مروری بر استفاده از تحلیل و پردازش امواج آکوستیک در عملیات حفاری سنگ

امروزه با پیشرفت فناوری و توسعه شهرنشینی نیاز به مواد معدنی فلزی و غیرفلزی و سنگ های ساختمانی به طور روزافزون رو به افزایش است. از طرفی یکی از اصلی ترین عملیات در چرخه تولید مواد معدنی، حفاری سنگ ها است، بنابراین استفاده از فناوری های نوین در این عملیات به منظور بهینه سازی عملیات، افزایش تولید و کاهش هزینه های عملیات امری بسیار ضروری است. یکی از این فناوری های نوین، استفاده از امواج آکوستیک است که کاربرد این روش ها افزایش چشمگیری در پروژه های حفاری داشته است. در سال های اخیر تحقیقات متعددی در زمینه تحلیل و پردازش امواج آکوستیک در حفاری سنگ ها انجام شده است که می توان این مطالعات را به دو بخش مطالعات در مقیاس آزمایشگاهی و مقیاس صحرایی و واقعی دسته بندی نمود. همچنین از این امواج برای اهدافی همچون پیش بینی و محاسبه مواردی مانند خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ ها، رفتار سنجی عملیات مانند رفتار سنجی میزان سایش و تشخیص مانند تشخیص زمان شکستن سرمته های حفاری استفاده شده است. در این مقاله مروری بر مطالعات و تحقیقات انجام شده در زمینه کاربرد پردازش امواج آکوستیک در عملیات حفاری در دو مقیاس آزمایشگاهی و صحرایی انجام شده است و درنهایت مزایا و چالش ها و کاربرد تحلیل و پردازش این امواج در عملیات حفاری و مهندسی معدن موردبحث و ارزیابی قرارگرفته است. از بررسی های انجام شده می توان به این نتیجه رسید که از پردازش امواج آکوستیک در حین عملیات حفاری به عنوان یک روش دقیق، غیر مخرب، ارزان و باقابلیت اطمینان بالا برای اهداف مختلفی همچون کاهش هزینه های حفاری، بهینه سازی عملیات و انتخاب پارامترهای عملیاتی بهینه متناسب با سنگ تحت حفاری بهره برد.

کلیدواژه ها:

حفاری سنگ ، امواج آکوستیک ، پردازش سیگنال ، مشخصات فیزیکی و مکانیکی سنگ ها