Průzkum diamantového vrtání - Exploration diamond drilling

Vrtná souprava schopná vrtání diamantem i reverzním oběhem.

Průzkum diamantového vrtání se používá v těžebním průmyslu ke zkoumání obsahu známých Ruda vklady a potenciální stránky. Stažením jádra horniny malého průměru z orebody geologové může analyzovat jádro pomocí chemický test a chování petrologický, strukturální, a mineralogické studie o skále.

Dějiny

Diamantové jádrové vrtáky

Rodolphe Leschot je často uváděn jako vynálezce prvního jádrového bitu v roce 1863.^[1] Brzy diamant vrtání otevřelo mnoho nových oblastí pro těžbu nerostů a souviselo s rozmachem průzkumu nerostů ve vzdálených lokalitách. Před vynálezem přenosné diamantové vrtačky se většina průzkumu minerálů omezovala na nalezení výchozů na povrchu a ruční kopání. Na konci 70. let byla společnost General Electric průkopníkem technologie polykrystalických diamantových kompaktů (PDC) jako náhrada přírodních diamantů ve vrtácích.^[2]

Diamantové vrtání

Ilustrace zobrazující jádro vrtačky

Průzkum diamantového vrtání se liší od ostatních geologických vrtů (viz Vrtná souprava ) tím, že se z hloubky extrahuje pevné jádro pro zkoumání na povrchu. Klíčová technologie diamantový vrták je samotný diamantový bit. Skládá se z průmyslových diamantů zasazených do měkké kovové matrice. Jak je znázorněno na obrázku, diamanty jsou rozptýleny po matici a akce závisí na tom, že se matice během procesu vrtání pomalu opotřebovává, aby se odkrylo více diamantů. Bit je namontován na jádrovém válci, který je připevněn k vrtacímu dříku, který je připojen k a rotační vrtačka. Voda je vstřikována do vrtné trubky, aby se vypláchly kamenné odřezky vytvářené vrtákem a také aby se snížilo teplo produkované třením, které způsobuje menší opotřebení bitů. Skutečný diamantový bit je komplexní záležitost, obvykle navržená pro konkrétní typ horniny, s mnoha kanály pro praní.^[3]

Vrták používá a diamant pokrytý vrták (na obrázku vpravo) vrtat skálou. Vrták vytváří „jádro“, které je vyfotografováno a podélně rozděleno. Polovina rozděleného jádra je testováno zatímco druhá polovina je trvale uložena pro budoucí použití a v případě potřeby znovu testována. Přestože jádro s větším průměrem je nejvýhodnější, je nejdražší. Nejběžnější velikosti průměrů jádra jsou NQ a CHD 76.

Extrakce jádra

Extrakce jádra pomocí trojité trubice

Pouhý posun vrtáku rotačním působením (a promytím) způsobí vytažení jádra uvnitř hlavně, jak je znázorněno. V hloubce asi 300 m však musí existovat způsob, jak získat jádro a vynést ho na povrch. Neustálé vytahování celé těžké vrtací trubky je nepraktické, proto byly vyvinuty metody pro vytažení jádra uvnitř hlavně. Pokud by hornina byla vždy pevná žula a jádro by se vždy rozbilo na vrtáku, pak by bylo jednoduché zastavit vrtání a spustit jednoduché uchopovací zařízení za drát a vytáhnout jádro nahoru. Mnoho aplikací bohužel vyžaduje nerušené jádro ve zlomené hornině, což vyžaduje komplikovaná drátová zařízení.

Fotografie ukazuje extrakci jádra pomocí systému se třemi trubkami, který je schopen extrahovat jádro za nejhorších podmínek.^[4] To je velmi důležité při zkoumání poruchových zón, jako je Chyba San Andreas.

Velikosti tub

Obvykle se používá pět hlavních velikostí trubek „drátové vedení“. Větší trubice produkují skalní jádra o větším průměru a pro jejich pohon je zapotřebí větší vrtací síla. Volba velikosti trubky je kompromisem mezi požadovaným průměrem skalního jádra a hloubkou, kterou lze vyvrtat konkrétním motorem vrtací soupravy.

Standardní velikosti bitových drátů "Q"

Vyvrtejte jádra

Poznámky

externí odkazy

• Metody průzkumného vrtání