Nghiên cứu thiết kế chế tạo ống mẫu nòng đôi để nâng cao chất lượng lấy mẫu đất đá trong khoan thăm dò địa chất

Bộ công nghiệp
Công ty cp khoan và dịch vụ kỹ thuật khai thác mỏ

Báo cáo tổng kết
đề tài: nghiên cứu thiết kế và chế tạo ống mẫu nòng
đôi để nâng cao chất lợng lấy mẫu đất đá trong
khoan thăm dò địa chất

6753
10/3/2007

Hà nội 2007
1


Bộ công nghiệp
Công ty cp khoan và dịch vụ kỹ thuật khai thác mỏ

Báo cáo tổng kết
đề tài: nghiên cứu thiết kế và chế tạo ống mẫu nòng
đôi để nâng cao chất lợng lấy mẫu đất đá trong
khoan thăm dò địa chất

cơ quan chủ trì

cơ quan quản lý đề tài

Chủ nhiệm đề tài
KS Nguyễn Văn Tiến

Hà nội 2007

2


Mục lục
Trang
+ Mở đầu ............................................................................................. 2
+ Phần I: Mục tiêu nhiệm vụ và phơng pháp nghiên cứu ............ 3
+ Phần II: Kết quả nghiên cứu
- Thu thập tài liệu ........................................................................... 4
- Kết quả nghiên cứu mẫu ............................................................... 5
- Kết quả phân tích vật liệuvà công nghệ chế tạo ........................... 7
- Kết quả gia công chế tạo .............................................................. 11
+ Phần III: Tổ chức thực hiện .......................................................... 11
+ Tổng hợp nội dung kết quả và thời gian thực hiện ..................... 13
+ Phần IV: Kinh phí đề tài ................................................................ 14
+ Phần V: Sản phẩm đạt đợc .......................................................... 15
+ Phần VI: Đánh giá kết quả ............................................................ 15
+ Phần VII: Kết luận và đề nghị ...................................................... 16
+ Hớng dẫn sử dụng các bộ ống mẫu ............................................. 18
+ Biên bản thử nghiệm sản phẩm .................................................... 22
+ Biên bản xét duyệt đề tài cấp cơ sở .............................................. 24
+ Nhận xét cấp cơ sở .......................................................................... 26
+ Quyết định thành lập hội đồng nghiệm thu cấp Bộ .................... 29
+ Biên bản hội nghị nghiệm thu cấp Bộ .......................................... 31
+ Nhận xét đề tài của thành viên hội đồng nghiệm thu cấp Bộ .... 32
+ Bản vẽ chế tạo bộ ống mẫu ............................................................ 36

1

Mở đầu
Trong công tác khảo sát địa chất và tìm kiếm khoáng sản để đánh giá
đúng chất lợng, tỷ lệ mẫu lấy đợc là một việc vô cùng quan trọng. Những
năm trớc chúng ta vẫn thờng sử dụng những bộ ống mẫu do Liên Xô cũ sản
xuất nh ống mẫu nòng đơn, nòng đôi, bơm tia... song kết quả đạt đợc không
đợc nh mong muốn với những địa tầng phức tạp.
Khi Nhà nớc thực hiện chính sách mở cửa, các hãng của những nớc có
nền công nghiệp phát triển trên thế giới nh

Mỹ, Nhật, Đức, Australia,

Canada, Trung Quốc... đã giới thiệu máy khoan và dụng cụ khoan thăm dò
khoáng sản với công nghệ khoan tiên tiến. Công ty cổ phần Khoan và Dịch vụ
kỹ thuật khai thác mỏ đã nhập thiết bị và dụng cụ của Canađa, Nhật, Nam Phi,
Trung Quốc trong quá trình thăm dò khoáng sản đã tạo đợc sự tín nhiệm với
các đối tác nhất là đối tác nớc ngoài đầu t vào Việt Nam.
Khoan thăm dò khoáng sản sử dụng các bộ ống mẫu nòng đôi T2- 76,
T2- 86 rất phù hợp với các loại máy khoan công suất nhỏ và có lợi cho việc thi
công ở độ cao, giảm giá thành vận chuyển đặc biệt bảo vệ tốt cho môi trờng
sinh thái.
Năm 2007 Bộ Công nghiệp đã tạo điều kiện cho Công ty nghiên cứu
thiết kế chế tạo những bộ ống mẫu trên để tạo tính chủ động trong công việc,
giảm giá thành phải nhập ngoại.

2


Phần I
Mục tiêu Nhiệm vụ và phơng pháp nghiên cứu

I- Mục tiêu:

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu, thiết kế và chế tạo một số bộ phận của
các bộ ống mẫu nòng đôi theo công nghệ khoan mới để nâng cao chất lợng
mẫu trong công tác thăm dò địa chất với số lợng cụ thể là:
- 02 bộ ống mẫu T 2 - 76.
- 02 bộ ống mẫu T 2 - 86.
- 02 bộ ống mẫu T 6 - 116.
- 02 bộ ống mẫu T 6 - 131.
II-Nhiệm vụ:
- Tổng hợp, nghiên cứu tài liệu, khảo sát các bộ ống mẫu phục vụ

cho yêu cầu thiết kế.
- Lập, trình duyệt, đăng ký và thuyết minh đề tài, ký hợp đồng.
- Mua các phụ tùng dụng cụ nguyên mẫu của hãng Longyear.
- Phân tích vật liệu của các chi tiết: độ cứng, thành phần nguyên tố xác
định mức thép cho phù hợp.
- Thiết kế các chi tiết của bộ ống mẫu theo mẫu đã nhập .
- Mua sắm nguyên vật liệu, chế tạo hoàn thiện các bộ ống mẫu và thử
nghiệm công nghiệp.
III-Phơng pháp nghiên cứu:

