Overview of DTH Air Drilling Down-the-Hole (DTH) air drilling is a percussion drilling technique where a pneumatic hammer is located directly behind the drill bit at the bottom of the hole. Compressed air serves both as the power source for the hammer and as the medium for removing drill cuttings from the borehole. This method is widely used in mining, water well drilling, geothermal applications, and construction projects. Advantages of DTH Air Drilling High Penetration Rates DTH hammers deliver direct impact energy to the rock, resulting in faster drilling speeds compared to conventional rotary methods, especially in medium to hard rock formations. Effective Cuttings Removal High-velocity compressed air efficiently clears cuttings from the hole, reducing the risk of bit balling and improving overall drilling efficiency. Straighter Holes The direct application of force along the drill string axis helps maintain better hole alignment and reduces deviation. Reduced Equipment Wear Since the hammer operates at the bottom of the hole, energy loss through the drill string is minimized, and wear on surface equipment is reduced. Versatility in Various Formations Effective in a wide range of geological conditions, particularly in hard, fractured, and abrasive formations where other methods struggle. Dry Drilling Capability Eliminates the need for drilling fluids, making it ideal for water-scarce areas and reducing environmental contamination risks. Immediate Formation Evaluation Cuttings are returned quickly to the surface, allowing for real-time geological analysis. Disadvantages of DTH Air Drilling Compressed Air Requirements Requires substantial compressor capacity, especially in deeper holes or when encountering water inflows, increasing fuel consumption and costs. Limited in Unstable Formations In highly fractured or unconsolidated formations, hole collapse may occur without the stabilizing effect of drilling fluid. Water Inflow Challenges Significant groundwater ingress can hinder cuttings removal, potentially requiring foam additives or switching to other drilling methods. Noise and Dust Generation Produces high noise levels and significant dust, requiring mitigation measures and potentially impacting work conditions and community relations. Depth Limitations While capable of reaching considerable depths (typically 300-600 meters), extremely deep holes may face air pressure and energy delivery challenges. Higher Initial Investment DTH hammers and high-capacity compressors represent a significant capital investment compared to some conventional drilling systems. Hamper Maintenance DTH hammers experience substantial wear and require regular maintenance and part replacement, adding to operational costs. Applications Where DTH Air Drilling Excels Production drilling in mines Water well drilling in hard rock areas Geothermal well construction Blast hole drilling Foundation piling and tie-back holes Conclusion DTH air drilling offers significant advantages in penetration rate, hole quality, and operational efficiency in suitable formations. However, its limitations in unstable ground conditions, dependence on substantial air supply, and environmental considerations must be carefully evaluated. The choice to use DTH air drilling should be based on specific geological conditions, project requirements, environmental regulations, and economic considerations. When applied appropriately, it remains one of the most efficient methods for drilling in hard rock formations.

