انواع حفاری معدن

برای بهره برداری از معادن، به انواع حفاری معدن نیاز است. بنابراین روش‌های مختلفی برای حفاری معدن وجود دارد. حفاری از معادن زیرزمینی با معادن روباز و سطحی متفاوت است؛ اعمال هر یک از این روش ها به نوع معدن، محصول و سایر عوامل دارد. در ادامه انواع حفاری معدن به صورت جداگانه مورد بررسی قرار می گیرد.

روش های حفاري در معادن روباز

حفاری در شرايط مختلف اجرايی براساس روش ها، نيازمند تجهيزات گوناگونی است. اگر بخواهیم براساس ماشین آلات و تجهیزات برای حفاری معدن تقسیم بندی انجام داده باشیم، ماشین آلات حفاری معادن روباز براساس شيوه انتقال نيروی حفاری، به دو دسته «چرخشی» و «ضربه ای» تقسيم مي شوند كه دستگاه حفاری ضربه ای نیز براساس واسطه انتقال نیرو و محل استقرار ضربه زدن (چکش زدن) به دو دسته «چکش خارج چال» و «چکش داخل چال» تقسیم می‌شود. در ادامه هر یک از این روش ها به صورت جداگانه بررسی می شود. 

روش حفاري چرخشی  

روش حفاری چرخشی جزو یکی از روش های انواع حفاری معدن به ویژه معادن بزرگ روباز دنیا به شمار می‌رود. امروزه اکثر دستگاه هاي حفاری معادن فلزی بزرگ روباز جهان از روش چرخشی استفاده می کنند. اختلاف اصلي روش حفاری چرخشی با ساير روش های حفاری، حذف ضربه به عنوان عامل حفر چال از اين روش حفاری است. در اين روش، كار حفاري با برش سطح سنگ انجام می‌گیرد که عامل تعيين‌كننده در اين روش، وزن دستگاه و مجموعه متعلقات سيستم حفاری است كه به شكل بار روی مته به سنگ منتقل می‌شود. از همین رو دستگاه های چرخشی، وزنی به مراتب بيشتر از ساير دستگاه های حفاری دارند.  

روش حفاری چکش

روش حفاری چکش به عنوان یکی از انواع حفاری معدن به دو صورت  روش حفاری چکش خارج جال و روش حفاری داخل چال انجام می شود.

روش حفاري چکش خارج چال

در روش حفاری چکش خارج چال به عنوان یکی از انواع حفاری معدن، ضربه زن یا چکش دستگاه حفاری در خارج از چال قرار گرفته و انرژی را به سر مته انتقال می دهد. این روش حفاری به دلیل نرخ بالای نفوذپذیری در سنگ، در شرایط مناسب زمین‌شناسی از کاربرد فراوان برخوردار است. محدویت‌های دستگاه حفاری که با این روش کار می‌کنند شامل محدودیت قطر و ژرفای حفاری محدود به دلیل انحراف زیاد، دوام کم و راندمان پایین عملیاتی در حفاری در شرایط سخت زمین است.

 از مزایای روش حفاری چکش خارج چال، هزینه پایین سرمایه گذاری اولیه و مصرف کمتر سوخت این دستگاه نسبت به سایر روش های رایج است. 

روش حفاری چکش داخل چال

روش حفاری چکش داخل چال یا ضربه زن ته چال، روش قابل اعتمادي براي حفاری در شرايط سهل تا سخت زمین شناسی به شمار می رود. در این روش انرژی ضربات به صورت مستقیم به سر مته منتقل شده و افت انرژی در آن به کمترین مدار می‌رسد. 

در اين نوع دستگاه ها شكل و ساختار چكش مانع از انحراف چال شده و پايداري بيشتري را در ديواره چال موجب می‌شود. از آنجا كه در اين روش حفاري فضاي بين ديواره چال و راد حفاري كمتر از روش چكش خارج چال است، از همین رو سرعت عبور خرده هاي حفاری و فلاشینگ در چال نسبت به سایر روش ها بیشتر خواهد بود.

این روش حفاری به دلیل قرار گرفتن چكش در داخل چال، كمترين ميزان انحراف چال را نسبت به ديگر روش‌هاي رايج دارد. از ديگر مزاياي اين دستگاه ها، مناسب بودن آنها برای كاربری در شرايط نامناسب زمين شناسی و سهولت كار براي اپراتور اين دستگاه هاست.

روش حفاری کوپراد

دستگاه هاي حفاري كوپراد، به عنوان یکی از انواع حفاری معدن، بهترين گزينه مناسب براي حفاری چال های بدون انحراف در شرايط نامساعد حفاری به شمار می روند. این سیستم حفاری ترکیبی از مزایای هر دو سیستم حفاری چکش داخل چال و چکش خارج چال را است. در این سیستم حفاری، از یک استرینگ و یک رادار مرکزی برای حفاری استفاده مي‌کنند كه به ترتيب نقش كنترل انحراف چال و افزايش سرعت حفاری را برعهده دارند. اين سيستم حفاری  تركيبی از رادهای ضربه‌ای و لوله‌های حفاری است.  

مته ضربه‌ای بادی

روش مته ضربه‌ای بادی، برای حفر گمانه برای آتشباری، دوغاب زنی و مهار سنگ به کار می رود. روش سریع برای حفر چال‌های با قطر کم در سنگ سخت است. این روش بهترین کاربرد را در سنگ‌های سخت توده‌ای دارد. این روش برای نمونه گیری مورد استفاده قرار نمی گیرد. در سنگ‌های سست دارای شکستگی با لایه‌های رس یا شیل مرطوب ممکن است تمام لوله حفاری در سوراخ باقی بماند.