Jaký typ vrtání může vrtat do nejtvrdších hornin?
Vrtatelnost horniny je soubor vlastností horniny, zejména schopnost odolávat vniknutí vrtného nástroje do ní nebo intenzita vytvoření otvoru (díry) v hornině působením sil. vznikající při vrtání.
Vrtatelnost je charakterizována hodnotou prohloubení studny za jednotku času.
Vrtatelnost závisí na fyzikálních a mechanických vlastnostech zeminy, tvaru a velikosti nástroje na řezání horniny, materiálech, ze kterých je vyroben, axiálním zatížení, rychlosti otáčení, použití proplachovací kapaliny atd.
Proto byly vyvinuty a aplikovány různé klasifikace pro různé metody vrtání.
- 1 Rotačně-mechanické vrtání
- 2 Šnekové vrtání
- 3 Vrtání s perkusním lanem pro průzkum ložisek rýžovišť
- 4 Vrtání s perkusním lanem (kromě průzkumu ložisek rýžovišť)
Zařazení horniny do jedné nebo druhé kategorie se provádí na základě stanovení základních vlastností horniny v laboratorních podmínkách a také provádění časosběrných pozorování při vrtání.
Rotační mechanické vrtání
| Kategorie zemin a hornin | Typičtí zástupci zemin a hornin pro jednotlivé kategorie |
| I | Rašelina a rostlinná vrstva bez kořenů. Sypké: spraš, písek (ne plavený písek), písčitá hlína bez oblázků a drceného kamene. Vlhké bahno a bahnité půdy. Sprašovité hlíny. Vzrušení. Křída je slabá. |
| II | Rašelinová a rostlinná vrstva s kořeny a malou příměsí malých (do 3 cm) oblázků nebo drceného kamene. Písky jsou husté. Hlína je hustá. Loess. Marl je volný. Rychlé písky. Led. Jíly střední hustoty. Křída. Diatomit Kamenná sůl (halit). Železná ruda je okrová. |
| III | Hlíny a písčité hlíny s příměsí přes 20 % drobných až (3 cm) oblázků a drceného kamene. Spraš je hustá. Dresva. Jíly: s častými mezivrstvami (až 5 cm) slabě stmelených pískovců a slínů, husté, opukové, sádrovité, písčité. Jílovité prachovce, slabě stmelené. Pískovce jsou slabě tmelené jílovitým a vápnitým cementem. Slín. Vápencová skořápka. Křída je hustá. Magnezit. Jemná krystalická zvětralá sádra. Uhlí je slabé. Břidlice: mastek, zničené (všechny odrůdy). Manganová ruda. Železná ruda je oxidovaná a drobivá. Bauxity jsou jílovité. |
| IV | Oblázek, skládající se z malých oblázků sedimentárních hornin. Zmrzlé vodonosné písky, bahno, rašelina. Siltstones jsou husté jílovité. Jílovité pískovce. Marl je hustý. Sypké: vápence a dolomity. Magnezit je hustý. Porézní: vápence, tufy. Hliněné baňky. Krystalický sádrovec. Anhydrit. Draselné soli. Středně černé uhlí. Hnědé uhlí je silné. Kaolin (primární). Břidlice: jílovité, písčito-jílovité, hořlavé, uhlíkaté prachovce. Krystalický apatit. Martite a podobné rudy jsou vysoce zvětralé. Železná ruda je měkká a viskózní. Bauxit. |
| V | Kamenité půdy rozdrcené oblázky. Zmrazené: hrubý písek, úlomky, bahno, písčitá hlína. Pískovce tmelené vápnitým a železitým cementem. Siltstones. Bahenní kameny. Jíly jsou jílovité, velmi husté. Konglomerát sedimentárních hornin na písčitém jílu nebo jiném porézním cementu. Vápence. Mramor. Dolomity jsou marly. Anhydrit je velmi hustý. Baňky jsou porézní a zvětralé. Uhlí je těžké. Antracit, nodulární fosfority. Jílovité chloritanové břidlice. Martite a podobné rudy nejsou husté. |
