پایان نامه ارزیابی کیفیت اجرایی ماشین های حفاری

با فرمت ورد word ( دانلود متن کامل پایان نامه )

مقدمه :

با پیشرفت علم و پیشرفت در ساخت ماشین های حفاری، استفاده وسیع ماشین آلات حفاری به جای عملیات آتشباری برای حفاریات زیرزمینی کاربرد وسیعی پیدا کرده است. در حفاری مکانیزه از ابزار و ماشین آلات برای حفر فضاهای زیر زمینی استفاده می شود و هدف اصلی آن رسیدن به سرعت بالا در احداث و حفر این فضاها می باشد. عملیات حفاری یکی از پرهزینه ترین عملیات اجرای در حفریات زیرزمینی می باشد. از طرفی در انتخاب دستگاه حفاری محدودیت زیادی وجود دارد و یا به بیان دیگر در انتخاب دستگاه حفاری انعطاف پذیری وجود ندارد یعنی در یک پروژه استفاده از چندین ماشین حفاری, به دلیل بحث اقتصادی و هزینه بالایی ماشین آلات حفاری کمتر استفاد می شود. بنابراین باید قبل از انجام عملیات، نوع دستگاه و ماشین آلات حفاری مشخص شده باشد. در انتخاب نوع ماشین حفاری بررسی و کارایی آن، یکی از عوامل بسیار مهم می باشد. در نتیجه بررسی عملکرد و کارایی هریک از ماشین الات حفاری یکی از عوامل بسیار حیاتی در حفریات زیر زمینی می باشد. در این جا بحث در مورد عوامل تعیین کننده در انتخاب نوع دستگاه نمی باشد بلکه عملکرد دستگاه حفاری رودهدر و TBM به طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفته شده است.

2- عملکرد و کارایی عملیات حفاری:

عوامل مؤثر بر عملکرد عملیات حفاری را به طور کلی می توان به چهار گروه اصلی تقسیم بندی کرد(شکل 1). این چهار گروه عبارتند از:

پارامترهای ماده سنگ : مقاومت فشاری و کششی سنگ، درصد سختی و کانی های ساینده(کوارتز)، نوع بافت و ماتریس سنگ، وجود خواص مکانیکی جهت دار در ترکیب معدنی و رفتار الاستیک مواد سنگی، خواص انرژی سنگ مانند شاخص سفتی، میزان آزاد شدن انرژی بحرانی، .

پارامترهای توده سنگ : از قبیل درجه درزه داری(RQD)، تعداد درزه ها، جهت یافتگی ناپیوستگی ها (هر چه زاویه برخورد این ناپیوستگی ها با محور تونل به حالت عمود نزدیکتر باشد، حفر تونل آسانتر است)، وضعیت درزه ها (درزه های بسته تأثیری بر روی نرخ های نفوذ نمی گذارد ولی درزه های باز خیلی مؤثر هستند، درزه های کششی در دیواره ها نیز که بعضاً جوش خورده هستند تأثیر مثبتی بر افزایش نرخ حفاری دارند)، آب زیرزمینی، نواحی گسله، موقعیت جبهه کار پیچیده، طبقه بندی عمومی توده سنگ و نیازهای نگهداری، تنش های زمین.

خصوصیات ماشین : وزن، توان کاج یا کلگی، نیروهای ماشین ، نوع ابزار برنده، تعداد، ترتیب قرارگیری ابزار برنده و ظرفیت سیستم پشتیبانی

میزان یا نرخ برش : حجم سنگ استحصال شده در واحد زمانی را می گویند که بر حسب واحدهای یا نشان داده می شود و گاهی از آن به نام نرخ برش آنی (ICR)[1] یاد می کنند. به عبارت دیگر این میزان برش آنی مقدار برشی است که بدون تأخیر برای هر نوع ماشین بدست می آید در برابر این تعریف یک تعریف دیگر وجود دارد که به آن OCR[2] یا میزان برش عملیاتی می گویند و همه زمان های تأخیر و افت کار را در نظر می گیرد.

انرژی ویژه : مقدار انرژی استفاده شده برای استحصال واحد حجم سنگ است که با توجه به آن بازدهی و قابلیت برش مشخص می شود. این ویژگی بر حسب یا بیان می شود.

میزان نفوذ : بیشتر برای ماشین های تمام مقطع است و برابر عمق نفوذ مته به سنگ در یک واحد زمانی می باشد. میزان عمق نفوذ مته را در سنگ را بر حسب یا بیان می شود. و نرخ نفوذ بر حسب یا بیان می شود. در مورد رودهدر ها این مقدار برابر میزان نفوذ سرمته در امتداد مسیر است.

زمان افت : مجموعه زمان هایی است که ماشین کار نمی کند. این زمان ها شامل زمان نگهداری دستگاه، زمان نصب، زمان آبکشی، نقشه برداری و غیره می باشد.

بهره وری : درصد زمان هایی است که ماشین کار می کند به کل زمان یک شیفت یا یک روز یا زمان کل پروژه است.

میزان تولید : میزان پیشروی بر حسب حجم یا تناژ در محور طولی تونل است و بر حسب یا و یا بیان می شود.

در واقع عملکرد ماشین آلات محاسبه یا اندازه گیری نرخ حفاری یا تولید این دستگاه در واحد زمان می باشد. به عبارت دیگر خارج قسمت حجم حفاری شده بر زمان حفاری که بر حسب واحدهای یا بیان می شود.

اگر در هنگام محاسبه نرخ حفاری، زمان های توقف محاسبه نگردد آن را به صورت نرخ حفاری آنی تعریف می کنند. به عبارت دیگر نرخ حفاری آنی مقدار حفاری است که بدون تأخیر برای هر نوع ماشین بدست می آید. از طرف دیگر، در یک شرایط عمومی عملیاتی، زمان حفاری مترادف با میزان بهره دهی است که تمام زمان های توقف را در نظر می گیرد و زمان واقعی عملیات حفاری را مشخص کرده و نرخ حفاری عملیاتی از روی آن بدست می آید. در عملکرد علاوه بر محاسبه نرخ تولید، میزان مصرف ابزار برنده را نیز مد نظر قرار می دهند زیرا یکی از مهمترین پارامترهایی است که از نظر اقتصادی اهمیت دارد. در زمان امکان سنجی روش های حفاری مکانیزه، سؤالات اساسی زیر مطرح می شوند:

آیا این ماشین قادر به حفر سنگ است؟
اگر اینگونه است، چطور می توان به حفاری سریعتری دست یافت؟
هزینه ثابت ماندن این عملکرد چه مقدار است؟

مطمئناً پاسخ به این سؤالات به یک روش قابل اعتماد برای پیش بینی عملکرد حفاری نیاز دارد. برای پاسخ به این سؤالات عملکرد ماشین را باید از دو جنبه یکی از نقطه نظر نرخ حفاری یا نفوذ و دیگری از جنبه عملکرد و قابلیت اعتماد به سیستم مخصوصاً با توجه به بهره دهی ماشین، ارزیابی کرد.

متن کامل را می توانید دانلود نمائید چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است