انتخاب دکل حفاری مناسب برای انفجار در معادن انتخاب دکل حفاری مناسب برای عملیات انفجار در معادن یک تصمیم حیاتی است که مستقیماً بر ایمنی، کارایی و سودآوری تأثیر می گذارد. فرآیند انتخاب شامل ارزیابی چندین عامل کلیدی برای مطابقت قابلیت های دکل با نیازهای خاص سایت است. 1. شرایط زمین شناسی و سنگیمهمترین ملاحظه، نوع و سختی سنگ است. برای سازندهای نرم تا متوسط، یک دکل حفاری چکش بالا ممکن است مناسب باشد و نرخ نفوذ بالایی را در استحکام فشاری تا 200 مگاپاسکال ارائه دهد. برای سنگ های بسیار سخت، ساینده یا شکسته، یک دکل چکش پایین سوراخ (DTH) یا حتی یک دریل روتاری با گشتاور بالا اغلب برای عملکرد موثر و کاهش هزینه های بلند مدت در هر متر ضروری است.دریل سنگی چکش بالا دارای یک خط کش سریع هنگام حفاری سوراخ های کم عمق است. نمی تواند سوراخ های بزرگ یا عمیق را حفاری کند. سرعت حفاری ضربه ای DTH متعادل و پایدار است، مناسب برای حفاری سوراخ های عمیق حفاری در شرایط زمین شناسی پیچیده آسان نیست. دقت حفاری بالا دکل حفاری چکش بالای JCDRILL TR35 از اندازه قطر سوراخ 50-80 میلی متر و ظرفیت عمق 15 متر پشتیبانی می کند، با موتور دیزل 63 کیلوواتی قوی، هنگام کم عمق بودن سوراخ، سریع تغذیه می کند. دکل حفاری انفجار سنگ JCDRILL JC860 880 980 Series یک دکل حفاری DTH است، از عمق 40 متر و بیشتر پشتیبانی می کند، با اندازه قطر سوراخ های مختلف 90-200 میلی متر. با کار با کمپرسور هوای چرخ دار با فشار و دبی مختلف 15-21 بار، دکل حفاری DTH JCDRILL در محل حفاری معدن عالی عمل می کند. 2. ارتفاع نیمکت و قطر سوراخقطر و عمق سوراخ انفجار مورد نیاز، که توسط ارتفاع نیمکت و طراحی انفجار دیکته می شود، اندازه و قدرت دکل را تعیین می کند. سوراخ های با قطر بزرگتر و عمیق تر به کمپرسورهای قدرتمندتر (برای DTH) یا فشار هیدرولیک/انرژی ضربه ای بالاتر نیاز دارند. اطمینان حاصل کنید که دکل می تواند در صورت امکان به عمق مورد نظر با یک پاس برسد تا کارایی را به حداکثر برساند.3. مقیاس تولید و تحرکمعادن بزرگ با تولید بالا اغلب از دریل های انفجار روتاری قدرتمند و ردیابی شده برای سوراخ های با قطر بزرگ استفاده می کنند. برای عملیات کوچکتر یا معادن با نیمکت های متعدد و پراکنده، دکل های حفاری همه کاره با لاستیک، تحرک و انعطاف پذیری بهتری را برای حرکت سریع بین سایت ها ارائه می دهند.4. محدودیت های زیست محیطی و سایتسطح سر و صدا، سیستم های کنترل گرد و غبار (مانند جمع کننده های گرد و غبار کارآمد) و ابعاد فیزیکی دکل را در نظر بگیرید. در مناطق حساس به محیط زیست یا فضاهای محدود، ممکن است به دکل های برقی یا کوچکتر و کم انتشار نیاز باشد.5. یک راه حل دکل قابل اعتماد که می توانید به آن اعتماد کنید در نهایت، یک دکل با کیفیت قوی و کم مصرف از یک تولید کننده قابل اعتماد با خدمات خوب و پیشنهاد ساختاری می تواند زمان خرابی و هزینه های چرخه عمر را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. JCRILL یک تولید کننده و تامین کننده راه حل ماشین آلات است که هدف آن ارائه ماشین آلات با کیفیت بالا و بهترین خدمات برای شما است.

