روشهای اکتشاف حفر ، تجزیه و پیمایش


منبع : راسخون



پیمایش زمین شناختی : پیمایش زمین شناختی صحرایی یک فرایند عینی و مبتنی بر مشاهده است که بر روی مغزه های حفاری ، تراشه های حفاری یا قطعات کنده شده صورت می گیرد . آلودگی نمونه و بازیابی کم آنها مشکلات عمده ای هستند که در این روش وجود دارند . مغزه های حفاری را پس آ خروج از گمانه باید به دقت در جعبه ی مغزه ای به طول 1.5 متر و دقیقا به همان ترتیبی که از گمانه خارج می شوند ، قراد داد . پس از آن مغزه را در راستای طولی به دو نیم تقسیم می کندد ، یک نیمه برای مطالعات زمین شناختی نگه داری می شود و نیمه ی دیگر جهت تجزیه مورد استفاده قرار می گیرد . برای یک زمین شناس ماهر ، یک چکش و یک ذره بین جهت تعیین مشخصات سنگ شناسی و براوردهای اولیه ی توزیع عیار کفایت می کند . نتایج دقیق تر ، مستلزم تجزیه های آزمایشگاهی و مطالعات میکروسکوپیک مقاطع نازک صیقلی است .
حفر و حفاری :

ارئه مدارک قطعی دال بر وجود یک کانسار ایجاب می کند نمونه هایی که معرف کل کانسار باشد ، جمع آوری و تجزیه گردند . نمونه ها بایستی جتمع ، قابل اعتماد ، واقعی و از انظر آماری معنی دار باشند . نمونه ها از طریق کندن (حفر ) یا حفاری ( گمانه زنی ) بدست می آیند . در صورتی که کانسار در سطح زمین یا در اعماق بسیار کم قرار گرفته باشد ، باز کننده ای از سطح به شکل کانال ، گودال یا ترانشه حفر می شود . برای کارهای بزرگ جهت حفر باز کننده از بولدوزر یا ماشین های مشابه و در صورت لزوم از آتشباری استفاده می شود . در صورتی که کانسار در اعماق متوسط یا زیاد واقع باشد ، نمونه ها از طریق حفاری گمانه ها از سطح یا حفر فضا های کوچک مقطع نظیر تونل یا چاه در داخل ماده معدنی به دست می آیند .
انتخاب مناسب ترین روش حفر یا حفاری به منظور نمونه بردری از یک کانسار از یک روند درست و منطقی تبعیت می کند . در جریان یک کار نمونه برداری با درجه اطمینان بالا ، نمونه برداری از طریق حفاری بسیار مناسب تر از حفریات است . مواردی که در نمونه برداری بایستی مد نظر قرار گیرند و توجه خاصی به آنها مبذول شود عبارتند از :
انحراف گمانه ، تغلیظ (گل حفاری ) ، شسته شدن ، آلودگی (اتفاقی ) نمکی شدن ( غیر عمدی ) ، ریزش گمانه و باز یابی کم ( از دست رفتی مغزه )
تاریخچه ی حفاری

تاریخچه حفر گمانه بسیار قدیمی است و پیشینیان برای جستجوی آب دردشتها و دره‌ها به حفر گمانه می‌پرداخته‌اند و چون تلمبه اختراع نشده بود، در اغلب موارد آب از چاه (گمانه) به صورت آرتزین خارج شده ویا چهارپایان کار آبکشی را انجام می‌دادند.
تا آنجا که تاریخ نشان می‌دهد قدیمیترینگمانه‌ها درچین حفر شده وسیستم حفاری ضربه‌ای که امروزه در حفر گمانه مورد استفاده قرار می‌گیرد، همان طریقه قدیمی است که در چین متداول بوده است. برای حفر گمانه به اعماق مختلف ، اقطار و در سنگهای گوناگون ، وسایل و تجهیزات و ماشین آلات حفاری در انواع و استانداردهای مختف با تکنولوژیهای گوناگون متداول است.
روش های حفاری