- Trên cơ sở những bộ ống mẫu đã nhập từ Canađa Nam Phi nghiên
cứu thiết kế chế tạo theo mẫu.
- Phơng pháp tiến hành nh sau:
Các bộ ống mẫu căn cứ theo những bộ ống đã nhập của nớc ngoài
để xác định các kích thớc của chúng lập bản vẽ thiết kế. Đồng thời căn
3

cứ vào kết quả phân tích vật liệu và độ cứng để chọn mác thép đúng nh
mẫu hoặc tơng đơng.
Vật liệu thì căn cứ vào nguyên tắc chọn vật liệu của ngành cơ khí chế
tạo và dựa vào tính năng tác dụng của chi tiết để chọn cho phù hợp
- Thử nghiệm các chi tiết đợc gia công trong nớc để đánh giá khả
năng làm việc và độ tin cậy của chúng.
Phần II
Kết quả nghiên cứu đề tài
I-Thu thập tài liệu khảo sát các bộ ống mẫu:

Trong những năm gần đây những bộ ống mẫu do hãng BoartLongyear
sản xuất thăm dò khoáng sản chất lợng cao đã nhập vào Việt nam. Nhng giá
thành nhập rất cao so với giá thành khoan thăm dò khoáng sản tại Việt Nam.
Trong khi đó, giá thành công tác khoan đòi hỏi phải giảm mới cạnh tranh đợc
trong thị trờng khu vực. Nhng nếu cứ tiếp tục phải nhập ngoại những dụng
cụ, phụ tùng mà theo chúng tôi Việt Nam có thể chế tạo đợc thì khả năng
cạnh tranh về giá cả rất khó khăn. Từ năm 2004 đợc sự quan tâm của Bộ
Công Nghiệp, Công ty cổ phần Khoan và Dịch vụ kỹ thuật khai thác mỏ đã tiến
hành nghiên cứu thiết kế và chế tạo các sản phẩm phụ tùng thay thế cho máy
khoan Longyear và bộ ống mẫu luổn đã đạt dợc kết quả khả quan. Các vật t
trừ phần động lực khoan và lỡi khoan, ống mẫu phải nhập còn lại là gia công
chế tạo trong nớc. Đề tài tiếp theo này chúng tôi đã đặt ra yêu cầu thiết kế và
chế tạo đợc các chi tiết của các bộ ống mẫu khoan đáp ứng đợc các điều
kiện:
- Đáp ứng đợc các yêu cầu tỷ lệ mẫu theo hợp đồng 95%.
- Sử dụng thuận tiện.
- Hoạt động an toàn, tiết kiệm.
- Kết cấu đủ bền, đẹp tơng đơng 80% chất lợng hàng nhập ngoại.

4

II- Kết quả nghiên cứu mẫu, phân tích vật liệu, gia công chế
tạo:

1- Kết quả nghiên cứu mẫu:
Sau khi nghiên cứu tài liệu của các bộ ống mẫu nhằm nắm vững nguyên
lý hoạt động, tính năng tác dụng và đặc tính kỹ thuật. Chúng tôi đã tiến hành
nghiên cứu các mẫu của hãng Longyear chế tạo bằng cách tháo rời các chi tiết ,
đo vẽ trực tiếp các kích thớc để lập bản vẽ chế tạo, kiểm tra độ cứng của từng
chi tiết để lựa chọn phơng án thiết kế và gia công cho phù hợp. Đồng thời qua
nghiên cứu mẫu chọn phơng án công nghệ gia công, chọn cấp chính xác, độ
bóng bề mặt thích hợp với từng chi tiết.
a- Phạm vi áp dụng bộ ống mẫu T2- 76, T2- 86, T6-116, T6- 131.
Bộ ống mẫu nòng đôi T2- 76, T2- 86, T6-116, T6- 131 đợc sử dụng trong
công tác khoan tìm kiếm, thăm dò khoáng sản rắn, khoan kiểm tra địa tầng
phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau.
Các bộ ống dùng với lỡi khoan hạt kim, kim cơng để khoan đất đá cứng
từ cấp IV XII theo độ khoan.
b - Bộ ống mẫu T2 - 76 và T2 86.:
Bộ ống mẫu T2 - 76 và T2 86 về nguyên lý làm việc và cấu tạo giống
nhau, chỉ khác nhau về kích thớc:
Đặc tính kỹ thuật bộ ống mẫu T2 - 76 và T2 86
Đặc tính kỹ thuật

T2 - 76

T2 - 86

Đờng kính khoan, mm

76,00

86,00

Đờng kính mẫu khoan, mm

62,00

72,00

50,00

50,00

75,00

85,00

Cần khoan, mm

ống mẫu ngoài, mm

5


69,00

79,00

68,00

78,00

- Đờng kính ngoài

63,00

73,00

- Đờng kính trong

1500

1500

- Đờng kính ngoài
- Đờng kính trong
ống mẫu trong, mm

- Chiều dài, mm

c - Bộ ống mẫu T6 - 116 và T6 131:
Bộ ống mẫu T6 - 116 và T6 131 về nguyên lý làm việc và cấu tạo giống
nhau, chỉ khác nhau về kích thớc:
Đặc tính kỹ thuật bộ ống mẫu T6 - 116 và T6 131
Đặc tính kỹ thuật