مروری بر پروژه در یک پروژه زیربنایی اخیر و برجسته در جنوب شرقی آسیا، تجهیزات حفاری پیشرفته JCDRILL عملکرد و قابلیت اطمینان استثنایی را نشان دادند. این پروژه شامل چاه‌های حفاری آب با سوراخ‌های پیچیده بود و از دکل حفاری خزنده JCDRILL CWD400T استفاده می‌کرد که توسط کمپرسور هوای پرفشار JCDRILL JAC31/25 (25 BAR) تغذیه می‌شد. عملکرد و مزایا نفوذ برتر در سنگ سخت ترکیب کنترل تغذیه دقیق CWD400T و هوای پرفشار (25 BAR) از کمپرسور JAC31/25، نرخ نفوذ برجسته‌ای را در لایه‌های چالش‌برانگیز سنگ آهک و سنگ سخت ارائه کرد. در مقایسه با جایگزین‌های با فشار کمتر، این تنظیمات زمان حفاری را به طور قابل توجهی در هر سوراخ کاهش داد. حفاری با راندمان بالا در سازندهای سنگ سخت     بهبود راندمان و حذف براده‌ها هوای پرحجم و پرفشار ارائه شده توسط کمپرسور، تمیز کردن عالی سوراخ را با بلند کردن کارآمد براده‌های سنگ به سطح تضمین کرد. -به حداقل رساندن انسداد سوراخ-کاهش گیر کردن میله-کاهش سایش تجهیزات این امر منجر به عملیات روان‌تر، بهبود پیوستگی و کاهش زمان خرابی شد. قابلیت اطمینان در شرایط سخت عملکرد پایدار در محیط‌های مرطوب و پر گرد و غبار هم دکل حفاری خزنده CWD400T و هم کمپرسور هوای JAC31/25 دوام قابل توجهی را در شرایط سخت سایت نشان دادند. طراحی قوی آن‌ها در برابر محیط‌های مرطوب، پر گرد و غبار و برنامه‌های عملیاتی مداوم مقاومت کرد، در حالی که کمپرسور خروجی فشار پایدار را در طول پروژه حفظ کرد. تحرک و سهولت راه‌اندازی طراحی نصب شده روی خزنده CWD400T به آن اجازه داد تا به راحتی در زمین‌های شیب‌دار و ناهموار حرکت کند و امکان جابجایی سریع و ایمن بین نقاط حفاری را فراهم کند. راه‌اندازی یکپارچه با کمپرسور منطبق، تدارکات سایت را ساده کرد و زمان راه‌اندازی کلی را کاهش داد. بهره‌وری سوخت و مقرون به صرفه بودن با وجود خروجی بالا، کمپرسور JAC31/25 راندمان سوخت عالی را در هر واحد هوای فشرده تولید شده ارائه کرد. همراه با سرعت حفاری سریع‌تر، این امر منجر به کاهش مصرف سوخت، کاهش هزینه‌های عملیاتی و هزینه کل مالکیت مطلوب شد. نتایج و بازخورد مشتری این پروژه طبق برنامه تکمیل شد و تمام مشخصات حفاری به طور کامل رعایت شد. چاه‌ها به عمق و دقت مورد نیاز برای کار فونداسیون دست یافتند. “عملکرد دکل حفاری CWD400T در مقابله با سازندهای سنگ سخت که با آن مواجه بودیم، مؤثر بود.”

مرور کلی پروژه -مشتری: شرکت استخراج طلای آسیای جنوب شرقی-پروژه: حفاری اکتشافی برای ذخایر طلا-تجهیزات مورد استفاده: دستگاه حفاری معکوس گردشی (RC) و مغزه گیری با پایه خزنده JCD1000R-ویژگی های کلیدی مورد استفاده: موتور 154 کیلوواتی کامینز، سرهای دوار دوگانه، سیستم ردیابی کنترل از راه دور، قابلیت حفاری چند روشی (RC، HQ، BQ، NQ wireline coring) پیشینه مشتری، یک شرکت استخراج طلای آسیای جنوب شرقی، به یک راه حل حفاری همه کاره و قدرتمند برای یک پروژه اکتشافی حیاتی نیاز داشت. هدف، نمونه برداری کارآمد از منطقه هدف بود—ابتدا انجام نمونه برداری سریع و حجیم از طریق سربار و سنگ های فرسوده، و به دنبال آن بازیابی مغزه با کیفیت بالا و دقیق از سازندهای سنگی عمیق تر و سخت تر برای به دست آوردن داده های کانی شناسی قطعی. چالش