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कार्स्ट स्तर में रोटरी ड्रिलिंग रिग की निर्माण योजना

July 4, 2025

जब चूना पत्थर वाले क्षेत्रों में ड्रिलिंग की जाती है, तो घोल के रिसाव की संभावना होती है, जिससे छेद के अंदर घोल का स्तर अचानक गिर जाता है। इससे केसिंग विफल हो सकती है और बोरहोल ढह सकता है। कार्स्ट क्षेत्रों में भरण सामग्री ढीली होती है और ढह जाती है, और यदि कार्स्ट क्षेत्र का आयतन बहुत बड़ा है, तो यह इंजेक्शन के दौरान कंक्रीट के गंभीर ओवरलोडिंग का कारण बन सकता है। यदि ठीक से प्रबंधित नहीं किया जाता है, तो इससे ड्रिल दफन, ड्रिल जाम और रॉड दफन जैसी दुर्घटनाएँ हो सकती हैं। इसलिए, जब किसी कार्स्ट क्षेत्र का सामना होता है, तो प्रत्येक ढेर को उसकी भूवैज्ञानिक स्थितियों, गहराई, ऊंचाई और भरण सामग्री के प्रकार को सावधानीपूर्वक रिकॉर्ड करना चाहिए, और एक संबंधित निर्माण योजना तैयार की जानी चाहिए। प्रत्येक उपचार योजना के लिए, विस्तृत गणनाएँ की जानी चाहिए। बड़े कार्स्ट क्षेत्रों के मामले में, योजना की समीक्षा पर्यवेक्षी इंजीनियर और डिजाइन इकाई द्वारा की जानी चाहिए, स्पष्ट की जानी चाहिए, और कार्यान्वयन से पहले पर्यवेक्षक द्वारा अनुमोदित की जानी चाहिए।

कार्स्ट गुफा की ऊंचाई और गुफा में भरने वाली सामग्री की स्थिति के अनुसार, कार्स्ट गुफा के लिए विभिन्न उपचार विधियाँ अपनाई जाती हैं। मुख्य हैं: फेंकना, ग्राउटिंग समेकन, कंक्रीट इंजेक्शन निर्माण, स्टील केसिंग बिछाना, आदि। निम्नलिखित संदर्भ के लिए कई प्रकार की कार्स्ट गुफा के लिए निर्माण योजना का संक्षिप्त परिचय है।

 

 

 

गुफा दायरे में छोटी है

यदि ऊंचाई 1 मीटर से कम है, तो कोई भरण सामग्री नहीं है या गुफा पानी से भरी है, यदि छेद ढह जाता है, तो पहले पानी को छेद में इंजेक्ट करें ताकि पानी का स्तर बढ़ सके, और फिर मिट्टी और पत्थर के टुकड़ों को बुने हुए बैग में डालें और उन्हें छेद के तल पर डुबो दें। मिट्टी के बैग की संख्या घोल के रिसाव की मात्रा के अनुसार निर्धारित की जाती है, ताकि गुफा भरण सामग्री से भर जाए और एक सुरक्षात्मक दीवार बन जाए, और फिर निर्माण जारी रखें।

 

गुफा की ऊंचाई 1-3 मीटर है

 

 

गुफा या तो पूरी तरह से या आंशिक रूप से भरी हुई है। जब घोल का स्तर तेजी से गिरता है, तो यह इंगित करता है कि गुफा सफलतापूर्वक जुड़ गई है। छेद के खुलने पर घोल इंजेक्ट करने के बाद, छेद के सामने एक मिट्टी का बैग रखा जाता है, इसके बाद सीमेंट और मलबे के बैग जोड़े जाते हैं। ड्रिल बिट छेद के अंदर मिश्रण को हिलाता है ताकि पूर्वी तरफ एक सीमेंट पेस्ट और बजरी की दीवार बन सके। एक बार जब सीमेंट पेस्ट ने मलबे के बीच के अंतराल को शुरू में सील कर दिया है, तो इसे 24 घंटे तक बिना किसी बाधा के छोड़ दिया जाता है जब तक कि यह प्रारंभिक सेटिंग चरण तक नहीं पहुंच जाता है। इस बिंदु पर, गुफा के माध्यम से ड्रिलिंग जारी है।

