بورپاک؛معرفی،مشخصات،انواع و عملکرد
معرفي
ماشين بورپاک Borpak در سال ۱۹۹۱ توسط شركت رابينز سـاخته شـده اسـت . هدف از طراحي اين ماشين احداث سريع چاه بين سطح و عمق زمين و يا ايجاد ارتباط بين طبقـات واقـع در زيـر زمـين مـيباشـد. ماشين هاي ساخته شده قادرند چاه هايي با قطر ۱/۲ تا ۲/۵ متر را با شيب ۳۰ تا ۹۰ درجه نسبت به افق حفاري نمايند. حفر چاه با ايـن ماشين بدين صورت است كه ماشين در افق پائيني چاه قرار ميگيرد ( در دسترس بودن افق پائيني چاه ضـروري اسـت ) و حفـاري از ائين به سمت بالا توسط ديسك هائي كه روي كله حفاري نصب شده است انجام مي پذيرد. طراحي اين ماشـين هماننـد ماشـين هـاي tunneling Micro ميباشد بطوري كه تجهيزات لازم براي حفاري و پيشروي ماشين ( موتورهاي محركه و تجهيزات هيـدروليك و جكهاي اعمال فشار) در پشت كله حفاري تعبيه شده و هدايت ماشين توسط يك اپراتور از بيرون چاه انجام ميپـذيرد. لازم بـه ذكـر است كه انتقال مواد خرد شده به بيرون از چاه به روش ثقلي به داخل مخزني كه در دهانه چاه تعبيه شده است ريخته و توسـط نـوار نقاله ماشين كه در زير مخزن قرار گرفته است به بيرون منتقل مي گردد . در بسياري از پـروژه هـاي عمرانـي و معـدني بـراي احـداث چاه هايي كه به افق بالايي آن دسترسي وجود نداشته باشد و يا شروع حفاري چاه از افق بالايي باعـث تـداخل فعاليت هـا شـود از ايـن ماشين به منظور تسريع در اجراي پروژه استفاده ميشود .
حداكثر طول حفر شده با اين ماشين ۳۰۰ متر و قطرهاي حفاري شده ۱/۲ تا ۲/۵ متـر مـيباشـد. ايـن ماشين قادر به حفر چاه در سنگ هايي با مقاومت بالا ( تا مقاومت فشاري تك محوري ۳۰۰ مگاپاسـكال) مـيباشـد . سـرعت پيشـروي ماشين با توجه به مقاومت سنگ، قطرچاه، نوع ديسك ها و نيروهاي اعمالي بين ۰/۵ تا ۴/۸ متر در ساعت ميباشد.
موارد استعمال
از اين ماشين ميتوان در پروژه هاي عمراني و در معادن زيرزميني استفاده نمود. به عنوان مثال ميتوان چاه هـاي تهويـه، چـاه هـاي دسترسي و يا چاه هاي تخليه مواد حفاري شده را با ماشين بورپاک با راندمان خوبي احداث نمود. همچنين پايلوت چاه هاي قطـور را ميتوان با اين ماشين حفاري نمود.
مشخصات فني، قدرت و ظرفيت
مشخصات مدل هاي مختلف ماشين بورپاک در جدول آورده شده است.
انواع بورپاک
مكانيزم ماشين هاي بورپاک مشابه يكديگرند و در تمام آنها تجهيزات و موتورهاي محركه ماشين در داخل چاه و در پشت كلـه حفاري نصب شده اند و هدايت ماشين بيرون از چاه ميباشد و در تمامي موارد انتقال مواد خرد شده به صورت ثقلي ميباشد
قسمتهاي اصلي ماشين
قسمت هاي اصلي ماشين كه عبارتند از :
کله حفاری
كله حفاري براي قطرهاي ۲,۱ تا ۵,۲ متر طراحي شده است. با اعمال نيروهاي فشاري به پشـت كلـه حفـاري و ايجـاد نيـروي گشتاوري مورد نياز به آن، ديسك هاي نصب شده روي كله حفاري در سنگ نفوذ كرده و عمل پيشروي ميسر مي گردد. بر روي كلـه حفاري دريچه هايي تعبيه شده كه خرده هاي سنگ به داخل دريچه ها هدايت شده و از مسيري مشـخص از بدنـه ماشـين بـه بيـرون بصورت ثقلي منتقل ميشود.