چالش، اجرای یک برنامه حفاری دو مرحله ای در همان سایت بدون تغییر تجهیزات، به حداقل رساندن زمان و هزینه بسیج بود. دستگاه حفاری باید حفاری RC با سرعت بالا را برای رسیدن به عمق هدف انجام می داد، سپس به طور یکپارچه به مغزه گیری HQ wireline با قطر بزرگ سوئیچ می کرد تا نمونه های مغزه دست نخورده را جمع آوری کند، در حالی که با اطمینان در یک مکان دورافتاده کار می کرد. راه حل: دستگاه حفاری JCD1000R مشتری JCD1000R را به دلیل قدرت، تطبیق پذیری و ظرفیت عمق آن انتخاب کرد. پیکربندی آن برای الزامات حفاری متوالی پروژه ایده آل بود.     مرحله 1 – حفاری RC با استفاده از موتور 154 کیلوواتی کامینز و سیستم حفاری RC قوی، دستگاه حفاری با راندمان بالا یک سوراخ RC به عمق 200 متر را تکمیل کرد و به سرعت برش ها را برای تجزیه و تحلیل زمین شناسی اولیه حذف کرد. مرحله 2 – حفاری مغزه گیری HQ Wireline بدون جابجایی دستگاه حفاری، خدمه به طور یکپارچه سیستم سر دوار دوگانه را به حالت مغزه گیری HQ wireline تغییر دادند. از همان تنظیمات، 300 متر اضافی از مغزه HQ با قطر بزرگ حفاری شد و به عمق کل 500 متر رسید. نتایج و بازخورد مشتری دستگاه حفاری JCD1000R برای برنامه اکتشافی پر تقاضای ما بی عیب و نقص عمل کرد. توانایی آن در مدیریت هر دو روش RC و مغزه گیری با قطر بزرگ در یک استقرار واحد، راندمان عملیاتی ما را به طور قابل توجهی بهبود بخشید. ما با موفقیت 200 متر سوراخ RC حفاری کردیم و از همان مکان، 300 متر مغزه HQ با کیفیت عالی بازیابی کردیم. نمونه ها به طور کامل الزامات زمین شناسی و سنجش ما را برآورده کردند. قدرت دستگاه حفاری، سهولت تعویض روش و تحرک کنترل از راه دور به ویژه در سایت ما ارزشمند بود. این دستگاه حفاری دقیقاً عملکرد همه کاره ای را که وعده داده بود ارائه کرد و به پیشبرد پروژه ما با اطمینان کمک کرد.

حفاری گل، که به عنوان حفاری چرخشی سیال نیز شناخته می شود، یک تکنیک اساسی است که به طور گسترده در صنعت حفاری، به ویژه برای اکتشاف نفت و گاز، چاه های آب، و تحقیقات ژئوتکنیکی استفاده می شود. این فرآیند شامل چرخاندن یک سیال مهندسی شده خاص - که معمولاً "گل حفاری" نامیده می شود - از طریق لوله مته به پایین، از طریق مته بیرون می آید و فضای حلقوی بین لوله و دیواره گمانه را پشتیبان می دهد. این «گل» در حال گردش صرفاً خاک و آب نیست. این ترکیب پیچیده ای از مایعات (آب یا روغن)، خاک رس (مانند بنتونیت)، پلیمرها و مواد افزودنی شیمیایی مختلف است که برای انجام عملکردهای حیاتی طراحی شده اند. اثربخشی این سیستم مجموعه ای از مزایا و چالش های متمایز را به همراه دارد.   مزایای حفاری گل پایداری گمانه فشار هیدرواستاتیکی که توسط ستون گل حفاری اعمال می‌شود، با فشارهای شکل‌گیری مقابله می‌کند و از فروریختن دیواره‌های گمانه جلوگیری می‌کند. این در سازندهای زمین شناسی ضعیف یا تثبیت نشده بسیار مهم است. حذف قلمه ها سرعت بالای گل هنگام خروج از مته به طور موثری تکه های سنگ (برش ها) را از پایین سوراخ برداشته و به سطح می برد. این مته را تمیز نگه می دارد و امکان نفوذ مداوم را فراهم می کند. خنک کننده و روانکاری مته فرآیند حفاری حرارت و اصطکاک بسیار زیادی را در مته ایجاد می کند. گل در حال