حفاری مکانیکی
در این روش ، به یکی از سه روش ضربه ای ،چرخشی یا ترکیبی از این دو ، انرژی مکانیکی به سنگ منتقل می شود . در اصطلاح عملیاتی را که به روش مکانیکی موجب حفر چال در سنگ می شوند حفاری مکانیکی می گویند . امروزه ۹۸ درصد حفاریها به روش مکانیکی حفر می شوند . در معادن سطحی و حفاری های نیمه عمیق و عمیق عمدتاً از ماشین های حفاری چرخشی با مته های مخروطی شکل و ماشینهای ضربه ای سنگین استفاده می شود ؛ اما در معادن زیر زمینی یا به طور کلی درعملیات زیر زمینی از ماشین های ضربه ای استفاده می گردد.
حفاری حرارتی
به طور کلی صرف نظر از نوع روش و منشا انرژی ، عملیاتی را که به حفر چال در سنگ منجرمی شود ، نفوذپذیری می نامند . در روش حرارتی ، به کمک انرژی حرارتی حاصل از آمیختن هوا یا اکسیژن با یک نوع سوخت ، ترجیحا نفت سفید ، نفوذ پذیری در سنگ صورت می گیرد . هوا یا اکسیژن و سوخت از دو مجرای جداگانه به داخل مخزنی واقع در پشت مته ارسال می شوند و پس از اشتعال ، شعله حرارت را از طریق نازل سر مته به سطح سنگ منتقل میکند و حرارت نیز سطح سنگ را متورق و آماده جدایی می کند . در نهایت ، به کمک فشارآب ، قطعات متورق جدا و به سطح زمین منتقل می شوند .
حفاری آبی
در این روش، با استفاده از فشار آب تامین شده در سطح ، حفر چاه امکان پذیر می گردد. در اینجا فشار آب با سایش سطح سنگ ، مقاومت سنگ را در هم می شکند ، و بدین ترتیب ، حفاری صورت می گیرد . این روش با افزایش فشار آب ، در استخراج ذغال سنگ و ذخایر پلاسر نیزکاربرد دارد .
حفاری لرزشی
در این روش با ایجاد لرزشهایی با فرکانس ۱۰۰ تا ۲۰۰۰۰ دور در ثانیه می توان سنگ را شکست . یکی از متداولترین روش های حفاری لرزشی ،روش حفاری مافوق صوت است .
حفاری شیمیایی
در این روش با استفاده از فعل وانفعالات شیمیایی ناشی از انفجار مواد منفجره می توان در طبقات حفاری کرد . معمولاًدر این روش از دو نوع خرج استفاده می شود :
۱-خرج سیلندری که باعث حفر چالسیلندری می شود .
۲- خرج چالتراش که باعث افزایش قطر چال می شود .
حفاری الکتریکی
در این روش با تولید الکتریکی ستونی یا قوسی یا جرقه ای ، عملیات نفوذپذیری در سنگ انجام می گیرد . در بعضی از این روش ها با وجود بالا بودن درجه حرارت ، به دلیل کوتاه بودن زمان تماس الکتریسته ، سنگ ذوب نمی شود ؛ اما در سایرروش ها به دلیل بالا بودن درجه حرارت و طولانی بودن زمان تماس الکتریسته با سطح سنگ، پس از ذوب شدن سطح سنگ ، سنگ می شکند .
حفاری لیزری
با اشعه لیزر می توان تشعشعات الکترو مغناطیسی را به طور ستونی تولید کرد . این نوع تشعشعات را می توانبرای تبخیر یا ذوب سنگ ، ایجاد شکستگی در سنگ و حفر چال استفاده کرد . با تاباندن امواج قوی لیزری ستونی به سطح سنگ ، می توان باعث تبخیر سطح سنگ ، و ذوب و شکستگی سنگ در اطراف محدوده ذوب شد . شعاع عملکرد این مناطق به شدت و قدرت اشعه لیزر بستگی دارد.