 

 

गुफा 3 मीटर से अधिक ऊंची है

 

रोटरी ड्रिलिंग को पाइप पाइलिंग मशीन के साथ निर्माण के लिए जोड़ा जा सकता है। एक पूरी तरह से स्टील केसिंग का उपयोग कार्स्ट गुफा के तल में डूबने के लिए किया जाता है ताकि एक सुरक्षात्मक दीवार बन सके। यह विधि स्टील केसिंग को घोल लाइनिंग की आवश्यकता के बिना सूखी-निर्मित करने की अनुमति देती है, और डालने के बाद केसिंग को हटाया जा सकता है। हालांकि पूरी तरह से स्टील केसिंग का उपयोग करने से लागत बढ़ सकती है, लेकिन यह अभी भी छेद को कंक्रीट से भरने की तुलना में अधिक किफायती है। कार्स्ट गुफाओं के लिए जहां छेद की गहराई 3 मीटर से अधिक है लेकिन पत्थर फेंकने के बाद बन सकती है, फिर भी पानी के नीचे कंक्रीट से नहीं भरी जा सकती है, एक 4 मिमी मोटी केसिंग को कार्स्ट गुफा के स्थान पर स्टील के पिंजरे में वेल्ड किया जा सकता है और स्टील के पिंजरे के साथ रखा जा सकता है, इसके बाद पानी के नीचे कंक्रीट डाला जाता है।

ऊपर कार्स्ट भूविज्ञान के मामले में रोटरी ड्रिलिंग की कई आमतौर पर उपयोग की जाने वाली उपचार विधियाँ हैं।

 

 

 

चूना पत्थर कार्स्ट गुफा परतों में रोटरी ड्रिलिंग रिग की सामान्य समस्याएं

1. ड्रिलिंग के दौरान असमान बल के कारण दांत टूटना और ड्रिल बिट को नुकसान होता है

2. ढलान वाली चट्टान की सतह या चट्टान के आधे हिस्से पर ड्रिलिंग करते समय छेद झुका हुआ होता है

3. गुफा की छत में ड्रिलिंग फंस जाती है

4. गुहाओं और फ्रैक्चर वाली भूवैज्ञानिक संरचनाओं में घोल का रिसाव होता है

5. कार्स्ट गुफा में घोल के रिसाव या कार्स्ट गुफा की अस्थिर भरण परत के कारण कार्स्ट गुफा के ऊपर की परतों में छेद गिरना

6. बड़ी मात्रा में सुपर स्क्वायर को कार्स्ट गुफा में इंजेक्ट किया जाता है

2. निर्माण की तैयारी

प्रारंभिक सर्वेक्षण में कार्स्ट गुफा की स्थिति की सटीकता सीधे निर्माण योजनाओं, निर्माण लागत और निर्माण कार्यक्रम के चयन को प्रभावित करती है। इसलिए, कार्स्ट गुफा विकास वाले क्षेत्रों में, प्रत्येक छेद का सर्वेक्षण किया जाना चाहिए। भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण परिणामों में पहचानी गई विभिन्न कार्स्ट गुफा विकास स्थितियों के आधार पर, विभिन्न निर्माण योजनाओं को अपनाया जाना चाहिए, और ड्रिलिंग से पहले की तैयारी पूरी होनी चाहिए ताकि ड्रिलिंग प्रक्रिया के दौरान स्पष्ट योजना सुनिश्चित हो सके।

3. ड्रिल बिट और दांत टूटने को अत्यधिक नुकसान से बचाएं

गुफा में ड्रिलिंग करने से पहले, ड्रिल दांतों को मजबूत करने की आवश्यकता होती है, और ड्रिल बिट के हिस्सों को वेल्डिंग क्रैकिंग के लिए बार-बार जांचना चाहिए। गुफा परत में ड्रिलिंग करते समय, "कम ड्रिलिंग गति और परिवर्तनीय दबाव" के सिद्धांत को अपनाया जा सकता है ताकि दांत टूटने और ड्रिल बिट को नुकसान जैसी दुर्घटनाओं से यथासंभव बचा जा सके।