T6 - 116

T6 - 131

Đờng kính khoan, mm

116,00

131,00

Đờng kính mẫu khoan, mm

94,00

108,00

Cần khoan, mm

67,00

67,00

- Đờng kính ngoài

110,00

128,00

- Đờng kính trong

101,00

119,00

- Đờng kính ngoài

99,00

115,00

- Đờng kính trong

95,00

109,00

1500

1500

ống mẫu ngoài, mm

ống mẫu trong, mm

- Chiều dài, mm

Cấu tạo và nguyên lý làm việc:
6


Bộ ống mẫu T2 76, T2 86, T6 116, T6- 131 gồm hai bộ phận: Bộ
phận ống ngoài và bộ phận ống trong. ống ngoài quay cùng cột cần khoan

trong quá trình khoan, ống trong đứng yên để đón mẫu.
Cấu tạo của các bộ ống ở hình 1 & 2.
ống ngoài gồm các bộ phận: Các đầu nối chuyển tiếp từ ống mẫu tới cần
khoan, ống mẫu, lỡi khoan mở rộng thành và lỡi khoan kim cơng ( hợp
kim).
Các bộ phận chính của ống trong gồm: ống đựng mẫu, cốc đón mẫu, đầu
nối ống trong, bộ phận vòng bi, doăng và êcu điều chỉnh.
Trong quá trình khoan mô men xoắn và áp lực đáy đợc truyền từ đầu
máy qua cần khoan, ống ngoài xuống lỡi khoan. Lỡi khoan quay và cắt đá.
Nh vậy ống ngoài cùng với lỡi khoan quay theo cột cần, ống trong đứng yên
đón mẫu nhờ có bộ phận vòng bi đỡ.
Nguyên lý chủ yếu của bộ ống mẫu nòng đôi là nớc rửa đợc truyền từ máy
bơm xuống cần khoan khi tới đầu ống trong nớc rửa chảy theo các lỗ thoát
nớc ở đầu ống trong ra khe hở giữa ống trong và ống ngoài xuống đáy lỗ
khoan làm mát lỡi khoan, không chảy trực tiếp vào mẫu gây phá huỷ mẫu.
Trong phạm vi đề tài này chúng tôi tập trung gia công các đầu nối ống ngoài,
đầu nối ống trong, trục xoay, ổ đỡ bi, êcu điều chỉnh, ống nối, cốc đón mẫu.
Riêng ống ngoài và ống trong đón mẫu phải nhập ngoại vì với chiều dài của
ống mẫu để đạt kích thớc chuẩn chúng tôi đã thử nghệm nhng không thể gia
công bằng các máy hiện có tại Việt Nam.

2- Kết quả phân tích vật liệuvà công nghệ chế tạo:
Toàn bộ các chi tiết của đầu nối và dụng cụ các bộ ống mẫu nòng đôi T2
76, T2 86, T6 116, T6- 131 sau khi kiểm tra độ cứng của các mẫu nhập về
chúng tôi sử dụng thép 45, sau gia công nhiệt luyện đạt độ cứng 40 - 42 HRC,
7


độ đồng tâm giữa các đờng kính sai số 0,02. Sau nhiệt luyện nhuộm đen
toàn bộ bề mặt.

Sau khi phân tích chọn vật liệu việc nghiên cứu chọn phơng án công
nghệ gia công đạt tính chính xác cao nhất chúng tôi xin đợc trình bày tiến
trình công nghệ gia công các chi tiết của một bộ ống mẫu T2 76.
a. Đầu nối cần khoan và ống ngoài:
+ Chuẩn bị phôi: Phôi thép tròn thép CT45 kích thớc 80 x 155.
+ Tiện khoả mặt đầu, khoan lỗ 16 dài 50mm để tiện ren lỗ đạt kích
thớc chuẩn 25+0,1 bớc ren t = 1.814 chiều dài ren 45 mm.
+ Tiện ren lắp ống ngoài có 71,5 bớc ren t = 4,25 chiều dài ren 71
mm. Tiếp tục tiện tiếp đa kích thớc phôi xuống 67-0,5 dài 12 mm và sấn
rãnh vuông đạt 360.
+ Tiện ren nối cần khoan: Khoan lỗ 30 sâu 75mm móc rộng lỗ 39,2
mm sâu 60mm. Tiện vê hình cầu R= 18 mm. Tiện ren côn lắp đầu nối cần
khoan có di = 46,5 mm, độ côn 10054,. Tiếp tục tiện đờng kính ngoài của đầu
nối đạt 75+0,1.
+ Khoan lỗ 8 dẫn nớc làm mát lỡi khoan số lợng 7 lỗ mỗi lỗ cách
nhau 450 và lỗ 4 thoát nớc ống mẫu trong số lơng 1 lỗ. Khoan trên đờng
kính 75 mm số lợng 6 lỗ 8 để gắn hạt kim chốg mài mòn đầu nối trong quá
trình khoan.
+ Sửa nguội toàn bộ chi tiết sau khi gia công, tiến hành nhiệt luyện toàn
bộ đạt độ cứng từ 40 42 HRC.
+ Gắn 6 hạt kim BK 8 có kích thớc 8 đạt đờng kính toàn bộ là 78
mm. Sau đó đa mài tròn các đỉnh hạt kim về kích thớc 76 mm.
+ Kiểm tra toàn bộ.
b. Đầu nối ống trong:
+ Chuẩn bị phôi: dùng phôi thép tròn thép CT45 kích thớc 70 x 132.
8


