Phần CÁC ĐIỀu quy đỊNH

1. Thực hiện các yêu cầu về khoan mở lỗ theo quy định đã nêu ở Điều 6.3.

Độ dài của hiệp khoan guồng xoắn tùy thuộc vào yêu cầu lấy mẫu, tình hình địa tầng, đặc tính cụ thể của từng loại mũi khoan và công suất của thiết bị.

Nói chung, cần tranh thủ các điều kiện thuận lợi cụ thể để có thể khoan được hiệp dài hay liên tục.

3. Trước khi rút guồng xoắn cần tiến hành khoan cắt bằng cách cho quay cột dụng cụ khoan tại chỗ trong khoảng 10-15 giây.

6.23. Khi khoan guồng xoắn phải phối hợp tốt các chế độ khoan (bao gồm tốc độ vòng quay, áp lực lên cột dụng cụ khoan, lượng nước và áp lực bơm rửa), với độ sâu hiệp khoan, để phát huy công suất và đảm bảo độ bền lâu dài của thiết bị khoan.

6.24. Khi khoan vào các lớp đất đá liên kết yếu, dễ khoan (cát, cát sét, bùn v.v…) nói chung không cần tăng áp lực lên guồng xoắn và khoan với tốc độ quay guồng nhanh 200 vòng/phút.

Khi khoan vào các lớp đất dẻo quánh cần tăng lực nén lên trục guồng xoắn và khoan với tốc độ quay guồng chậm, khoảng 120 vòng/phút.

1. Giảm tốc độ vòng quay guồng xoắn;

2. Giảm lực nén lên trục guồng xoắn;

3. Cứ cách một khoảng 1 đến 2 mét lại cho guồng quay tại chỗ trong khoảng 10 đến 15 giây;

4. Cứ khoảng 1,5 đến 2,0 mét (bằng chiều dài đoạn guồng) kéo guồng lên khỏi lỗ để gạt sạch đất bám vào guồng.

6.26. Không được sử dụng guồng xoắn khoan quá “chiều sâu khoan tối đa” quy định cho từng loại guồng xoắn.

G. KHOAN XOAY BẰNG MŨI KHOAN HỢP KIM, MŨI KHOAN HỢP KIM LÒNG ĐÔI

6.27. Khoan xoay bằng mũi khoan hợp kim được dùng để khoan vào các lớp đất đá từ cấp III đến VII.

1. Quy cách chi tiết và phạm vi sử dụng thích hợp của từng loại mũi khoan theo chỉ dẫn của nhà chế tạo (phụ lục 19 và 20).

2. Khoan mũi khoan hợp kim và mũi khoan hợp kim lòng đôi kết hợp bơm dung dịch sét có thể được dùng để khoan và lấy mẫu nguyên dạng trong các lớp cát bột, cát nhỏ, cát vừa chặt chẽ, sét nửa đến cứng theo hướng dẫn ở điều 10.2.3.

3. Có thể sử dụng loại mũi khoan hợp kim tự mài để khoan trong các lớp đất đá từ cấp VI đến cấp VIII và tới cấp IX khi trong đá không có lẫn thạch anh.

1. Hạt hợp kim trong cùng một hàng phải có độ nhô bằng nhau và đặt đúng vị trí trong hình vành khăn đã định. Các vành khăn này phải liền nhau hoặc lấn mép vào nhau;

2. Phải bố trí xen kẽ hoặc luân phiên hạt hợp kim ở các hàng theo một thứ tự nhất định;

3. Khi khoan vào tầng đá bị nứt nẻ nhiều hoặc tầng đã có độ cứng không đều nên dùng mũi khoan gắn hợp kim với độ nhô nhỏ;

4. Các hạt hợp kim được gắn vào mũi khoan theo các độ xiên quy định ở Bảng 6-6.

Bảng 6-6

Cấp đất đá theo độ khoan	Độ xiên góc cắt ()	Độ vát hạt hợp kim ()
- Đá cấp III	70o – 75o	50o – 65o
- Đá cấp IV-VI	75o – 80o	60o – 70o
- Đá cấp VII	80o – 90o	70o – 80o
- Đá cứng vừa, nứt nẻ	90o – 100o	80o – 85o

6.30. Khi dùng mũi khoan hợp kim phải chú ý đến điều sau đây:

Phải hàn lại hoặc thay thế các hạt hợp kim bị hỏng hay bị nứt vỡ trước khi dùng. Phải mài rửa lại mặt vát, độ xiên, độ nhô của hạt hợp kim khi phát hiện chúng bị cùn hay sai lệch.