بدنه ماشین
در داخل بدنه ماشين سيلندرهاي اعمال نيروي فشاري به پشـت كلـه حفـاري، موتورهـاي محركه براي توليد نيروهاي چرخشي به كله حفاري، مدارهاي الكتريكي و هيـدروليكي ( بـراي كنتـرل ماشـين و هدايت آن در مسير مشخص) و جريان آب (براي خنك كردن سيستم و كنترل گردوغبار) وجود دارد. مواد خرد شده در اثر نيروي ثقل به داخل مخزني كـه در دهانـه چـاه تعبيـه شـده اسـت ريختـه و از آن قسـمت انتهـايي مخـزنبـه روي نـوار نقاله هدايت ميشود.
از قسمت هاي ديگر بدنه ماشين، پكر ميباشد كه عكس العمل نيروهاي فشاري وچرخشي كله حفاري را به ديـواره چـاه منتقل ميكند و باعث نگه داشتن ماشين در داخل چاه ميشود. بمنظور جلوگيري از انحراف ماشين از مسير حفـاري، هـدايت كننـده مسير در بدنه ماشين طراحي شده است كه با كنترل آنها از انحراف ماشين جلوگيري ميشود. در مواقعي كه پكرها نتوانند نيروها را تحمل كنند، در انتهاي ماشين حفار داخل چاه، كفشكهايي تعبيه شده تا با فشار آوردن به ديواره چاه، باعث نگه داشتن ماشين در داخل چاه شود. براي هدايت ماشين از سيستم ليزر استفاده ميشود و اپراتور براحتي مي تواند با اعمال نيروهاي فشاري متفاوت به سيلندرهاي هدايت كننده، ماشين را در مسير تعيين شده قرار دهد . اپراتور ماشين يك نفر است و در مكان اپراتور صفحه نمايشي وجود دارد كه تمـامي فشـارها و نيروهـاي اعمالي به ماشين نشان داده مي شود و تمام پارامترهاي ماشين ثبت ميگردد . انتقال ماشين Borpak از يك نقطه به نقطة ديگر به سه حالت صورت ميگيرد كه عبارتنـد از: اسـتفاده از چـرخ هـاي زنجيـري، اسـتفاده از ريـل و اسـتفاده از چـرخ هـاي لاسـتيكي.
عملكرد در انواع زمين
حداكثر عمق حفر شده با اين ماشين ۳۰۰متر و قطرهاي حفر شده ۱/۲ تا ۲/۵ متر ميباشد. (اكثر چاه هاي حفر شده با اين ماشـين عمق كمتر از۵۰ متر داشته اند)
ماشين بورپاک قادر به حفر چاه در سنگ هائي با مقاومت بالا ( مقاومت فشاري تك محوري ۳۰۰ مگاپاسكال) ميباشد.لازم به ذكراست كه از اين ماشين در سنگ هاي سست نميتوان استفاده نمود (حداقل مقاومت فشاري تك محوري سنگ ها حفر شـده بـا ايـن روش۱۰۰مگاپاسكال بوده است) و در مواقعي بكار مي رود كه چاه بدون نگهداري در مدت زمان بهره بـرداري پايـدار بمانـد. سـرعت پيشروي ماشين با توجه به مقاومت سنگ، قطر و عمق چاه و نوع ديسك ها به طور متوسط ۰/۵ تا ۴/۸ متر درساعت ميباشد.
منبع:دفتر نظام فني اجرايي معاونت برنامه ريزي و نظارت راهبردي ریاست جمهوری