+ Tiện khoả mặt đầu, khoan lỗ 30 thủng toàn bộ phôi. Tiện móc lỗ đạt
kích thớc 52+0,03 để lắp đặt các vòng bi dẫn hớng 205 và vòng bi chặn một

dãy chịu tải 8305. Tiện mặt ngoài đạt 67+0.1 dài 128 và tiện ren nối ống mẫu
trong 64,5 bớc ren t = 4,25 chiều dài ren 30 mm. Tiện móc lỗ đầu đạt 40
dài 20 mm và 44 dài 2,5 mm lắp phớt.
+ Khoan ta rô vị trí lắp vú mỡ để bơm mỡ cho các vòng bi.
+ Nhiệt luyện toàn bộ chi tiết đạt độ cứng 38 HRC.
+ Kiểm tra toàn bộ.
c.Trục ren:
+ Chuẩn bị phôi: dùng phôi thép tròn thép CT45 kích thớc 42 x 170.
+ Khoan lỗ 6 x 150 và 16 x 7.
+ Khoả mặt, tiện đờng kính 25,3 x 95, tiện đờng kính 40 x 15 và
24 x 8.
+ Tiện ren nối với đầu nối cần và ống ngoài 25+0,1 bớc ren t = 1.814
chiều dài ren 35 mm.
+ Tiện đờng kính 25,3 x 72 đạt chiều dài chi tiết 175mm.
+ Khoan lỗ 14 x 30 và đột lỗ lục lăng S = 14.
+ Nhiệt luyện toàn chi tiết đạt 40 42 HRC.
+ Mài tròn phần trụ đạt 25+0,015
+ Kiểm tra toàn bộ.
d. Bạc chặn:
+ Chuẩn bị phôi: dùng phôi thép tròn thép CT45 kích thớc 65 x 35.
+ Tiện khoả mặt, khoan lỗ 30. Tiện móc lỗ 40 x 20 và 44 x 2,5.
+ Tiện ren ngoài 55 bớc ren t = 1.814 chiều dài ren 22 mm.
+ Tiện 52-0,05 dài 8 mm.
9


+ Khoan 2 lỗ 3 x 3 để văn ren.
+ Làm nguội hoàn thiện và kiểm tra toàn bộ.
e. Lắp ráp các chi tiết thành cụm đầu nối T2 76:
Lắp các vòng bi 205 và 8305, phớt chắn mỡ 25 x 40 x 7 vào đầu nối ống

trong, các vòng phanh vào bạc chặn. Lắp các trục ren , đầu nối ống trong và
đầu nối ống ngoài vào với nhau thông qua mối ghép ren đảm bảo quay nhẹ
nhàng, trơn tru.
g.ống nối:
+ Chuẩn bị phôi: dùng phôi thép ống tròn thép CT45 kích thớc 70 x 5
dài 190mm.
+ Tiện móc lỗ trong đạt 63+0.1 toàn chiều dài. tiện ngoài 65,8 x 30.
+ Đóng cốt tiện đờng kính ngoài đạt 65,8 x 21 và 65 x 139.
+ Kiểm tra toàn bộ.
h. Cốc đón mẫu:
+ Chuẩn bị phôi: dùng phôi thép ống tròn thép CT45 kích thớc 70 x 5
dài 70mm.
+ Tiện đờng kính ngoài đạt 69 trên toàn chiều dài. Tiện vuốt côn đầu
đón mẫu dài 15 mm độ côn 6036,.
+ Tiện đờng kính trong đạt 65,8+0,1x 21 lắp ống nối. Tiện 63 x 3 gờ
chặn vành bẻ mẫu. Tiện côn lòng trong để lắp vành bẻ mẫu dài 46 mm với độ
côn 1054,.
+ Kiểm tra toàn bộ.

10


3- Kết quả gia công chế tạo:
Sau khi hoàn thành bớc thiết kế chi tiết đợc Hội đồng khoa học cơ sở
duyệt. Các sản phẩm của đề tài đợc tiến hành chế tạo theo hợp đồng số
100/HĐKT ngày 24 tháng 08 năm 2007 giữa Công ty Cổ phần Khoan và Dịch
vụ Kỹ thuật Khai thác mỏ và Công ty Thơng mại Dịch vụ Tràng thi kết hợp
cùng Công ty cổ phần cơ khí xuất khẩu với nội dung gia công các chi tiết đảm
bảo các yêu cầu kỹ thuật và hoàn thiện các bộ ống mẫu. Có biên bản kiểm tra
chất lợng chi tiết của Công ty cổ phần cơ khí xuất khẩu. Trong quá trình chế

tạo chúng tôi đã thờng xuyên đến nơi gia công cùng bàn bạc thống nhất các
vấn đề công nghệ chế tạo cho từng chi tiết. Sau khi gia công chế tạo đợc hoàn
thiện mỗi loại một bộ ống mẫu đầu tháng 11 chúng tôi đã đa vào thử nghiệm
tại công trình khoan thăm dò khoáng sản tại Xà Khía - Lâm Thuỷ Lệ Thuỷ
Quảng Bình.
Ngày 21 tháng 12 năm 2007 Ban nghiệm thu sản phẩm đề tài của Công
ty Cổ phần Khoan và Dịch vụ Kỹ thuật Khai thác mỏ sau khi xem xét sản
phẩm của đề tài đợc chế tạo đã kết luận các sản phẩm đều đợc chế tạo đạt
yêu cầu kỹ thuật đề tài đặt ra.