| VI | Jíly jsou hustě zmrzlé. Jíly jsou husté s mezivrstvami dolomitu a sideritů. Konglomerát sedimentárních hornin na vápnitém cementu. Pískovce: živcový křemen-vápenec. Prachovce s křemennými inkluzemi. Vápence: husté dolomitizované, skarněné. Dolomity jsou husté, opoka. Silicifikované břidlice. Bahenní kameny jsou slabě silicifikované. Mýdlo-karbonátové kameny. Apatie. Pyrit je volně tekoucí. Hnědá železná ruda je houbovitá. Hematit-martitické rudy. Siderité. |
| VII | Silicifikované mudstones. Oblázek z vyvřelých a přeměněných hornin (říční hornina). Malý drcený kámen bez balvanů. Slepence s oblázky (až 50 %) vyvřelých hornin na písčito-jílovitém cementu. Konglomeráty sedimentárních hornin na křemičitém cementu. Křemenné pískovce. Dolomity jsou velmi husté. Silicifikované: živcové pískovce, vápence. Opoky jsou středně zrnité, ovlivněné zvětráváním: žuly, syenity, diority, gabra a další vyvřeliny. Hnědé železné rudy jsou houbovité a porézní. chromity. Sulfidové rudy. Martit-sideritové a hematitové rudy. Amfibol-magnetitové rudy. |
| VIII | Křemičité bahenní kameny. Konglomeráty vyvřelých hornin na vápnitém cementu. Dolomity jsou silicifikované. Silicifikované: vápence a dolomity. Fosfority jsou hustě vrstvené. Silicifikované břidlice. Ruly. Jemnozrnné, ovlivněné zvětráváním: žuly, syenity, gabro. Křemen-karbonátové a křemen-barytové horniny. Hnědé železné rudy jsou porézní. Hydrohematitové rudy jsou husté. Kvarcity: hematit, magnetit. Pyrit je hustý. Diasporové bauxity. |
| IX | Čediče. Konglomeráty vyvřelých hornin na křemičitém cementu. Krasové vápence. Křemičité: pískovce, vápence. Dolomity jsou křemičité. Vrstvené silicifikované fosfority. Břidlice jsou křemičité. Kvarcity: magnetit a hematit. Hornflies. Albitofyry a keratofyry. Trachity. Silicifikované porfyry. Diabasy jsou jemně krystalické. Tufy: silicifikovaný, rohovcový. Hrubozrnné a středně zrnité: žuly, žulové ruly, granodiority. Syenity. Gabbro-nority. Pegmatity. Silicifikováno: amfibolit, pyrit. Křemenné turmalínové horniny. není ovlivněn povětrnostními vlivy. Hnědé železné rudy jsou husté. Křemen se značným množstvím pyritu. Baryty jsou husté. |
| X | Balvanitá oblázková ložiska vyvřelých a metamorfovaných plemen Křemenné drenážní pískovce. Postiženi jaspilité zvětrávání fosfáto-křemičitých hornin. Křemence jsou nerovnoměrně zrnité. Křemen: albitofyry a keratofyry. Jemnozrnné: žuly, žulové ruly a granodiority. Mikrogranity. Pegmatity jsou husté a vysoce křemenné. Magnetitové a martitické rudy jsou husté s mezivrstvami rohovců. Hnědé železné rudy silicifikovaný. Žilný křemen. Porfyrity jsou vysoce silicifikované a rohovinové. Albitofyry jsou jemnozrnné, keratinizované. jespilité, není ovlivněn povětrnostními vlivy. Jaspisu podobné křemičité břidlice. Křemence. Žláznaté rohovky jsou velmi tvrdé. Křemen je hustý. Korundové kameny. Jaspility jsou hematit-martit a hematit-magnetit. Monolitické pevné látky zcela neovlivněné zvětráváním: jaspility, pazourek, jaspisy, rohovce, křemence, horniny egerinu a korundu. |
