Бурение керном: извлечение цилиндрических образцов из металла, бетона и горных пород. Алмазные коронки, охлаждение водой, мощность от электросети и гидравлики.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Сверло, специально предназначенное для удаления цилиндра материала.
Drill specifically designed to remove a cylinder of material
Современное сверло для отбора керна – это сверло, специально предназначенное для удаления цилиндра материала, подобно корончатому сверлу. Материал, остающийся внутри сверла, называется керном. Сверла для работы с металлом называются кольцевыми резцами. Сверла для отбора керна, используемые для бетона и твердых пород, обычно используют промышленный алмазный песок в качестве абразивного материала и могут быть электрическими, пневматическими или гидравлическими. Сверла для отбора керна обычно охлаждаются водой, которая также удаляет мелкий мусор в виде шлама. Для бурения кладки можно использовать карбидные сверла, но алмаз более эффективен при резке арматуры. Самые ранние сверла для отбора керна использовались древними египтянами, изобретенными в 3000 году до нашей эры. Сверла для отбора керна используются во многих областях, либо когда необходимо сохранить керн (аппарат для бурения, используемый для получения образца керна, часто называют кернером), либо когда бурение можно выполнить быстрее, поскольку требуется удалить гораздо меньше материала, чем при использовании обычного сверла. Именно поэтому алмазные сверла для отбора керна обычно используются в строительстве для создания отверстий для труб, смотровых колодцев и других проемов большого диаметра в бетоне или камне. Сверла для отбора керна часто используются в геологоразведке, где длина бурильной колонны может составлять от нескольких сотен до нескольких тысяч футов. Образцы керна извлекаются и исследуются геологами для определения процентного содержания минералов и стратиграфических точек соприкосновения. Это дает геологоразведочным компаниям информацию, необходимую для начала или прекращения добычи полезных ископаемых в определенном районе. До начала Второй мировой войны Бреннер Ньюсом, инженер-горняк из Калифорнии, изобрел сверло для отбора керна, которое могло извлекать крупные керны диаметром до 5 метров для шахт. Этот тип сверла больше не используется, поскольку современные технологии бурения позволяют выполнить то же самое с гораздо меньшими затратами. Сверла для отбора керна поставляются с различными вариантами питания, включая электрический, пневматический и гидравлический (все из которых требуют источников питания, таких как генератор).
A modern core drill is a drill specifically designed to remove a cylinder of material, much like a hole saw. The material left inside the drill bit is referred to as the core. Core drills used in metal are called annular cutters. Core drills used for concrete and hard rock generally use industrial diamond grit as the abrasive material and may be electrical, pneumatic or hydraulic powered. Core drills are commonly water cooled, and the water also carries away the fine waste as a slurry. For drilling masonry, carbide core drills can be used, but diamond is more successful when cutting through rebar. The earliest core drills were those used by the ancient Egyptians, invented in 3000 BC. Core drills are used for many applications, either where the core needs to be preserved (the drilling apparatus used in obtaining a core sample is often referred to as a corer), or where drilling can be done more rapidly since much less material needs to be removed than with a standard bit. This is the reason that diamond tipped core drills are commonly used in construction to create holes for pipes, manholes, and other large diameter penetrations in concrete or stone. Core drills are used frequently in mineral exploration where the drill string may be several hundred to several thousand feet in length. The core samples are recovered and examined by geologists for mineral percentages and stratigraphic contact points. This gives exploration companies the information necessary to begin or abandon mining operations in a particular area. Before the start of World War Two, Branner Newsom, a California mining engineer, invented a core drill that could take out large diameter cores up to 16 feet in length for mining shafts. This type of core drill is no longer in use as modern drill technology allows standard drilling to accomplish the same at a much cheaper cost. Core drills come with several power choices including electric, pneumatic, and hydraulic (all of which require power sources, such as a generator).
Бурение в ядре проводной линии
Бурение с использованием проводной линии – это технология извлечения керна без необходимости подъема всей буровой колонны, которую обычно втягивают только по окончании бурения или при замене долота. Удлинители буровой колонны добавляются сверху по мере необходимости, чтобы увеличить длину колонны при углублении скважины. Образец керна транспортируется внутренней трубой, фиксируемой в контакте с буровой головкой. Для извлечения керна система подачи отключается, открывая верхнюю часть колонны. Инструмент, называемый захватным устройством, опускается на конце троса с помощью лебедки. Достигнув пробоотборной трубки, он фиксируется на ее верхней части, и при натяжении троса пробоотборная трубка отсоединяется от буровой головки и вместе с образцом керна поднимается к открытому верхнему концу буровой колонны, где образец извлекается, после чего пробоотборная трубка возвращается вниз, чтобы снова зафиксироваться на буровой головке. Это особенно полезно в случаях, когда существует высокий риск обрушения стенок скважины при подъеме буровой колонны, поэтому технология подходит для большинства типов грунтов и для глубин до 1000 м. Доступны различные диаметры.
Wireline core drilling is a technique used to extract the core without having to retrieve the entire drill tube, which generally only needs to be retracted when the hole is finished or the tip must be replaced. Drill tube extensions are added at the top as required to extend the tube as the hole gets deeper. The core sample is carried by an inner tube locked in place in contact with the drilling head, To recover the core, the drive system is disconnected, opening the top of the tube. A tool called the overshot assembly is lowered at the end of a wire using the retraction winch, when it reached the sample tube, it locks onto the top, and applying tension to the wire unlocks the sample tube from the drill head and retracts it and the core sample to the open top end of the drill tube, where it can be removed before returning the sample tube down the drill tube to lock back onto to the cutting head. This is particularly useful if there is a high risk of the hole walls collapsing when the drill tube is retracted, so it is suitable for most soil types, and to depths of 1000 m. Several diameters are available.