Phần III
tổ chức thực hiện

Căn cứ Quyết định số 3474 /QĐ- BCN ngày 05/12/2006 của Bộ trởng Bộ
Công nghiệp về việc phê chuẩn đề cơng nghiên cứu, thiết kế và chế tạo ống
mẫu nòng đôi để nâng cao chất lợng lấy mẫu đất đá trong khoan thăm dò địa
chất với nội dung cụ thể là:
1. Khảo sát, nghiên cứu mẫu thiết bị nớc ngoài bao gồm:
- Bộ ống mẫu T2 76
- Bộ ống mẫu T 2 - 86.
11


- Bộ ống mẫu T 6 - 116.
- Bộ ống mẫu T 6 - 131.
2. Thiết kế chế tạo các thiết bị nêu trên.
3. Tổ chức thử nghiệm, đánh giá chất lợng sản phẩm.
4. Tổng kết, xây dựng quy trình chế tạo, công nghệ sử dụng.
Căn cứ vào hợp đồng nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ số
171.07.RĐ/HĐ- KHCN ngày 13 tháng 02 năm 2007 của Công ty cổ phần

Khoan và Dịch vụ kỹ thuật khai thác mỏ với Bộ Công nghiệp thực hiện thiết kế
chế tạo hoàn chỉnh 08 bộ ống mẫu nòng đôi và thử nghiệm công nghiệp.
Sau khi hoàn thành bớc thiết kế các chi tiết của các bộ ống mẫu nòng
đôi. Sản phẩm đợc tiến hành chế tạo theo hợp đồng số 100/HĐKT ngày 24
tháng 08 năm 2007 giữa Công ty Cổ phần Khoan và Dịch vụ Kỹ thuật Khai
thác mỏ và Công ty Thơng mại Dịch vụ Tràng thi kết hợp cùng Công ty cổ
phần cơ khí xuất khẩu.
Nhóm tác giả gồm:
- Nguyễn Văn Tiến: Kỹ s cơ khí - Chủ nhiệm đề tài
- Phạm Xuân Thành: Kỹ s khoan.
- Trịnh Ngọc Thanh: Kỹ s khoan.
- Nguyễn Văn Châu: Kỹ s khoan
- Vũ Kim Hoạch: Kỹ s khoan
Đã tích cực cùng cơ quan chủ trì đề tài tổ chức thực hiện đề tài này. Các sản
phẩm đợc chế tạo ra có chất lợng tốt, đạt yêu cầu đề tài đặt ra.

12


tổng hợp nội dung kết quả và thời gian thực hiện

TT
1

2

3

5

7

8

9

Nội dung công việc
Lập, trình duyệt, đăng
ký và thuyết minh đề
tài, ký hợp đồng

Kết quả đạt đợc

Thời gian TH

Đề tài đợc cho phép thực hiện và ký hợp đồng

Bắt đầu từ:
01/01/2007

Thu thập tài liệu,chọn Hoàn thành các công việc : thiết kế chi tiết.
phơng án thiết kế, Thiết kế đợc phê duyệt
thiết kế.
Tính toán lựa chọn và
mua sắm nguyên vật
liệu phù hợp để chế
tạo.

Mua đủ nguyên vật liệu phù hợp.

Từ 01/5/2007
đến 30/7/2007
Từ 01/8/2007
đến 15/8/2007

Chế tạo và mua sắm Thiết kế, chế tạo đợc :
hoàn chỉnh các loại -02 Bộ ống mẫu T2-76
dụng cụ, phụ tùng. -02 Bộ ống mẫu T2-86
Lắp ráp hoàn chỉnh.
-02 Bộ ống mẫu T6-116
-02 Bộ ống mẫu T6-131
Thử nghiệm . Hoàn Xác định đợc khả năng làm việc của các sản
thiện quy trình sử phẩm, hiệu chỉnh các thiếu sót trong quá trình
dụng thiết bị
thiết kế chế tạo và lắp ráp .Lập xong quy trình
hớng dẫn sử dụng.
Viết báo cáo tổng kết
đề tài

Hoàn thành báo cáo

Trình duyệt, nghiệm
thu đề tài

Đề tài đợc nghiệm thu

Từ 16/8/2007
đến 05/10/2007

Từ 05/10/2007

đến 15/12/2007

Từ 01/12/2007
đến 30/12/2007
Từ 01/1/2008
đến 31/1/2008

13


Phần IV
kinh phí đề tài
Đơn vị tính : nghìn đồng
Hạng
mục

Nội dung các khoản
chi

Thành tiền

I

Thanh toán cá nhân

25.300

Tiền công, phụ cấp

25.300 Tiền công nhóm đề tài, chi

công khác.

Chi nghiệp vụ
chuyên môn

74.700

110

Thanh toán dịch vụ
công cộng
Vật t văn phòng

112

Chi phí hội nghị

113

Công tác phí

114

Chi phí thuê mớn

119

Chi phí chuyên môn

2.150 Điện thoại, điện nớc, nhiên

liệu,...
1.550 Văn phòng phẩm, tài liệu,
dụng cụ, vật t văn phòng
5.900 In, mua tài liệu, thuê hội
trờng, phản biện, các khoản
thuê mớn, xét duyệt, nghiệm
thu và chi phí khác
2.100 Tàu xe, phụ cấp lu trú, thuê
phòng trọ và các chi phí khác
1.700 Thuê thiết bị, máy móc,
phơng tiện vận tải,nhà
kho,lao động,chuyên gia và
các chi phí khác
61.300 Chi phí mua vật t, thiết bị,
thiết kế, chế tạo sản phẩm,
kiểm tra.

