Αβαθείς και ειδικές γεωτρήσεις

Το παρόν βιβλίο πραγματεύεται αντικείμενα που διδάσκονται στο μάθημα του τμήματος Μηχανικών Ορυκτών Πόρων του Πολυτεχνείου Κρήτης, ΜΟΠ 409, Γεωτρήσεις δειγματοληψίας και υδρογεωτρήσεις, που δίδεται στο 7ο εξάμηνο. Καλύπτει τις λεγόμενες 'αβαθείς γεωτρήσεις' που κατασκευάζονται κατά κανόνα σε βάθη μικρότερα των 1000 m με εξαίρεση τις γεωτρήσεις γεωθερμίας που μπορεί να φθάνουν και σε μεγαλύτερα βάθη, σε αντιδιαστολή βέβαια των γεωτρήσεων υδρογονανθράκων που καλύπτουν βάθη μερικών χιλιομέτρων. Είναισυμπληρωματικό των σημειώσεων που δίδονται στο μάθημα ΜΟΠ 509, Τεχνική Γεωτρήσεων, που πραγματεύονται τις τεχνικές γεωτρήσεων και την μηχανική των γεωτρήσεων για τις πολύ απαιτητικές γεωτρήσεις υδρογονανθράκων. Οι βασικές κατηγορίες των γεωτρήσεων που πραγματεύεται το βιβλίο αυτό είναι οι γεωτρήσεις δειγματοληψίας για μεταλλευτική, γεωτεχνική και περιβαλλοντική έρευνα, οι υδρογεωτρήσεις, οι γεωτρήσεις γεωθερμίας και ειδικές γεωτρήσεις για θέματα επιστημονικού ενδιαφέροντος αλλά και γεωτρήσεις σε ενεργά ρήγματα. To πρώτο κεφάλαιο περιέχει τους κανονισμούς ασφαλείας για την διενέργεια γεωτρήσεων σύμφωνα με τον κανονισμό μεταλλευτικών και λατομικών εργασιών. Το δεύτερο κεφάλαιο καλύπτει τις γεωτρήσεις δειγματοληψίας για μεταλλευτική έρευνα. Περιέχει τους τύπους και τα μέρη των γεωτρυπάνων, τα κοπτικά άκρα, εκτενή αναφορά στους δειγματοσυλλέκτες και περιγράφει τα όργανα αλίευσης. Ακολουθούν οι περιγραφές των τεχνικών γεωτρήσεων (συμβατικής και με συρματόσχοινο - wireline). Διαπραγματεύεται τους παράγοντες επίδρασης του ρυθμού διάτρησης και την επιλογή των κοπτικών άκρων. Περιγράφει μέτρα βελτίωσης της πυρηνοληψίας με αναφορά στο RQD και την αποθήκευση των πυρήνων ενώ δίδονται στοιχεία κόστους των γεωτρήσεων δειγματοληψίας για μεταλλευτική έρευνα. Το τρίτο κεφάλαιο πραγματεύεται τις γεωτρήσεις δειγματοληψίας για γεωτεχνικές εφαρμογές με αναφορές στους στόχους της δειγματοληψίας και στις απαιτούμενες ιδιότητες των δειγμάτων. Περιγράφονται οι τεχνικές δειγματοληψίας με ελικοφόρους δειγματολήπτες, με δειγματολήπτη λεπτών τοιχωμάτων (Shelby tube), με εδαφολήπτη διαιρετού τύπου, εδαφολήπτη εμβόλου και Pitcher και περιγράφει τον εδαφολήπτη Denison. Δίδονται στοιχεία για την επιλογή της θέσης και του βάθους των δειγματοληψιών, τα διαστήματα δειγματοληψίας. Γίνεται ειδική αναφορά στα συστήματα απευθείας ώθησης και ιδιαίτερα στο σύστημα SPT και στην δοκιμή κωνικού διεισδυομέτρου (CPT). To τέταρτο κεφάλαιο αφορά στις γεωτρήσεις διατρημάτων (blasthole drilling), στις τεχνικές διάτρησης, στα γεωτρύπανα, στα νέα συστήματα διατρήσεων και στις διαμέτρους οπής διατρημάτων. Το πέμπτο κεφάλαιο αναφέρεται στις καταγραφές των γεωτρήσεων ενώ το έκτο κεφάλαιο αναφέρει μερικά από τα προβλήματα των γεωτρήσεων. Το κεφάλαιο επτά περιγράφει υποθαλάσσιες δειγματοληψίες δίδοντας μερικά παραδείγματα. Το όγδοο κεφάλαιο έχει εκτενή αναφορά στις υδρογεωτρήσεις όπου παρουσιάζονται τα βασικά στοιχεία της υδρογεώτρησης, τα χρησιμοποιούμενα γεωτρύπανα και τα κοπτικά άκρα, τα γεωτρητικά ρευστά (αέρας, νερό-πολφός, αφρός). Περιγράφονται εκτενώς οι τεχνικές γεώτρησης, κρουστική, περιστροφική με πολφό ή αέρα, με ανάστροφη κυκλοφορία ρευστού, σύστημα με αφρό, κρουστική με σφύρα στο υπέδαφος. Αναλύεται η ολοκλήρωση και η ανάπτυξη των υδρογεωτρήσεων ενώ δίδονται οι προδιαγραφές κατασκευής υδρογεώτρησης (σύμφωνα με το ΦΕΚ) και το πρότυπο τεύχος δημοπράτησης. Το κεφάλαιο κλείνει με την παράθεση άρθρου σχετικά με τεχνικές βελτίωσης ανόρυξης υδρογεωτρήσεων και με μετρήσεις στο πεδίο όπου αναφέρονται επιπρόθετες τεχνικές βελτίωσης. Το ένατο κεφάλαιο αφορά στις γεωτρήσεις δειγματοληψίας για περιβαλλοντικούς σκοπούς. Αναφέρονται τα χαρακτηριστικά των δειγμάτων και περιγράφονται εκτενώς οι νέες τεχνικές, με έμφαση στην δονητική τεχνική που κερδίζει έδαφος σε χώρες του εξωτερικού. Γίνεται επιπλέον αναφορά στα συστήματα απευθείας ώθησης για δειγματοληψίας για περιβαλλοντικούς σκοπούς, όπως το κωνικό διεισδυόμετρο και το περιστροφικό σύστημα σφύρας. Το δέκατο κεφάλαιο πραγματεύεται τις γεωτρήσεις γεωθερμίας με αναφορά στις κατηγορίες γεωτρήσεων, στο σχεδιασμό των γε