| XI | Korundové kameny. Křemence. Jespelité. Hustý křemen. Velmi tvrdé žlázové rohovky. Jespelity a rudy hematit-magnetit a hematit-martit. Jaspisu podobné křemičité břidlice |
| XII | Monolitické souvislé horniny zcela neovlivněné zvětráváním: křemence, jespelity, rohovce, korundové horniny, pazourek, jaspisy |
Šnekové vrtání
| Rocková kategorie | Typičtí zástupci zemin a hornin pro jednotlivé kategorie |
| I | Rostlinná vrstva a rašelina s malou příměsí oblázků a štěrku, naplavené půdy. Sprašovité sypké hlíny, sypké spraše, tripoli. |
| II | Sypké písky a písčito-jílovité půdy s příměsí (do 10 %) drobných oblázků a štěrku. Jíly jsou pásové, plastické, písčité. Diatomit Saze. |
| III | Písčito-jílovité půdy s příměsí (10-30%) drobných oblázků, drceného kamene a štěrku. Volné opuky, husté jíly a hlíny, zhutněné spraše, slabá křída. Suché písky, hnědé uhlí, tekuté písky. |
| IV | Písčito-jílovité půdy s výraznou (přes 30 %) příměsí oblázků a drti. Husté, viskózní jíly, balvanité jíly, kaolin. Porézní vápencová skořápka, hustá křída, sádrovec, bauxit, anhydrit, fosfority, opoka, kamenná sůl, uhlí. Zmrzlé půdy. Písek, bahno, rašelina, hlína. |
| V | Zmrzlé jíly jsou hrubozrnné pískovce s příměsí oblázků. Hustý bahno a úlomky s vrstvami ledu. Led. |
| VI | Zmrazené: oblázky svázané hlínou nebo písčito-jílovitými materiály; hutné jíly s inkluzemi dolomitů a sideritů; jíly jsou husté. Boulder-oblázkové nánosy. |
Vrtání s perkusním lanem pro průzkum ložisek rýžovišť
| Rocková kategorie | Typičtí zástupci zemin a hornin pro jednotlivé kategorie |
| I | Vegetační vrstva a sypké písky, rašelinná a rostlinná vrstva s příměsí jílu a písku, černozemě normální vlhkosti, stabilní slabě stmelené (neplavené) písky a sypké písčito-jílovité libry (písčité hlíny) bez oblázků a drti, sypké spraše ; vodonosné naplaveniny a bažiny, které neprodukují zátky. |
| II | Nevázané drobné oblázky a písčito-jílovité libry, stabilní písky a písčité hlíny vázané hlínou, s malou příměsí oblázků a drti, nevázané hlínou; písčité hliněné libry s malým množstvím oblázků a drceného kamene; spraš, spraši podobné hlíny, kaolin; tekutý písek, který vytváří špunty a led. |
| III | Jílovité a jílem svázané oblázkové libry s občasnými balvany; hrubé oblázkové a písčitě drcené kamenné půdy, slabě stmelené jílem, hustá suchá nebo vlhká, mastná, viskózní hlína, husté hlíny; sypké kaolinizované produkty zvětrávání vyvřelých a metamorfovaných hornin, uhlí, sypké opuky, břidlice, porézní vápence a tufy; vážně zničené skalní podloží, přeměněné na trosky a další drobné produkty zvětrávání. |
| IV | Hustě stmelené hrubé oblázkové půdy se vzácnými balvany; černé uhlí, kamenná sůl, bauxit, opuka, kal, opoka, vápencová skořápka, magnezit, mokrá měkká železná ruda; hustá suchá nebo mastná viskózní hlína (mesnika) s velkými oblázky, drceným kamenem a žebrem; hrubé oblázkové půdy stmelené hustým, mastným jílem (mesnica); husté štěrkovité půdy, stmelené jílem, s velkými hranatými úlomky (eluvium, balvanité jíly); zničené drobné (v splavu): pískovce, vápence; jílovité, písčito-jílovité, uhlíkaté, slídové a vápenaté břidlice; husté opuky; ocelově řezané a husté horniny s častými trhlinami. |