101
II
109

Tổng cộng

Giải trình

100.000

Tổng dự toán kinh phí đề tài : 100.000.000,đ
(Một trăm triệu đồng chẵn )

14


Phần V
Sản phẩm đạt đợc

Hoàn thành các công việc:
1- Thiết kế chi tiết các bộ phận của bộ ống mẫu theo nội dung của đề
tài ( tập bản vẽ thiết kế và chế tạo ).
2- Chế tạo hoàn thiện các chi tiết của đề tài.
3- Thử nghiệm công nghiệp các sản phẩm chế tạo ra.
4- Lập quy trình sử dụng các bộ ống.
5- Báo cáo tổng kết đề tài.

Phần VI
đánh giá kết quả
Trong thời gian thực hiện đề tài nghiên cứu, thiết kế và chế tạo một
số bộ phận của các bộ ống mẫu nòng đôi theo công nghệ khoan mới để nâng
cao chất lợng mẫu trong công tác thăm dò địa chất đã đạt đợc:
- Các cán bộ tham gia vào thực hiện đề tài đã đi sâu nghiên cứu, làm
quen với sản phẩm cơ khí của hãng t bản.
- Nắm bắt đợc qui trình công nghệ để chế tạo đợc các sản phẩm của
đề tài.
- Thiết kế hoàn thiện bản vẽ chi tiết .
- Chế tạo đợc thành công các chi tiết theo các yêu cầu kĩ thuật của đề
tài. Các sản phẩm của đề tài khi mang thử nghiệm thực tế đợc các

15

cán bộ kỹ thuật và công nhân bậc cao đánh giá đủ khả năng thay thế
sản phẩm nhập ngoại.
- Đạt đợc hiệu quả kinh tế. Bảng so sánh sau cho thấy rõ điều đó:
Đơn vị tính: Nghìn đồng
TT

Tên sản phẩm

Giá nhập ngoại/bộ

Giá gia công/bộ

1

Bộ ống mẫu T2 - 76

13.291.000

6.195.000

2

Bộ ống mẫu T2 - 86

15.482.266

7.245.000

3

Bộ ống mẫu T6 - 116

20.209.000

8.295.000

4

Bộ ống mẫu T6 - 131

23.696.200

8.925.000

Phần VII
Kết luận và đề nghị
1- Kết luận:
Đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo một số bộ phận của các bộ ống mẫu
nòng đôi theo công nghệ khoan mới để nâng cao chất lợng mẫu trong công
tác thăm dò địa chất là một đề tài nghiên cứu ứng dụng thực tiễn. Sản phẩm
của đề tài giúp cho Công ty giải quyết đợc nhu cầu dụng cụ khoan phục vụ thi
công không phải nhập ngoại, giá thành rẻ và chủ động trong thay thế. Trong
quá trình thực hiện giúp cho các cán bộ nghiên cứu trau dồi thêm kiến thức
ngoaị ngữ cũng nh công nghệ chế tạo, tự nâng cao khả năng áp dụng thực tiễn
16


để hoàn thiện thiết bị công nghệ đáp ứng yêu cầu khoan công nghệ cao trong
cơ chế thị trờng.
2- Đề nghị:

Thông qua việc nghiên cứu đề tài này chúng tôi nhận thấy tính ứng dụng
thực tiễn của đề tài rất cao. Dựa trên những máy khoan có sẵn Công ty tiếp
tục thực hiện chế tạo tiếp các chi tiết của đề tài để sử dụng khoan công nghệ
cao sử dụng lấy mẫu trong thăm dò khoáng sản và sử dụng trong thi công
các công trình xây dựng cầu đờng, nhà máy. Đề nghị Lãnh đạo Bộ Công
nghiệp tạo điều kiện giúp đỡ Công ty cổ phần Khoan và Dịch vụ kỹ thuật
khai thác mỏ kinh phí để tiếp tục nghiên cứu thiết kế và chế tạo các bộ phận
khác của dàn khoan theo mẫu của t bản để nâng cao khả năng thi công và
chất lợng mẫu đáp ứng yêu cầu của các đối tác liên doanh trong cơ chế thị
trờng.

17


Hớng dẫn sử dụng các bộ ống mẫu nòng đôi

T2-76 &T2-86 & T6 -116 & T6 - 131
*******
Bộ ống nòng đôi T2- 76, T2- 86, T6-116, T6- 131 đợc chế tạo để sử
dụng trong khoan khảo sát và thăm dò khoáng sản. Bộ ống đợc nhiều nớc
phát triển và đang phát triển sản xuất với nhiều chủng loại khác nhau. Hiện nay
ở Việt Nam ống nòng đôi T2- 76, T2- 86, T6-116, T6- 131 chủ yếu sử dụng
của Nam Phi và Trung Quốc sản xuất, với nguyên lý và hình dạng tơng đối
giống nhau, kích thớc khác nhau.
Trong khoan thăm dò kéo thả thông thờng, mục đích sử dụng bộ ống mẫu
nòng đôi là nhằm nâng cao tỷ lệ thu hồi mẫu, tính nguyên dạng và năng suất
khoan. Để nhận biết bộ ống nòng đôi T2- 76, T2- 86, T6-116, T6- 131 ngời ta
thờng dựa vào cấu trúc, kiểu ren, độ dày vỏ ống và kích thớc đờng kính
ống.
- Bộ ống T2 - 76 là loại ống nòng đôi dùng cho khoan đờng kính lỗ

khoan 76 mm.
- Bộ ống T2- 86 là loại ống nòng đôi dùng cho khoan đờng kính lỗ
khoan 86 mm.
- Bộ ống T6 - 116 là loại ống nòng đôi dùng cho khoan đờng kính lỗ
khoan 116 mm.
- Bộ ống T6 - 131 là loại ống nòng đôi dùng cho khoan đờng kính lỗ
khoan 131 mm.
Các bộ ống mẫu nòng đôi T2- 76, T2- 86, T6-116, T6- 131 nhẹ, tiện lợi,
dễ sử dụng. Chiều dài khoan đợc từ 1,5m đến 3m theo chiều dài ống mẫu.

