Các tiêu chuẩn kỹ thuật cần biết khi mua máy khoan địa chất

Lựa chọn máy khoan địa chất cần dựa vào các tiêu chuẩn kỹ thuật phù hợp mục tiêu khảo sát và lớp đất đá công trình.

Nhiều kỹ sư địa chất và đơn vị thi công đã gặp phải tình trạng máy khoan không đáp ứng được điều kiện địa hình, khiến tiến độ bị gián đoạn hoặc phải thay đổi phương án kỹ thuật giữa chừng – điều này không chỉ kéo dài thời gian mà còn gây phát sinh chi phí lớn.

Với hơn 10 năm cung cấp thiết bị khoan cho các dự án lớn nhỏ trên toàn quốc, Công ty TNHH Hanoi Vietnam nhận thấy rằng phần lớn sai lầm đến từ việc không nắm rõ các tiêu chuẩn kỹ thuật quan trọng khi mua máy khoan địa chất.

Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ các tiêu chuẩn kỹ thuật cốt lõi để lựa chọn máy khoan phù hợp, bao gồm: công suất, độ sâu khoan, đường kính mũi khoan, khả năng làm việc trong từng loại địa tầng, cũng như các yếu tố liên quan đến đầu khoan, bơm tuần hoàn, ống mẫu và hệ truyền động.

---

Tiêu chuẩn về độ sâu khoan địa chất

Độ sâu khoan là một trong những yếu tố tiên quyết để lựa chọn máy phù hợp với yêu cầu khảo sát công trình.

1. Phân loại theo độ sâu

Loại máy	Độ sâu khoan tối đa	Ứng dụng thực tế
Máy khoan nông (XY-1)	100–150 m	Khảo sát địa chất xây dựng dân dụng
Máy khoan trung bình (XY-1M, XY-200)	150–300 m	Thi công địa chất công nghiệp, cầu đường
Máy khoan sâu (XY-3, XY-4)	400–600 m	Khảo sát thủy điện, hầm lò, mỏ địa chất

2. Gợi ý lựa chọn

• Khảo sát công trình nhà dân, nhà xưởng nhỏ: Dùng máy XY-1 hoặc XY-1E.
• Khảo sát công trình cầu đường, tầng đá hỗn hợp: Dùng máy XY-1M hoặc XY-200.
• Khảo sát mỏ địa chất, tầng đá gốc: Dùng máy XY-3, XY-4 có khả năng khoan sâu và xuyên đá tốt.

---

Tiêu chuẩn về công suất và lực xoắn

Công suất và mô-men xoắn ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng xuyên phá đất đá và tốc độ khoan.

1. Phân tích công suất

• Máy khoan XY-1 thường trang bị động cơ Diesel 13–15 HP
• Dòng XY-1M – XY-200 có thể sử dụng động cơ 22–28 HP
• XY-3, XY-4 sử dụng động cơ lớn trên 40 HP

2. Lực xoắn trục chính

Dòng máy	Lực xoắn (Nm)	Phù hợp địa tầng
XY-1	400–600	Đất mềm, pha sét
XY-1M, XY-200	800–1200	Đất lẫn đá, cuội sỏi
XY-3, XY-4	>1500	Đá gốc, granit, tầng phong hóa mạnh

3. Sai lầm cần tránh

• Chọn máy công suất nhỏ để thi công tầng đá → dễ quá tải, nhanh hỏng máy
• Không kiểm tra tốc độ vòng quay trục chính (RPM) tương thích với loại mũi khoan sử dụng

---

Tiêu chuẩn đường kính và loại mũi khoan

Mũi khoan là bộ phận trực tiếp tiếp xúc với địa tầng, quyết định khả năng cắt phá và thu hồi mẫu.

1. Đường kính lỗ khoan

Mục tiêu khảo sát	Đường kính khoan phù hợp
Khảo sát công trình dân dụng	75–108 mm
Khảo sát công nghiệp – cầu đường	89–127 mm
Khoan địa chất mỏ – đá sâu	127–150 mm

2. Lựa chọn mũi khoan theo địa tầng

Loại mũi khoan	Phù hợp lớp địa chất
Mũi xoắn ruột gà	Đất mềm, bùn, cát
Mũi ba cánh hợp kim	Đất pha đá, tầng phong hóa nhẹ
Mũi kim cương	Đá cứng, granit, đá gốc

3. Sai lầm phổ biến

• Dùng mũi xoắn cho tầng đá → nhanh gãy, mẫu không đạt yêu cầu
• Không tương thích giữa đường kính mũi – trục máy – ống mẫu → gây kẹt mũi

---

Tiêu chuẩn về hệ truyền động

Hệ truyền động bao gồm ly hợp, hộp số, bánh răng và trục khoan – là bộ phận quan trọng đảm bảo ổn định và hiệu suất khi khoan.