گردش، بیت و رشته مته را خنک و روان می کند و به طور قابل توجهی عمر عملیاتی آنها را افزایش می دهد و از آسیب جلوگیری می کند. تشکیل کیک فیلتر گل یک لایه نازک و کم نفوذ به نام "کیک فیلتر" بر روی دیواره های گمانه رسوب می کند. این مهر و موم از دست دادن سیال از رشته مته به سازند اطراف را به حداقل می رساند، که از مناطق نفوذ پذیر محافظت می کند و سیال حفاری را حفظ می کند. اطلاعات زیرسطحی برش هایی که توسط گل به سطح آورده می شود، اطلاعات حیاتی و در زمان واقعی را در مورد سنگ شناسی و نمایش هیدروکربنی بالقوه سازندهای در حال حفاری در اختیار زمین شناسان و مهندسان قرار می دهد. کنترل فشارهای زیرسطحی چگالی گل حفاری را می توان به دقت کنترل کرد. با استفاده از افزودنی های وزنی (مانند باریت)، فشار ستون گل را می توان برای کنترل هجوم سیالات سازند (مانند نفت، گاز یا آب) افزایش داد و در نتیجه از فوران های خطرناک جلوگیری کرد. معایب حفاری گل تاثیر زیست محیطی این مهم ترین اشکال است. گل های مبتنی بر روغن و برخی مایعات مبتنی بر مصنوعی می توانند بسیار سمی باشند. نشت، دفع نامناسب قلمه های حفاری شده، و انتشار تصادفی می تواند خاک و آب های زیرزمینی را آلوده کند. مقررات سختگیرانه و روشهای پرهزینه مدیریت زباله مورد نیاز است. هزینه و تدارکات سیستم پیچیده و گران است. این نیاز به تجهیزات سطحی قابل توجهی (چاله های گل، پمپ ها، شیکرها، گاز زدایی ها) و تامین مداوم مواد گل دارد. هزینه خرید، اختلاط و نگهداری گل می تواند بسیار بالا باشد. آسیب سازند در برخی موارد، گل حفاری می تواند به سنگ مخزنی که سعی در ارزیابی آن دارد، نفوذ کرده و به آن آسیب برساند. ذرات ریز یا واکنش های شیمیایی با تشکیل می توانند نفوذپذیری اطراف چاه را کاهش دهند و به طور بالقوه تولید آینده از مناطق نفت یا آب را مختل کنند. چالش های دفع حجم زیاد گل حفاری استفاده شده و قلمه های آلوده تولید شده نیاز به دفع مناسب دارد. این اغلب شامل حمل و نقل به تأسیسات تخصصی، تصفیه یا تزریق به چاه های دفع عمیق است که همه اینها به هزینه عملیاتی و ردپای محیطی می افزاید. خوردگی و فرسایش تجهیزات ماهیت ساینده گل، به ویژه زمانی که حاوی ماسه و قلمه باشد، می تواند باعث فرسایش پمپ ها، لوله های حفاری و سایر اجزا شود. علاوه بر این، گل‌های مبتنی بر آب اگر با بازدارنده‌های مناسب درمان نشوند، می‌توانند باعث خوردگی رشته مته فولادی شوند. تناسب محدود حفاری گل معمولاً برای سازندهای حساس به هوا، مانند برخی از درزهای زغال سنگ یا شیل‌هایی که ممکن است در معرض آب متورم یا شکسته شوند و منجر به ناپایداری چاه شود، مناسب نیست. نتیجه گیری حفاری گل به دلیل اثربخشی بی نظیر آن در حصول اطمینان از ساخت گمانه ایمن و کارآمد، سنگ بنای عملیات حفاری مدرن است. توانایی آن در تثبیت سوراخ چاه، حذف قلمه ها و کنترل فشارهای زیرسطحی آن را ضروری می کند. با این حال، این مزایا با مسئولیت های قابل توجهی همراه است، که در درجه اول در مورد حفاظت از محیط زیست، مدیریت هزینه و کاهش آسیب سازند است. توسعه مداوم سیالات حفاری سازگار با محیط زیست و فن آوری های پیشرفته تصفیه زباله به رفع این معایب ادامه می دهد و از ارتباط حفاری گل برای آینده قابل پیش بینی اطمینان حاصل می کند.

