Современное корончатое сверло — это сверло, специально разработанное для удаления цилиндрического материала, похожее на кольцевую пилу . Материал, остающийся внутри сверла, называется сердечником .
Корончатые сверла, используемые в металле, называются кольцевыми фрезами . Корончатые сверла, используемые для бетона и твердых пород, обычно используют в качестве абразивного материала промышленную алмазную крошку и могут иметь электрический, пневматический или гидравлический привод. Корончатые сверла обычно охлаждаются водой, и вода также уносит мелкие отходы в виде шлама. [1] Для сверления каменной кладки можно использовать твердосплавные корончатые сверла, но алмазные более эффективны при резке арматуры. [2]
Самые ранние керновые сверла были те, которые использовали древние египтяне , изобретенные в 3000 году до нашей эры. [3] Керновые сверла используются для многих целей, либо там, где керн необходимо сохранить (буровой аппарат, используемый для получения образца керна , часто называют керноотборником), либо там, где сверление можно выполнить быстрее, поскольку необходимо удалить гораздо меньше материала, чем при использовании стандартного сверла. Вот почему керновые сверла с алмазным наконечником обычно используются в строительстве для создания отверстий для труб, люков и других отверстий большого диаметра в бетоне или камне .
Колонковые буры часто используются при разведке полезных ископаемых , где длина буровой колонны может составлять от нескольких сотен до нескольких тысяч футов. Образцы керна извлекаются и исследуются геологами на предмет содержания минералов и стратиграфических точек контакта. Это дает геологоразведочным компаниям информацию, необходимую для начала или прекращения горных работ в определенном районе.
Перед началом Второй мировой войны Джон Браннер Ньюсом, горный инженер из Калифорнии, изобрел и запатентовал керновое бурение, которое могло извлекать керны большого диаметра (>5 футов) длиной до 10 футов для шахтных стволов. [4] Этот тип бурового станка для проходки стволов больше не используется, поскольку он был громоздким, склонным к застреванию шламом, поэтому медленным по сравнению с традиционными методами проходки стволов и эффективно работал только в мягких породах. Современная технология проходки стволов позволяет добиться того же самого быстрее и с гораздо меньшими затратами.
Буровые установки поставляются с несколькими вариантами питания, включая электрический, пневматический и гидравлический (все они требуют наличия источника питания, например, генератора).
Бурение с использованием каната — это метод, используемый для извлечения керна без необходимости извлечения всей буровой колонны штанг, которую обычно нужно втягивать только после завершения скважины или замены бурового долота. Удлинители буровой штанги добавляются сверху по мере необходимости для удлинения колонны по мере углубления скважины. Образец керна переносится внутренней трубкой, зафиксированной на месте в контакте с буровой головкой. Для извлечения керна приводная система отсоединяется, открывая верхнюю часть самой верхней буровой штанги. Инструмент, называемый овершотом, опускается на конце троса и закачивается вниз по колонне с помощью давления воды. Когда он достигает трубки для образца, он фиксируется наверху, и использование втягивающей лебедки для приложения натяжения к тросу отсоединяет трубку для образца от буровой головки и втягивает ее и образец керна внутри нее в открытый верхний конец буровой колонны, где ее можно извлечь перед тем, как вернуть трубку для образца вниз по буровой колонне, чтобы снова зафиксировать на режущей головке. Это особенно полезно для скважин глубиной более 30 футов, так как в противном случае пришлось бы извлекать всю цепочку стержней для извлечения керна, затем вставлять ее заново для более глубокого бурения и повторять процесс. Извлечение всех стержней каждые 30 футов для извлечения керна занимало много времени для глубоких скважин, необходимых для добычи полезных ископаемых и разведки полезных ископаемых, некоторые из которых могут быть глубиной 1000 футов и более. Этот метод значительно сократил время, необходимое для бурения скважины, и, следовательно, ее стоимость, что увеличило использование бурения и уменьшило использование проходки шахтного ствола в качестве средства разведки полезных ископаемых. Он также весьма полезен, если существует высокий риск обрушения стенок скважины при втягивании бурильной трубы, поэтому он подходит для большинства типов почв и для глубины до 1000 м. Доступно несколько диаметров. [5]