1. Các dạng truyền động

Hệ truyền động	Ưu điểm	Nhược điểm
Bánh răng trực tiếp	Bền, truyền lực mạnh, dễ sửa chữa	Tiếng ồn lớn, cần bôi trơn thường xuyên
Hộp số đa cấp	Dễ điều chỉnh tốc độ khoan	Cần bảo trì kỹ, dễ hỏng nếu dùng sai cấp tốc độ

2. Gợi ý lựa chọn

• Khoan đất mềm – trung bình: Hộp số 2–3 cấp đủ dùng
• Khoan tầng cứng – cuội sỏi: Cần máy có cấp số mạnh, lực xoắn cao, truyền động bánh răng trực tiếp

---

Tiêu chuẩn về bơm tuần hoàn và dung dịch khoan

Dung dịch khoan có vai trò tẩy rửa mũi khoan, làm mát, bôi trơn và giữ thành lỗ.

1. Các loại bơm sử dụng

Loại bơm	Lưu lượng (L/phút)	Phù hợp địa tầng
Bơm piston 80/100	80–100	Đất mềm – trung bình
Bơm ly tâm	150–250	Đất lẫn đá – đá cứng

2. Dung dịch khoan phổ biến

• Bentonite: Chống sập thành, phù hợp tầng đất yếu
• Polymer: Ít sét, bôi trơn tốt, thích hợp tầng đá
• Nước sạch: Dùng trong khoan nông, lớp bùn cát dễ tẩy rửa

3. Sai lầm phổ biến

• Không chọn đúng bơm → không đủ áp lực làm sạch mũi khoan
• Không điều chỉnh nồng độ dung dịch → gây sập thành, mất mẫu

---

Tiêu chuẩn về ống mẫu và tỷ lệ thu hồi mẫu

Ống mẫu giúp lấy mẫu địa chất phục vụ phân tích. Tỷ lệ thu hồi mẫu là chỉ số phản ánh hiệu quả và chất lượng máy khoan.

1. Cấu tạo ống mẫu

• Vật liệu: Thép chịu lực, chống mài mòn
• Đường kính ngoài: Phù hợp với mũi khoan (75–127 mm)
• Chiều dài tiêu chuẩn: 1.5 – 3 m

2. Tỷ lệ thu hồi mẫu

Dòng máy	Tỷ lệ thu hồi mẫu lý tưởng
XY-1	70–80%
XY-1M, XY-200	80–90%
XY-3, XY-4	Trên 90%

3. Lưu ý khi chọn ống mẫu

• Chọn sai đường kính → mẫu không trọn vẹn, lệch lớp
• Ống không đủ độ cứng → dễ móp, gây kẹt mũi khoan

---

Tiêu chuẩn về khung giá, cẩu nâng và hệ phụ trợ

1. Khung sườn máy

• Chất liệu: Thép hình U – I dày, chịu tải trọng cao
• Thiết kế: Có bánh xe, càng nâng, tay quay điều chỉnh độ nghiêng
• Chống rung: Lắp cao su giảm chấn giúp khoan ổn định

2. Cẩu nâng – trục đứng

• Giúp nâng – hạ cần khoan nhanh chóng
• Giảm sức người, tránh va đập ống khoan – đầu khoan
• Công suất cẩu thường từ 0.5–1.5 tấn, phù hợp với máy từ XY-1 đến XY-3

3. Các phụ kiện phụ trợ

• Ròng rọc, khung chống lật, dụng cụ tháo mũi khoan
• Tủ điện điều khiển tốc độ quay
• Đèn chiếu sáng, mái che nếu thi công ban đêm

---

Bảng thông số kỹ thuật các dòng máy khoan địa chất phổ biến

Dòng máy	Đường kính (mm)	Độ sâu tối đa (m)	Công suất động cơ	Phù hợp địa chất
XY-1	75–108	100–150	13–15 HP	Đất mềm – pha sét
XY-1M	75–127	150–200	22–24 HP	Đất lẫn đá, cuội nhỏ
XY-200	89–127	200–300	24–28 HP	Pha đá, tầng phong hóa
XY-3	108–150	400–500	40–50 HP	Đá gốc, granit, đá cứng
XY-4	108–150	500–600	55 HP	Khảo sát địa chất sâu