4. छेद के तिरछापन की रोकथाम

कार्स्ट संरचनाओं के माध्यम से ड्रिलिंग करते समय, ड्रिलिंग प्रक्रिया के साथ मिलकर एक ट्यूबलर ड्रिल और एक रेत स्कूप का उपयोग करना आवश्यक है। सबसे पहले, एक गाइड बनाने और एक मुक्त सतह बनाने के लिए ट्यूबलर ड्रिल का उपयोग किया जाना चाहिए। फिर, छेद के विचलन को रोकने के लिए, रेत स्कूप का उपयोग ड्रिल करने और मलबे को हटाने के लिए किया जाना चाहिए। इसके अतिरिक्त, ड्रिल बकेट की ऊंचाई बढ़ाने से मार्गदर्शन बढ़ सकता है और छेद के विचलन को रोका जा सकता है। परिचालन रूप से, ड्रिलिंग के लिए हल्के दबाव या स्व-भार दबाव का उपयोग करें जब तक कि ड्रिल बिट पूरी तरह से चट्टान की परत में एम्बेडेड न हो जाए, फिर छेद के विचलन को रोकने के लिए सामान्य ड्रिलिंग के साथ आगे बढ़ें।

5. ड्रिल रोकथाम

निर्माण से पहले, गाइड प्लेटों को स्क्वायर हेड रिब प्लेटों पर वेल्ड किया जा सकता है ताकि स्क्वायर हेड के शीर्ष से ड्रिल पाइप के शीर्ष तक के क्षेत्र में ऊपर से नीचे तक एक ध्यान देने योग्य कदम न हो, एक चिकनी संक्रमण सुनिश्चित हो सके। यदि रिब प्लेटें पर्याप्त मजबूत हैं, तो चट्टान को काटने और ड्रिल बिट को हटाने के लिए, ड्रिल किए जा रहे चट्टान के शरीर का सामना करते हुए, एक सेट विकर्ण रिबों पर कटिंग दांतों को भी वेल्ड किया जा सकता है।

छठा, घोल उपचार

घोल के रिसाव को दूर करने के लिए, सबसे पहले भूमिगत कार्स्ट गुफा के अनुमानित आयतन का अनुमान लगाना आवश्यक है। फिर, सुनिश्चित करें कि घोल टैंक में गुफा के आयतन से कम से कम दोगुना क्षमता है। घोल पंप और पानी भरने वाले पंप को मानक मॉडल से बड़ा होना चाहिए ताकि रिसाव के दौरान तेजी से घोल और पानी भरने में सुविधा हो सके। इसके अतिरिक्त, ड्रिलिंग स्थल के पास पर्याप्त भरण सामग्री तैयार की जानी चाहिए। खुदाई करने वाले मॉडल को कम से कम 200 होना चाहिए ताकि कुशल भरने को सुनिश्चित किया जा सके।

भरण सामग्री:

1. पानी के साथ बेंटोनाइट, बुरादा, मिट्टी और सीमेंट का एक नरम प्लास्टिक मिश्रण।

2. पत्थर का आकार और पैक की गई थोक मिट्टी को उपयोग किए गए ड्रिल बकेट के मिट्टी के प्रवेश द्वार के आकार के अनुसार माना जाना चाहिए। पत्थर मिट्टी के ब्लॉक होने चाहिए, और कठोरता बहुत बड़ी होने से बचना चाहिए।

3. ब्लॉक मिट्टी, जो अभेद्य है और अच्छी प्लास्टिसिटी और चिपचिपाहट है, ड्रिल बकेट के साथ रिवर्स ड्रिलिंग द्वारा भरने और संकुचित करने के बाद कार्स्ट गुफा स्थान में पूरी तरह से भरी जा सकती है। ड्रिलिंग करते समय छेद का ढहना आसान नहीं है।

ड्रिलिंग करते समय, यह पाया जाता है कि छेद में कीचड़ धीरे-धीरे गिरता है। समय पर कीचड़ को फिर से भरना आवश्यक है, और ड्रिल बिट को आगे रखा जाता है, और छेद में भरण सामग्री डाली जाती है, और ड्रिल बिट को डाला जाता है। फ्लोटिंग और रिवर्सिंग ड्रिलिंग मशीन भरण सामग्री 1 को चट्टान की दरार में निचोड़ देगी ताकि कीचड़ के नुकसान को रोका जा सके।

