Скучно (земля)

Бурение – это бурение дыры, туннеля или колодца в Земле. Он используется для различных применений в геологии , сельском хозяйстве , гидрологии , гражданском строительстве и разведке полезных ископаемых . Сегодня большая часть бурения земли служит одной из следующих целей:

возврат образцов почвы и /или породы, через которую проходит бур
доступ к горным породам, из которых можно извлечь материал
получить доступ к камням, которые затем можно измерить
обеспечить доступ к горной породе в целях оказания инженерного обеспечения

В отличие от бурения других материалов, целью которого является создание отверстия для какой-либо цели, часто бурение или отбор керна направлено на получение понимания грунта/ литологии . Это может быть сделано для разведки с целью выявления и количественной оценки рудного тела для добычи или для определения типа фундамента, необходимого для здания или поднятого сооружения, или для подземных сооружений, включая туннели и глубокие подвалы, где понимание грунта имеет жизненно важное значение. определение способа раскопок и философии поддержки. Бурение также применяется при строительстве вертикальных и наклонных стволов.

Иллюстрация скучной машины из Британской энциклопедии 1911 года .

История

Бурение скважин имеет давнюю историю. Династия Хань в Китае (202 г. до н.э. – 220 г. н.э.) использовала глубокое бурение скважин для добычи полезных ископаемых и других проектов. Китайские скважины могут достигать глубины 600 м (2000 футов). ^[1]

Методы

При сверлении камня необходимо обратить особое внимание на тип материала. Существует три различных классификации сверл, используемых для сверления камня: мягкие, средние и твердые. Коронки для мягких пород используются в рыхлых песках, глинах, мягких известняках и т. д. Долота для средних пластов используются в доломитах , известняках и сланцах , а долота для твердых пород используются в твердых сланцах, аргиллитах , граните , известняках и других твердых и /или абразивные образования.

Бурение мягких грунтов может осуществляться с использованием роторного шнека или методов бурения с промывкой , в то время как при бурении горных пород часто используются такие методы, как NMLC , которые позволяют извлечь ядро материала, которое можно исследовать для определения прочности, степени выветривания, понимания того, как неповрежденной породой ( RQD ) и определите любые разрывы или другие плоскости слабости.

испытание материала в скважинах Также возможно . В мягких грунтах стандартный тест на проникновение для определения прочности материала можно использовать . При стрессовых испытаниях горных пород на месте с использованием гидроразрыва или вскрытия керна Acoustic Televiewer можно использовать для картирования неоднородностей и определения их ориентации. Также возможно после завершения бурения скважины измерить проницаемость . Также берутся пробы воды и материалов для исследования и лабораторного тестирования.

Сверхглубокая скважина

В 1961 году Соединенные Штаты начали проект «Мохол» — амбициозную попытку пробурить земную кору до разрыва Мохоровичича . Проект был прекращен из-за высокой стоимости.

Кольская сверхглубокая скважина была аналогичным проектом СССР . В 1970-х и начале 1980-х годов СССР пытался пробурить скважину в земной коре , чтобы получить образцы из разрыва Мохоровичича. Самая глубокая скважина, когда-либо пробуренная, потерпела неудачу не из-за нехватки денег или времени, а из-за особенностей горных пород на глубине. Примерно на глубине 12 000 метров порода начинает действовать скорее как пластичное твердое тело, чем как твердое твердое тело. Температура горных пород в несколько сотен градусов Цельсия требовала бурового раствора охлаждения перед отправкой на режущую поверхность бура. Поскольку буровые коронки сгорели и были сняты для замены, скважина просто закрылась, и породу пришлось пробурить заново. Дыру зачистили.

Дальнейшие попытки планируются американскими консорциумами, а также дальнейшие попытки России в Финляндии .

Ледяное бурение

Ледяные керны бурятся полыми долотами, почти так же, как бурятся керны отложений. Когда все, что нужно, это дыра, технология бурения с горячей водой может быть использована для растапливания дыр во льду или снегу для исследовательских целей как в Арктике, так и в Антарктике. Оборудование для такого метода также имеет небольшой вес при сверлении глубоких отверстий по сравнению с традиционным буровым оборудованием. Бурение с горячей водой успешно использовалось в проектах детектора нейтрино IceCube и антарктической матрицы детекторов мюонов и нейтрино для бурения на глубину до 2450 метров.

См. также

Ссылки

^ * Лоу, Майкл. (1968). Повседневная жизнь в раннем императорском Китае в период Хань (202 г. до н. э. – 220 г. н. э.) . Лондон: BT Batsford Ltd.; Нью-Йорк: Сыновья Г.П. Патнэма, с. 194.

Внешние ссылки

[loewe_1968_194-1] * Лоу, Майкл. (1968). Повседневная жизнь в раннем императорском Китае в период Хань (202 г. до н. э. – 220 г. н. э.) . Лондон: BT Batsford Ltd.; Нью-Йорк: Сыновья Г.П. Патнэма, с. 194.

[1]