18


II/- Kiểm tra bộ ống trớc và sau khi lắp
1. Trớc khi lắp
Trớc khi lắp phải tiến hành bơm mỡ và kiểm tra khả năng làm việc của
ổ bi đỡ, thông lỗ thông hơi ở đầu nối với ống ngoài và vành mở rộng cùnglỡi
khoan. Nếu cần thiết phải tháo ra bảo dỡng hoặc thay thế.
Vì khoảng hở vành xuyến của vỏ ống trong và ống ngoài rất nhỏ, thành
ống mỏng độ 3.5mm, nên việc kiểm tra ren nối và độ móp méo của vỏ ống là
rất quan trọng. Nó ảnh hởng trực tiếp đến khả năng làm việc của bộ ống dễ
gây sự cố rơi ống, kẹt cố, hiệu suất làm việc kém, ống nối kém móp méo sẽ
không lắp đợc với ống trong và cốc đón mẫu.
2.Sau khi lắp
Do nguyên lý làm việc của bộ ống mẫu nòng đôi T2- 76, T2- 86, T6-116,
T6- 131 là ống trong không quay, ống ngoài quay. Nên sau khi lắp xong, kiểm
tra độ đồng trục của bộ ống, xoay nhẹ nòng trong, kiểm tra khả năng làm việc
nhẹ nhàng của ống trong. Dùng tay đẩy nhẹ hom chèn để kiểm tra độ nhậy và
độ dịch chuyển của hom, khoảng hở giữa lỡi khoan và cốc đón mẫu. Các mối
ren phải đợc lắp chặt, bộ ống mới an toàn làm việc ở dới đáy lỗ khoan.

III/- Lắp ráp bộ ống
Bộ ống mẫu đợc lắp ráp theo nguyên tắc thứ tự các bớc nh sau:
- Pêrêkhốt lắp chặt ren với ống trong và ống ngoài.
- Lắp vành mở rộng kim cơng T2- 76, T2- 86, T6-116, T6- 131 với ống
ngoài.
- Lắp hom chèn vào cốc đón mẫu, nối với ống nối.
- Toàn bộ ống nối và cốc đón mẫu đợc nối với ống trong, kiểm tra
khoảng cách giữa mép dới vành mở rộng và mép trên gờ chắn cốc đón mẫu
của ống nối. Nếu sát quá có thể bị bí nớc rửa, phải hiệu chỉnh lại chiều dài
ống trong. Hoặc kiểm tra lại kích thớc hai ống trong và ống ngoài.
19


- Bớc cuối cùng là lắp chặt lỡi khoan vào vành mở rộng, thò tay quay
ruột ống trong để kiểm tra hoạt động của nòng trong. Nếu quay nhẹ nhàng đa
bộ ống vào sử dụng. Nếu không quay đợc phải kiểm tra tìm nguyên nhân khắc
phục.

IV/- Sử dụng bộ ống
Bộ ống mẫu nòng đôi T2- 76, T2- 86, T6-116, T6- 131 chủ yếu dùng
khoan qua tầng đá ổn định và tơng đối ổn định, các tầng đá có chứa quặng.
Về nguyên lý hai loại ống T2- 76, T2- 86, T6-116, T6- 131 đợc sử dụng tơng
tự nh nhau. Sau khi đã lắp ráp và kiểm tra kỹ, lỗ khoan đã đợc chống ống
qua tầng đất phủ mới đa ống vào sử dụng. Việc thiết kế chế độ khoan cho ống
mẫu nòng đôi T2- 76, T2- 86, T6-116, T6- 131 còn phụ thuộc vào địa tầng đá
cứng hay mềm, ổn định hay tơng đối ổn định.
Để khoan bộ ống T2- 76, T2- 86, T6-116, T6- 131, cấu trúc lỗ khoan
cũng ảnh hởng rất nhiều đến năng suất khoan của các bộ ống T2- 76, T2- 86,
T6-116, T6- 131. Bởi vậy khi khoan ống nòng đôi T2- 76, T2- 86, T6-116, T6131 phải sử dụng ống định hớng phù hợp để chống qua tầng đất phủ. Trớc
khi thả khoan bộ ống T2- 76, T2- 86, T6-116, T6- 131, lỗ khoan phải đợc bơm

rửa sạch mùn, dung dịch trong lỗ khoan đã đợc làm loãng độ nhớt =< 18ữ20s.
Khoan trong tầng đất đá cứng ổn định, cấu trúc bộ ống và cấu trúc lỡi
khoan T2- 76, T2- 86, T6-116, T6- 131 rất phù hợp vì vành lỡi khoan mỏng,
tiết diện cắt đá nhỏ. áp lực đáy lớn nhỏ tuỳ thuộc vào độ cứng của đá, áp lực
đáy thờng từ 40kG/cm2 ữ 70kG/cm2 tiết diện của lỡi khoan, tốc độ vòng quay
số: II, III, IV của máy phù hợp với độ cứng của đá. Lu lợng nớc rửa nhỏ vừa
phải khoảng 60l/p ữ 100l/p vì khe hở của bộ ống và khe hở giữa cốc đón mẫu
với lỡi khoan rất nhỏ nên sử dụng lu lợng lớn sẽ gây bí nớc. Chú ý trong
quá trình khoan, máy khoan phải đợc kê kích chắc chắn hạn chế rung bộ dụng
20