यदि कीचड़ की सतह तेजी से गिरती है और रिसाव बहुत तेज होता है, तो बिखरने से भरने का उद्देश्य प्राप्त करना मुश्किल होता है। समय पर, बड़ी मात्रा में कीचड़ डाला जाना चाहिए और पानी को फिर से भरना चाहिए, और ड्रिल बिट को जल्दी से उठाया जाना चाहिए, और 2 या 3 भरावों को थोड़े समय में बड़ी मात्रा में डाला जाना चाहिए, और ड्रिल बिट को तब तक फ्लोट और रिवर्स किया जाना चाहिए जब तक कि कीचड़ की सतह और न गिरे।

7. बड़ी मात्रा में सुपर स्क्वायर उपचार

कम कार्स्ट गुफाओं (1 मीटर से कम) के लिए, और गुफा की गहराई में, ढेर छेदों के आसपास कोई कार्स्ट वितरण नहीं है, ड्रिलिंग के बाद, भरने के लिए सीधे कंक्रीट डाला जाता है, थोड़ी मात्रा में अधिक सामान्य है।

जब कार्स्ट गुफा थोड़ी ऊंची होती है (1 मीटर से अधिक लेकिन 4 मीटर से कम) या ढेर छेदों के आसपास कार्स्ट गुफाएं कार्स्ट गुफा की गहराई पर वितरित होती हैं, और कार्स्ट गुफाओं की वितरण गहराई अपेक्षाकृत उथली होती है (जैसे 15 मीटर के भीतर), खाली कार्स्ट गुफा को भरण 2 या 3 से भरा जा सकता है और फिर से ड्रिल किया जा सकता है।

उच्च कार्स्ट गुफाओं (4 मीटर से अधिक) के लिए, उपरोक्त भरण सामग्री रिक्तियों को पूरी तरह से भरने के लिए अपर्याप्त हैं, जिससे कम बैकफिलिंग दक्षता और जटिल निर्माण होता है। ऐसे मामलों में, बैकफिलिंग के लिए सीमेंट मोर्टार या निम्न-श्रेणी के कंक्रीट का उपयोग किया जा सकता है, और ड्रिलिंग केवल सामग्री की प्रारंभिक सेटिंग के बाद ही आगे बढ़नी चाहिए। इसके लिए आवश्यक है कि कार्स्ट गुफा के ऊपर की परतें इस अवधि के दौरान स्थिर रहें। इसके अतिरिक्त, यदि कार्स्ट गुफा में पानी है, तो यह महत्वपूर्ण है कि सीमेंट मोर्टार को बड़ी मात्रा में भूजल द्वारा कैसे पतला किया जा सकता है, जो इसके जमने को प्रभावित कर सकता है।

अंतर्संबंधित कार्स्ट गुफाओं के लिए (जिन्हें आसन्न ढेर छेदों की ओवरलैपिंग वितरण गहराई से पहचाना जा सकता है), ढेर निर्माण समूहों में किया जा सकता है। सबसे पहले, एक समूह में सभी ढेर छेदों को ड्रिल करें जो कार्स्ट गुफा के तल से जुड़े हुए हैं, फिर उन्हें समान रूप से बैकफिल और संकुचित करें। यह सुनिश्चित करता है कि अंतर्संबंधित कार्स्ट गुफाएं पूरी तरह से भर जाएं, जिससे कंक्रीट के उपयोग की दक्षता अधिकतम हो सके। समूहों में निर्माण करते समय, कंक्रीट डालने से पहले छेद की दीवारों की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए ढेर छेदों के इस समूह के लिए पूरा होने का समय निर्धारित करना आवश्यक है।

8. कीचड़ उपचार

कीचड़ की गुणवत्ता सुनिश्चित करें। सुदृढीकरण पिंजरे को कम करने से पहले, स्लैग को एक तल सफाई ड्रिल से साफ किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सुदृढीकरण पिंजरे को कम करने के तुरंत बाद कंक्रीट डाला जाए और ढेर छेद को रोकने का समय कम से कम हो। जब पारंपरिक उपाय स्लैग को पूरी तरह से साफ नहीं कर सकते हैं, तो गैस लिफ्ट रिवर्स सर्कुलेशन प्रक्रिया का उपयोग किया जा सकता है।