| V | Krystalický sádrovec, silné uhlí s inkluzemi pyritu a křemíkových hrudek; dolomity, slepenec („pečený“ nebo „hořák“) s písčito-jílovitou hmotou mezi oblázky, které drží pohromadě železitý, vápenatý a jiný středně pevný cement; silně balvanité půdy obsahující 20 až 40 % velkých (do průměru 0,3 m) balvanů a hranaté, náhodně umístěné úlomky vorů (žebra, desky, bloky); velkoplošné rozlámané (v voru) pískovce; písčité jílovité vápence, jílovité vápence, karbonské vápence, mastek a slídové břidlice a další středně členité podloží. |
| VI | Silně balvanité půdy obsahující více než 40 % velkých balvanů (průměr do 0,5 m), vyžadující odstřel; puklinový (v voru); metamorfní a krystalické břidlice, vyvřelé (žuly, diority, syenity, gabra aj.) a silně sedimentární (vápence, dolomity, pískovce, mocnovrstvé břidlice aj.) horniny. |
Vrtání s perkusním lanem (s výjimkou průzkumu ložisek rýžovišť)
| Rocková kategorie | Typičtí zástupci zemin a hornin pro jednotlivé kategorie |
| I | Rašelina a rostlinná vrstva bez kořenů, sypké písky, bahnité skály, bažinaté libry, sypké písčité jílovité libry (písčitá hlína) bez oblázků a drceného kamene, sprašovité hlíny; sypká spraš, tripol. |
| II | Rašelinová a rostlinná vrstva s kořeny nebo s malou příměsí drobných oblázků a favie; sypké písčito-jílovité libry s příměsí (až 20 %) drobných oblázků a favie; odrůdy písků nezařazené do kategorií 1 a XNUMX; stuhové jíly, plastické jíly, písčité jíly, diatomit, saze, navlhčená slabá křída. |
| III | Písčito-jílovité libry s výraznou příměsí (přes 20 %) drceného kamene, štěrku a drobných oblázků; volné opuky; hutné jíly a hlíny, zhutněné spraše, křída; suché písky, čistý led. |
| IV | Písčito-jílovité libry s výraznou příměsí (přes 20 %) drceného kamene, favie a drobných oblázků; volné opuky; hutné jíly a hlíny, zhutněné spraše, křída; suché písky, čistý led. |
| V | Malé oblázky bez balvanů; břidlice, střešní krytina, slídové břidlice; pískovce na vápnitém a železitém cementu; vápence, dolomity, mramor; bahenní kameny, anhydrity a houbovité hnědé železité kameny; černé uhlí; zvětralé vyvřeliny: fanity, syenity, diority, gabra atd.; konglomeráty sedimentárních hornin na vápenocementu; zmrzlé libry: písky a bahno s nízkou vodou, písčité jíly, husté vlhké jíly, oblázky spojené jílovým materiálem s vrstvami ledu. |
| VI | Velké oblázky s malým počtem malých balvanů; silicifikované břidlice, vápence a pískovce; hrubozrnné vyvřeliny: fanity, diority, syenity, gabra, ruly, porfyry a pegmatity, konglomeráty sedimentárních hornin na křemičitém cementu. |
| VII | Oblázková s velkým množstvím velkých balvanů, balvany krystalických hornin; křemičité břidlice, vápence; pískovce; jemnozrnné vyvřelé horniny; fanity, syenity, diority, gabro; husté a vysoce křemenné pegmatity; konglomeráty krystalických hornin na křemičitém cementu. |