با پیشرفت تکنولوژی و علوم مختلف، از تجهیزات و دستگاه‌های مدرن و پیشرفته‌ای در صنعت حفاری استفاده می‌شود که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای مختلفی دارند. دستگاه‌های دریل واگن از جمله کاربردی‌ترین دستگاه‌های صنعت حفاری هستند که به منظور نفوذ به سطوح سخت و حفر چال به کار می‌روند. در اصل دریل واگن‌ها از جمله دستگاه‌های ضربه‌ای، چرخشی حفاری هستند و می‌توانند انواع مختلفی داشته باشند. در ادامه مطلب بررسی خواهد شد که دریل واگن چیست و از چه مزایا و معایبی برخوردار است. همچنین در این مطلب به بررسی تفاوت جامبو و دریل واگن پرداخته خواهد شد.
دریل واگن چیست؟
دریل واگن که با نام مته چرخ واگن نیز شناخته می‌شود در اصل یک نوع مته بادی است که برای حفاری سنگ در معادن به کار می‌رود. علت نام‌گذاری این دستگاه‌ها، پایه‌های واگن مانندی است که بر روی آن قرارگرفته‌اند. این تجهیزات در سطح زمین و زیر زمین کارایی داشته و به راحتی قابل حمل هستند. این دستگاه هوای فشرده را به انرژی مکانیکی تبدیل کرده و این انرژی را برای نفوذ در سطوح سخت به کار می‌برد و با حرکات ضربه و چرخشی سطوح مختلف را حفر می‌نماید.
دستگاه حفاری جامبو دریل چیست؟
دستگاه حفاری جامبو دریل در حقیقت به آن دسته از دستگاه‌های دریل واگن گفته می‌شود که بیش از یک چاله زن دارد. بدنه اصلی این دستگاه از ۲ و یا ۳ دکل حفاری و ۱ سقف متحرک که در زاویه‌ای عمودی حرکت می‌کند، تشکیل شده است و در چهار گوشه آن 4 جک تعبیه شده که در زمان حفاری به تثبیت دستگاه کمک کرده و تغییرات زاویه حفاری جلوگیری می‌کند.
سیستم حرکتی این دستگاه توسط ۲ محور با چرخ‌های لاستیکی صورت می‌گیرد هرچند که در برخی از انواع واگن دریل‌ها در مناطق صعب‌العبور، از چرخ‌های زنجیری استفاده می‌شود. این دستگاه قادر است با زاویه‌های مختلفی چال حفر کند و حفر چال با آن در مقایسه با انواع چکش‌های حفاری در شرایط یکسان از نظر سنگ، با سهولت و کیفیت بهتری صورت می‌گیرد. در مقاله‌ای تحت عنوان معدن بیتومن در ایران به بررسی و معرفی معادن بیتومن ایران، کاربردها و صادرات آن پرداخته شده که می‌تواند اطلاعات مفیدی در اختیار خواننده قرار بدهد.
دریل واگن هیدرولیک چیست؟
دریل واگن هیدرولیک در اصل به نوعی از دستگاه‌های دریل واگن گفته می‌شود که بر پایه انرژی حاصل از سیالات فشرده عمل می‌کند. این دریل واگن بر خلاف دستگاه‌های پنوماتیک از انرژی سیالات فشرده استفاده کرده و نیروی لازم برای حفاری را تامین کند.
دریل واگن پنوماتیک و انواع آن
دریل واگن پنوماتیک به نوعی از دریل واگن‌ها گفته می‌شود که برای تامین انرژی مورد نیاز حفاری از نیروی هوای فشرده استفاده می‌کند. این دریل واگن‌ها می‌توانند از نظر نوع کمپرسور استفاده شده تنوع بالایی داشته باشند چرا که می‌توان از کمپرسورهای روتاری اسکرو، کمپرسور پیستونی، کمپرسور اسکرول، کمپرسور سانتریفیوژ و کمپرسور محوری و … استفاده کنند.
کمپرسورهای روتاری اسکرو با موتور دیزلی می‌توانند بهترین و کارآمدترین کمپرسورها برای دریل واگن‌های پنوماتیک باشند چرا که سیستم خنک‌کننده داخلی آن‌ها طول عمر بالایی داشته و نیاز به مراقبت و نگهداری کمتری دارد. این کمپرسورها همچنین سروصدای کمتری داشته و برای فشرده‌سازی هوا از دو روتور نر و ماده استفاده می‌کنند و همواره هوای تازه به محفظه وارد می‌کنند.
مزایای استفاده از دستگاه‌های دریل واگن
استفاده از انواع دستگاه‌های دریل واگن در صنعت حفاری می‌تواند مزیت‌های متعددی داشته باشد که مهم‌ترین آن‌ها شامل موارد زیر هستند:
- توانایی فوق‌العاده دستگاه در برابر خم شدن و سرعت‌بالای حفاری
- مقاومت بالای چکش‌های دستگاه در برابر پیچش و خستگی و همچنین طول عمر بالای دستگاه
- سرعت‌بالای نفوذ مته‌ها و آلودگی صوتی کمتر
- مصرف انرژی پایین در مقایسه با سایر دستگاه‌های حفاری
- وسعت جابجایی بازوها و قابلیت مانور بالای ماشین
- طول عمر زیاد سر مته و میله حفاری
- موازی بودن بازوی مته در تمامی جهات به دلیل طراحی مثلثی آن
- استحکام و جذب ضربه بالای بازوی مته به دلیل ساختار ویژه آن
تفاوت دریل واگن هیدرولیک و پنوماتیک
همان‌طور که گفته شد تفاوت جامبو و دریل واگن در اصل در تعداد چاله زن‌های آن‌ها است و دستگاه جامبو از نظر طراحی، سیستم حرکتی، زاویه حفاری و … شرایط ویژه‌ای دارد. دریل واگن‌های هیدرولیک و پنوماتیک نیز از نظر بازدهی متفاوت هستند. دریل واگن‌های هیدرولیک می‌توانند برتری قابل توجهی داشته باشند چرا که عملکرد بهتری داشته و می‌توانند فشار قوی‌تری ایجاد کنند.
شرایط جابجایی دریل واگن هیدرولیک نیز بسیار دشوارتر از دریل واگن‌های پنوماتیک است چرا که وزن بالاتری دارد و جابجایی آن هزینه برتر خواهد بود. همچنین امکان جداسازی قطعات و بخش‌های مختلف دریل واگن هیدرولیک وجود ندارد و این موضوع باعث دشواری فرآیند جابجایی آن می‌شود. همچنین دریل واگن‌های پنوماتیک به دلیل جابجایی راحت‌تر و عملکرد بهتر در انواع دریاچه‌های قیر معدنی نیز کاربرد بیشتری دارند.
جمع‌بندی نهایی
دریل واگن‌ها به عنوان یکی از اصلی‌ترین تجهیزات حفاری انواع مختلفی همچون جامبو، دریل واگن هیدرولیک و دریل واگن پنوماتیک دارند و می‌توانند از نیروهای حاصل از هوای فشرده و سیالات فشرده استفاده کرده و انرژی لازم برای حفاری را تامین کنند. تفاوت جامبو و دریل واگن از نظر نحوه طراحی، کاربرد، عملکرد و … قابل بررسی بوده و هرکدام از آن‌ها می‌توانند نقاط قوت و ضعف خاص خود را داشته باشند.