cụ. Dung dịch khoan sử dụng hoá phẩm chống rung và hoá phẩm bôi trơn để
chống mài mòn, tăng tuổi thọ bộ dung cụ và tăng năng suất khoan.
Khoan trong tầng đất đá mềm tơng đối ổn định, sử dụng chế độ khoan
có tốc độ vòng quay vừa phải số: II, III của máy, áp lực đáy có thể nhỏ hơn từ
40kG/cm2 ữ 70kG/cm2 tiết diện của lỡi khoan. Lu lợng và áp suất nớc rửa
tăng 40l/p ữ 80l/p. Kíp trởng phải chú ý theo dõi sát tốc độ đi của lỡi khoan,
khả năng bí nớc rửa để điều chỉnh chế độ khoan tránh sự cố xảy ra, đồng thời
hạn chế rung lắc bộ dụng cụ và luôn làm sạch dung dịch. Khi kéo thả bộ dụng
cụ, tránh thả nhanh ẩu dễ gây va đập hỏng bộ dụng cụ, ảnh hởng thành vách
lỗ khoan và tắc bộ ống.
V/- Tháo ống và gõ mẫu
Khoan xong hiệp, ống mẫu đợc kéo lên đặt trên mặt đất, hai đầu đợc
kê chắc chắn, dùng khoá tháo lỡi khoan ra khỏi ống. Dùng hai tay nắm chặt
ống nối, lắc nhẹ, rút ống nối ra khỏi ống trong, sau đó dùng khoá tháo ống
ngoài ra khỏi Pêrêkhốt, nâng đầu ống có Pêrêkhốt lên cao xiên góc với mặt đất
khoảng 45o . Đầu dới đặt vào một đầu máng mẫu nâng cao hơn lòng máng
một khoảng cách thích hợp, dùng chày gỗ gõ nhẹ vào ống cho mẫu tụt ra, xếp
lần lợt mẫu vào máng theo thứ tự ra trớc là đáy, xếp mẫu vào khay.

Sau đó, ống mẫu đợc rửa sạch cả trong và ngoài, bơm mỡ vào ổ bi,
kiểm tra, lắp lại theo tuần tự, khoan tiếp. Chú ý: trong quá trình thi công khoan,
có thể sử dụng 2 bộ ống giống nhau để thay đổi, giảm thời gian phụ trợ và tăng
năng suất khoan.

21


Công ty cp khoan

Cộng hoà x hội chủ nghĩa việt nam

Và dịch vụ kỹ thuật

Độc lập Tự do Hạnh phúc

Khai thác mỏ

Số:

/2007/KHCN

Quảng Bình, ngày 18 tháng 12 năm 2007

Biên bản nghiệm thu thử nghiệm đề tài
Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo ống mẫu nòng đôi để nâng cao
chất lợng lấy mẫu đất đá trong khoan thăm dò địa chất "
Đơn vị thực hiện: Ba đội khoan thăm dò tại Xà Khía Quảng Bình
Hội đồng nghiệm thu gồm:
1- Ông: Quách Kim Khoa Phó Giám đốc Công ty Chủ tịch Hội đồng

2- Ông: Nguyễn Minh Châu - Kỹ s Khoan.
3- Ông: Nguyễn Văn Tiến - Kỹ s cơ khí Chủ nhiệm đề tài.
4- Ông: Phạm Xuân Thành - Kỹ s khoan Theo dõi khoan thử nghiệm.
5- Ông: Vũ Đức Thụ- Trởng điều hành công trình Xà Khía.
Tiến hành nghiệm thu khối lợng thi công của các máy khoan sử dụng bộ
ống mẫu nòng đôi T2- 76, T2- 86, T6-116, T6- 131 đợc chế tạo trong nớc để
lấy mẫu tại công trình khoan thăm dò vàng tại bản Xà Khía Lâm Thuỷ Lệ
Thuỷ Quảng Bình.
Các bộ ống mẫu đợc đa vào sử dụng để lấy mẫu công trình khoan thăm
dò khoáng sản . Hai bộ ống T2- 76, T2- 86 đợc dùng lấy mẫu rắn, hai bộ ống
T6-116, T6- 131 dùng khoan lấy mẫu đá phong hoá đến tầng ổn định để chống
ống có đờng kính 127, 114. Thời gian tiến hành từ 01 tháng 11 năm 2007
tại các lỗ khoan XK - 34, XK 35, XK 36, XK 37, XK 38 với tổng số
mét khoan là 196 mét dùng bộ ống mẫu T6-116, lỗ khoan BD 10, BD - 11 với
số mét khoan là 61,5 mét dùng bộ ống T6- 131. Tại các lỗ khoan trên khoan
đợc 524 mét với hai bộ ống mẫu T2-76, T2- 86. Trong quá trình sử dụng các
22


bộ ống lấy mẫu đạt hiệu quả mẫu 95% đợc kỹ thuật theo dõi khoan của đối
tác chấp nhận. Riêng hai bộ ống mẫu T2 76 và T2 86 đề nghị nhóm đề tài
khi gia công cần chú trọng hơn về độ đồng tâm của ren nối ống ngoài và ống
trong tại đầu perekhot vì trong quá trình lấy mẫu ống nối và cốc đón mẫu mòn
lệch nhanh hỏng hơn khi dùng hàng ngoại nhập.
Kết luận: Sản phẩm của đề tài đạt yêu cầu về chất lợng sử dụng, cho phép
gia công số lợng nhiều để thay thế cho vật t phải nhập ngoại giảm đợc giá
thành và tăng tính chủ động trong thi công khoan tại công trình.

Hội đồng nghiệm thu

Chủ tịch hội đồng

-

23