناجم التي لديها إمداد طاقة مستقر النظر في الحل الكهربائي، بينما تعتمد مشاريع المناطق النائية أكثر على الطاقة المستقلة، مع الحاجة إلى تخطيط ضمان الوقود مسبقاً. يتوافق شكل الطاقة مع ترتيب ميداني مختلف، وهذا بند يحتاج إلى قرار بعد تأكيد قطر الثقب وعمقه، ولا ينبغي حسمه مسبقاً.
من حيث أوزان الوحدات، تعطي البيانات وحدة الطاقة 180–260 kg، وحدة التشغيل 160 kg، وحدة الزيت الهيدروليكي (مع الزيت) 160 kg، وحدة الطين 210 kg، والوزن الإجمالي 1880 kg. تحدد هذه القيم ترتيبات النقل والرفع التي يجب تنفيذها في مرحلة الدخول إلى الموقع، وهي أيضاً أساس الحكم على إمكانية الوصول إلى موقع الثقب، وتنتمي إلى مسألة مختلفة عن قدرة عمق الحفر.
أمور تظل من اختصاص الجهة صاحبة المشروع بعد تحديد العمق
- ترتيب مواقع الثقوب وتسلسل الحفر: أي الثقوب تُحفر أولاً، وما إذا كان الثقب الواحد يحتاج إلى تغطية التوسع المحيطي، يقع ضمن نطاق التصميم الجيولوجي، ولا تقدم البيانات هذا النوع من الاستنتاجات.
- التعامل مع ظروف داخل الثقب: عند الدخول إلى نطاق صدع أو نطاق مكسور أو طبقة تسرب شديد، تشير البيانات إلى ضرورة تقليل الصدمة الميكانيكية وتقصير الرحلات ومعالجة اضطرابات الدوران في الوقت المناسب، وعند الضرورة الجمع بين التغليف أو سد التسرب أو دعم الجدار المقطعي، بدلاً من السعي الأعمى وراء التقدم.
- مخزون قطع الغيار والمواد الاستهلاكية: تكلفة وقت الانتظار لقطع الغيار بعد التوقف في المناجم النائية مرتفعة، ويجب إعداد مواد الختم الشائعة والفلاتر والوصلات سريعة التبديل وقطع تآكل السلك الفولاذي وأدوات الحفر ومواد الطين مسبقاً، وتحديد القائمة المحددة وفقاً لدورة المشروع وظروف النقل.
- عمق الحفر الفعلي والكفاءة: توضح البيانات أنه عند وجود اختلافات في الظروف الجيولوجية الفعلية وأدوات داخل الثقب وزاوية الثقب وطريقة التشغيل، يجب أن تكون كفاءة الحفر النهائية وعمق الحفر واستعادة اللب وفقاً للظروف الميدانية.
بربط هذه الخطوات معاً، فإن فئة عمق الثقب بمستوى 1200 متر ليست نقطة بداية الاختيار، بل نتيجة يتم الحصول عليها بعد تأكيد أهداف التحكم في الجسم الخامي وقطر الاستخراج اللبي ومتطلبات الزاوية، ثم مواءمتها بنداً بنداً مع معلمات المعدات. الأجزاء غير الواردة في البيانات، مثل قابلية حفر الصخور في منطقة تعدين معينة وتكوين أدوات الحفر الكامل وقدرة إمداد المياه في الموقع، تحتاج إلى تحقق منفصل على مستوى المشروع.