Về nguyên tắc, khi khoan trong các lớp đá mềm thì dùng áp lực khoan nhỏ, tốc độ quay lớn, lượng nước bơm rửa phải vừa đủ để rửa mùn khoan và không làm giảm tỷ lệ lấy lõi. Khi khoan trong các lớp đá có tính mài mòn nhiều phải dùng tốc độ vòng quay ở giới hạn thấp và tăng áp lực lên đáy.

Khi tăng áp lực và tốc độ quay phải từ từ không được tăng đột ngột.

6.32. Tốc độ quay của từng loại mũi khoan được tính theo tốc độ vành mũi khoan, theo các địa tầng được kê ở Bảng 6-7.

Bảng 6-7

Loại địa tầng	Tốc độ vành mũi khoan	Tốc độ quay n (vòng/phút) ứng với đường kính mũi khoan
	(m/sec)	150	130	110	91
- Có tính mài mòn yếu đồng đều	1,2-2,4	153-305	176-354	208-416	251-503
- Có tính mài mòn vừa đồng đều	0,8-1,2	102-153	118-176	138-208	168-251
- Có tính mài mòn lớn không đồng đều	0,3-0,6	38-76	44-89	52-104	63-126
- Nứt nẻ không đồng nhất	0,3-0,4	38-51	44-59	52-69	63-84

6.33. Áp lực dọc trục khoan tối đa cho phép tính theo khả năng chịu lực của các hạt hợp kim chính gắn lên từng loại mũi khoan được quy định theo nhà chế tạo.

6.34. Khoan có bơm rửa được áp dụng khi khoan trong các địa tầng là đá từ cấp IV trở lên. Đối với các địa tầng là đất dính, đất rời, đất đá dễ bị sập lở, tan rữa, khoan có bơm rửa chỉ được áp dụng khi dùng dung dịch sét để khoan và gia cố vách lỗ khoan.

Lượng nước bơm rửa phụ thuộc vào tính chất nham thạch và đường kính mũi khoan, tính bằng lít/phút, được xác định theo Bảng 6-8

Tiêu chuẩn kỹ thuật của dung dịch sét được ghi ở Bảng 6.9

- Khi khoan vào tầng đá dễ bị sập lở vách nên dùng chỉ tiêu trọng lượng thể tích đơn vị cao;

- Khi khoan vào tầng đá nứt nẻ nhiều hoặc nhiều lỗ hổng nên dùng độ nhớt cao;

- Trong điều kiện khoan phức tạp như khi vách lỗ khoan bị sập lở nhiều, bị mất dung dịch nghiêm trọng cần nghiên cứu để lựa chọn chỉ tiêu kỹ thuật của dung dịch sét cho thích hợp;

1. Dung dịch sét từ lỗ khoan cần cho chảy qua máng lắng có độ dốc khoảng 1% và dài từ 10 đến 15m, rãnh có tiết diện 15 x 20 cm và cứ mỗi khoảng 1 ÷ 2 mét phải đặt một tấm ngăn có chiều cao thấp hơn mép rãnh vài centimét.

Khi dùng phương pháp khoan dung dịch sét không thường xuyên nên dùng máng lắng chế tạo sẵn có đường chảy gãy khúc.

2. Phải thường xuyên kiểm tra các thông số về độ nhớt quy ước (N) và hàm lượng cát (C) của dung dịch sét.

3. Khống chế lưu lượng dung dịch sét và áp lực bơm theo chế độ khoan lựa chọn.

4. Khi khoan vào tầng đất rời và tầng đá không nứt nẻ nghiêm trọng dễ bị sụt lở vách phải tổ chức khoan liên tục 3 ca.

1. Hạ đầu mũi khoan cách đáy lỗ 1 m thì dừng lại;

2. Bơm nước rửa cho nước trào ra miệng lỗ khoan;

3. Cho trục khoan quay với tốc độ số 1 (chậm nhất);

4. Hạ cột dụng cụ khoan từ trên xuống đáy lỗ khoan với tốc độ chậm;

5. Khi đã đạt độ sâu của hiệp trước thì tăng dần áp lực dọc trục khoan và tiếp tục khoan theo chế độ khoan thích hợp với địa tầng ở đáy lỗ.

1. Khoan lại hoặc khoan doa lỗ khoan;

2. Thay đổi đường kính lỗ khoan;

3. Địa tầng thay đổi từ cứng sang mềm hoặc ngược lại;

4. Đất đá nằm nghiêng.

6.39. Khi khoan qua các tầng đất đá dễ bị phá hủy, tan rữa bởi dòng nước bơm rửa và bởi tác động rung của mũi khoan cần dùng mũi khoan hợp kim lòng đôi để đảm bảo chất lượng lấy mẫu.