دستگاه حفاری گردش معکوس چیست؟ ۱. کاربرد حفاری گردش معکوس (RC) یک روش اصلی است که در صنعت اکتشاف مواد معدنی برای به دست آوردن نمونه‌های تراشه سنگی نماینده و بدون آلودگی از اعماق زمین استفاده می‌شود. کاربردهای اصلی آن عبارتند از: اکتشاف مواد معدنی: استفاده اصلی برای تعریف و ترسیم ذخایر معدنی است. نمونه‌های مداوم و با کیفیت بالا به زمین‌شناسان اجازه می‌دهد تا عیار (محتوای فلز) و زمین‌شناسی یک توده سنگ معدنی بالقوه را به دقت تجزیه و تحلیل کنند. بررسی‌های ژئوتکنیکی: برای درک پایداری توده‌های سنگی برای طراحی دیواره گودال، توسعه معادن زیرزمینی و برنامه‌ریزی زیرساخت‌ها. برآورد منابع و ذخایر: داده‌های نمونه‌برداری قابل اعتماد برای ساخت مدل‌های زمین‌شناسی و محاسبه مقدار و کیفیت کل یک منبع معدنی بسیار مهم است، که برای برنامه‌ریزی معدن و تصمیم‌گیری‌های سرمایه‌گذاری ضروری است. ۲. ویژگی‌ها دستگاه‌های RC با سیستم بازیابی نمونه منحصربه‌فرد و طراحی قوی خود متمایز می‌شوند. ویژگی‌های اصلی آن‌ها عبارتند از: لوله حفاری دو جداره: جزء اصلی. این شامل یک لوله داخلی و یک لوله بیرونی است. هوای حفاری از طریق حلقه (فضای بین دو لوله) ارسال می‌شود و تراشه‌ها از طریق لوله داخلی به سمت بالا رانده می‌شوند، که کاملاً از دیواره چاه جدا شده است. نمونه‌های مداوم و بدون آلودگی: این سیستم حلقه بسته از مخلوط شدن نمونه‌ها از اعماق مختلف و آلودگی از دیواره‌های چاه جلوگیری می‌کند و نمایشی بسیار دقیق از زمین‌شناسی در هر عمق خاص ارائه می‌دهد. نرخ نفوذ بالا: حفاری RC به طور قابل توجهی سریعتر از حفاری هسته‌ای الماس معمولی است، به خصوص در سازندهای سنگی سخت. این امر آن را برای برنامه‌های اکتشافی در مقیاس بزرگ و اولین مرحله ایده‌آل می‌کند. حجم نمونه بزرگ: یک جریان مداوم از تراشه‌های سنگی (براده‌ها) تولید می‌کند که نمونه قابل توجهی برای سنجش و ثبت زمین‌شناسی فراهم می‌کند. مقرون به صرفه بودن: به دلیل سرعت و راندمان بالا، حفاری RC اغلب در هر متر حفاری شده نسبت به حفاری هسته‌ای برای تعریف منابع اقتصادی‌تر است. داده‌های زمین‌شناسی محدود: برخلاف حفاری هسته‌ای الماس، که یک استوانه دست نخورده از سنگ را بازیابی می‌کند، حفاری RC فقط تراشه تولید می‌کند. این بدان معناست که اطلاعات ساختاری دقیق مانند بافت سنگ، جهت‌گیری شکستگی‌ها و روابط دقیق رگه‌ها می‌تواند از بین برود. بازیابی نمونه پنوماتیک: این سیستم از هوای پرفشار برای بلند کردن نمونه‌ها استفاده می‌کند که به یک کمپرسور قدرتمند نیاز دارد و برای شرایط سنگی خشک و سخت مناسب است.   به طور خلاصه، دستگاه حفاری RC یک ابزار قدرتمند، کارآمد و ضروری در اکتشاف معدن است که به دلیل توانایی آن در ارائه نمونه‌های بزرگ و بدون آلودگی به سرعت و مقرون به صرفه، مورد توجه قرار می‌گیرد و آن را به روش ترجیحی برای تعریف ذخایر معدنی اقتصادی تبدیل می‌کند.