حفاری معدن

برای دسترسی به منابع معدنی نهفته در دل زمین، نیاز به انجام عملیات تخصصی حفاری با بهره‌گیری از تجهیزات و دستگاه‌های ویژه است. بسته به محل قرارگیری ماده معدنی، روش استخراج تفاوت دارد؛ در صورتی که مواد معدنی در نزدیکی سطح زمین قرار داشته باشند، از تکنیک‌های حفاری روباز استفاده می‌شود، اما برای مواد واقع در عمق بیشتر، حفاری زیرزمینی ضروری است. پس از شناسایی موقعیت و نوع ماده معدنی، کارشناسان با تحلیل‌های فنی و مطالعات ژئوفیزیکی، فرآیند حفاری را آغاز می‌کنند تا به منابع هدف دسترسی یابند.

حفاری معدن روش‌های متعددی دارد که بسته به شرایط زمین‌شناسی، نوع سنگ، و عمق مورد نظر انتخاب می‌شوند. در ادامه، نگاهی اجمالی به این روش‌ها خواهیم داشت.

روش حفاریچرخشیچکش داخل چالچکش خارج چالکوپراد
حداکثر قطر حفاری (میلی‌متر) <230 127 تا 200 <152 127 تا 180
نفوذپذیری در سنگ متوسط متوسط خوب بسیار بالا
انحراف چال کم بسیار کم زیاد کم
سهولت استفاده از دستگاه متوسط بسیار خوب متوسط متوسط
کارایی در شرایط سخت خوب خوب متوسط عالی
طول عمر دستگاه خوب خوب متوسط عالی
ظرفیت تولید بالا متوسط بالا بالا

روش حفاری چرخشی
در این روش، حفاری با تراشیدن سنگ‌ها به‌وسیله مته انجام می‌شود؛ نه با ضربه. این دستگاه‌ها معمولا سنگین هستند و با برش تدریجی لایه‌های سنگی، امکان دسترسی به عمق‌های پایین‌تر فراهم می‌شود. این روش در معادن روباز با وسعت بالا کاربرد زیادی دارد و برای استخراج انواع مواد معدنی قابل استفاده است.

روش حفاری چکش

این تکنیک به دو شاخه اصلی تقسیم می‌شود که با توجه به نوع پروژه انتخاب می‌شوند:

  • چکش داخل چال؛ برای حفاری‌هایی با قطر 127 تا 200 میلی‌متر استفاده می‌شود. در این روش، مته و ضربه‌زن داخل چال قرار می‌گیرند و فرآیند حفاری با ضربات متوالی پیش می‌رود. انحراف بسیار کم و دقت بالا از مزایای مهم آن است؛ با این حال، احتمال سقوط تجهیزات در چال وجود دارد.

  • چکش خارج چال؛ در این روش، منبع ضربه در بیرون چال قرار دارد و انرژی از طریق مته به زمین منتقل می‌شود. این سیستم به دلیل مصرف پایین سوخت و هزینه مناسب، محبوبیت زیادی دارد. برای حفاری‌هایی با قطر کمتر از 152 میلی‌متر مناسب است و در بسیاری از معادن به کار گرفته می‌شود.

روش حفاری کوپراد
کوپراد یکی از پیشرفته‌ترین و کارآمدترین روش‌های حفاری است که مزایای سایر روش‌ها را نیز در خود جای داده است. این سیستم از راد مرکزی و استرینگ برای کنترل دقیق انحراف و افزایش سرعت حفاری بهره می‌برد. اگرچه خرید دستگاه‌های کوپراد هزینه‌بر است، اما طول عمر بالا، قدرت نفوذ بی‌نظیر، و دقت زیاد آن باعث می‌شود انتخابی ایده‌آل برای حفاری انواع سنگ‌ها باشد.

روش حفاری مته بادی
این روش برای موارد خاصی چون دوغاب‌زنی و حفاری چال‌های کم‌عمق مناسب است. از ویژگی‌های برجسته آن، توان نفوذ بالا در سنگ‌های سخت است. در مناطقی با ترکیب سنگی بسیار مقاوم، مته بادی عملکرد بسیار خوبی دارد؛ اما برای سنگ‌های نرم مناسب نیست زیرا احتمال گیر افتادن مته در بافت سنگ وجود دارد.