6.40. Khoan bằng mũi khoan hợp kim lòng đôi phải chú ý thực hiện các chỉ dẫn sau đây:

1. Khi hạ cột dụng cụ khoan phải theo các hướng dẫn ở Điều 6.37.

2. Bơm nước xói rửa qua khe giữa hai lòng;

3. Tốc độ quay mũi khoan không quá 80 vòng/phút;

4. Áp lực đáy lỗ duy trì trong khoảng 100 ÷ 200 kG, tùy thuộc đường kính mũi khoan (đường kính mũi khoan lớn thì dùng áp lực đáy lỗ lớn);

5. Dùng lượng nước bơm rửa nhỏ khoảng từ 30 ÷ 40 lít/phút;

6. Mỗi hiệp khoan không sâu quá 0,5 ÷ 1,0 mét;

7. Khi thấy tốc độ quay giảm xuống đột ngột, có thể xảy ra hiện tượng kẹt phải ngừng khoan và nâng mũi khoan lên.

1. Khoan vào các loại đá bị tan rữa bởi dung dịch bơm rửa không thể lấy được mẫu.

2. Khoan vào các tầng đất dính và đất rời dễ bị sập lở, không thể bảo vệ vách lỗ khoan bằng dung dịch sét;

3. Nguồn cấp nước khan hiếm;

4. Khi có yêu cầu phải nghiên cứu ĐCTV đặc biệt.

6.42. Khi khoan đá bằng mũi khoan hợp kim không bơm rửa phải thực hiện các yêu cầu kỹ thuật sau đây:

1. Phải thực hiện lưu thông nước ở đáy lỗ khoan theo dạng của phương pháp tuần hoàn ngược;

2. Cột dụng cụ khoan phải có cấu tạo gồm mũi khoan hợp kim, ống mẫu, ống lắng bột, đầu nối hai chiều và cần khoan. Trên cần khoan, phía trên ống lắng bột phải có lỗ để thoát nước và mùn khoan;

3. Hợp kim ở mũi khoan phải có độ nhô không nhỏ hơn 3 mm ở sườn ngoài và 2 mm ở sườn trong;

4. Trong khi khoan phải thường xuyên nâng hạ cột dụng cụ khoan;

5. Xác định áp lực khoan, tốc độ vành mũi, chiều cao nâng cột dụng cụ khoan theo Bảng 6-10.

6. Mỗi hiệp khoan không sâu quá 1 ÷ 1,5 mét.

Bảng 6-10

Thông số khoan	Đá có độ bền thấp	Đá có độ bền vừa
- Áp lực dọc trục khoan (kG)	150-250	200-400
- Tốc độ vành mũi (m/s)	Không lớn hơn 0,6	Không lớn hơn 0,8
- Chiều cao nhấc cột dụng cụ khoan (cm)	5-8	8 – 10

6.43. Công tác chèn bẻ lõi đá phải tiến hành theo trình tự sau:

1. Ngừng xoay cần khoan, tiếp tục bơm rửa lỗ khoan với lưu lượng bơm từ 6 – 10 lít/phút cho cột centimét đường kính ngoài của mũi khoan trong khoảng thời gian từ 20 đến 50 phút (tùy theo loại đá, lượng mùn khoan, chiều sâu lỗ khoan trong hiệp đó) cho tới khi độ đục của nước trào ra miệng lỗ khoan như của nước bơm vào.

2. Thả 150-250 g hạt chèn nhỏ có đường kính 1,5 – 2,0 mm qua cần khoan. Vừa thả vừa gõ cột cần khoan.

3. Thả tiếp 600-800 g hạt chèn lớn hơn có đường kính 3 – 4mm qua cần khoan (đường kính lỗ khoan lớn hoặc độ sâu hiệp khoan lớn thì cần thả nhiều hạt chèn);

4. Bơm rửa tiếp cho tới khi áp lực nước bơm rửa tăng lên đột ngột, khoảng từ 3 đến 10 phút;

5. Cho cột cần khoan xoay chậm vài đợt ngắn để cắt mẫu;

6. Kéo cột cần khoan lên độ 0,2 mét rồi lại thả xuống để kiểm tra: nếu cột cần khoan xuống hết độ sâu đã khoan được chứng tỏ mẫu đã được chèn trong ống mẫu thì mới được rút cột dụng cụ khoan để lấy mẫu. Khi rút cần phải rút từ từ, tránh va chạm mạnh và hãm tời đột ngột;

Hạt chèn được đập từ đá cứng có cường độ trên 400 KG/cm². Chỉ khi khoan đá cứng cấp X – XII mới được dùng bị gang để chèn lõi. Cỡ bi và lượng bi chèn tương đương với lượng hạt chèn đã qui định ở trên, ngoài ra còn cho thêm một ít đá cứng đập nhỏ, cỡ 3 – 4 mm để chèn;

Các yêu cầu khác về kỹ thuật khoan có thể áp dụng như đã quy định cho mũi khoan hạt hợp kim.