حفاری اکتشافی

یکی از مهمترین بخش های پروژه اکتشاف، انجام حفاری اکتشافی است که پس از تهیه ی نقشه های توپوگرافی و نقشه برداری در معادن (بخصوص معادن فلزی) انجام می شود و نتایج آن حاوی اطلاعات مهمی از امتداد کانه زایی، عمق رگه، سنگ شناسی و … می باشد. آنالیز مغزه های حفاری دیدی روشنی از ذخیره قابل دسترسی در معدن برای کارشناسان ایجاد می کند. حفاری اکتشافی عموما به دو روش پودری و مغزه گیری انجام می گیرد که روش دوم منطقی تر و دقیق تر است. 

ابزار آلات حفاری اکتشافی به جز در معدن، برای یافتن ذخایر آب، مطالعات ژئوفیزیک، حفر چاه های انفجاری و صنعت نفت مورد استفاده قرار می گیرند و در این مقاله به بررسی برخی انواع آن می پردازیم:

حفاری اکتشافی به روش RC: در این روش، برای جلوگیری از اختلاط خرده سنگ های خروجی با سنگ های جدا شده از دیواره چاه از فشار آب و هوا استفاده می شود تا خرده سنگ ها به بالا حرکت کرده و به دیواره چاه برخورد نکنند. در برخی مدل ها نیز هوای فشرده یا آب در بین دو لوله حرکت کرده و مانع برخورد نمونه با دیواره چاه می شوند. این روش توان حفاری تا ۵۰۰ متر را داراست و بیش از نیمی از حفاری های اکتشافی دنیا بدین صورت انجام می شوند.

سرعت زیاد و هزینه کم از مهمترین نقاط قوت این روش هستند با اینحال در صورت افت و کم بودن فشار هوا ممکن است کانی های سنگینی همچون طلا به اعماق چاه سقوط کنند.

حفاری چندوجهی: این روش حفاری اکتشافی به تازگی ابداع شده است و در مواردی که ذخایر بصورت لایه ای هستند کاربرد بیشتری دارد و توان حفاری تا عمق ۷۰۰ متر را داراست. کار این دستگاه ها به اینصورت است که پس از حفر چاه اصلی، توان حفاری چاه های جانبی و ایجاد شاخه در آن نیز وجود دارد.

دستگاه های حفاری چند منظوره: این دستگاه ها که بر روی کشنده نصب می شوند قابلیت انجام همزمان حفاری اکتشافی مغزه گیری الماسه تا عمق ۱۲۰۰ متر و RC تا عمق ۴۰۰ متر را دارند.

مغزه گیری در شرایط خاص: برای حفاری اکتشافی در برخی مناطق که امکان حمل و نقل زمینی دستگاه های حفاری موجود وجود ندارد، دستگاه هایی طراحی شده اند که قابلیت حمل قطعات با هلیکوپتر و مونتاژ در محل مورد نظر را دارند. در مراحل اولیه اکتشاف از دستگاه پرتابلی استفاده می شود که عمق حفاری آن به ۱۰۰ متر می رسد.

حفاری اکتشافی به روش پودری: حفاری پودری یک تکنیک حفاری دستی است که در آن یک سر مته سنگین برشی یا چکشی به یک کابل متصل شده و در یک گمانه باز یا درون یک پوشش موقت به پایین رانده می‌شود. در این روش معمولاً از یک سه پایه برای نگهداری ابزارها استفاده می‌شود. با حرکت بالا و پائین کابل، مته برشی یا چکشی خاک یا سنگ متراکم درون گمانه را ضعیف می‌کند و در مرحله بعد توسط یک گلکش خارج می‌شود. همزمان با مته دستی، یک پوشش موقت از جنس فولاد یا پلاستیک می‌تواند به منظور جلوگیری از ریزش گمانه مورد استفاده قرار بگیرد. زمانی که فیلترهای (well screen) دائمی و پوشش نصب شوند، این پوشش موقت از گمانه خارج می‌شود.

این نوع از حفاری برای حفر چاه و یا فعالیت‌های مرتبط با اکتشاف مواد معدنی برای هزاران سال مورد استفاده قرار می‌گرفته است و قابل تطبیق با انواع تکنولوژی است. ‌دستگاه حفاری می‌توانند دستگاهی ساده‌ متشکل از یک سر مته سنگین و یک کابل باشد و با دست انجام گیرد. در انواع جدید که با نام حفاری کابلی نیز شناخته می‌شود از یک موتور و کابل به منظور حفر گمانه‌هایی به عمق چند صد فوت استفاده کند.

یکی از مصارف حفاری پودری در کشورهای جهان سوم به عنوان یک روش ارزان و قابل اطمینان برای حفاری چاه‌های آب است. تجهیزات این روش به گونه‌ای هستند که ساخت، حمل و استفاده از آنها به سادگی امکان پذیر است. این حفاریها آلودگی کمتری نسبت به روش‌های معمول حفاری دستی دارند و این روش قادر به حفر چال‌های باریکتر و عمیق‌تر نسبت به حفاری دستی در انواع مختلف محیط‌های خاکی و سنگی است.