Mud-Misch- und Pumpsystem

Das Mud-Misch- und Pumpsystem ist eine kritische Komponente einer Horizontalbohrmaschine, die für die Aufbereitung der Bohrspülung (Mud) verantwortlich ist, indem sie Wasser, Bentonit und Additive mischt, um die erforderliche Viskosität und Dichte zu erreichen. Anschließend pumpt es diese Flüssigkeit durch den Bohrstrang zum Schneidkopf, um den Bohrmeißel zu schmieren, die Schneidwerkzeuge zu kühlen, das Bohrklein an die Oberfläche zu transportieren und die Bohrlochwand zu stabilisieren. Das System umfasst typischerweise einen Mischtank mit Rührwerk, eine Verdrängerpumpe (Kolben- oder Membranpumpe) sowie zugehörige Rohrleitungen, Ventile und Steuerungen. Es ist skidmontiert für den Transport und die Integration mit dem Bohrgerät. Das System verarbeitet Schlammdurchflussraten von 0,5 bis 3,0 m³/min, mit maximalen Betriebsdrücken von 1,0 bis 1,6 MPa. Die Mischtankkapazität beträgt 2 bis 10 m³, und die Motorleistung für Pumpe und Rührwerk beträgt 15 bis 75 kW. Die elektrische Versorgung ist dreiphasig, 380–690 V AC (IEC 60038), und der Betriebstemperaturbereich liegt bei -20 bis 50 °C. Die Schutzart ist IP54–IP65 (IEC 60529). Das System kann Schlammdichten von 1,0 bis 1,5 g/cm³ verarbeiten, mit einem Pumpenwirkungsgrad am besten Wirkungspunkt von 70–85% (ISO 9906). Der Geräuschpegel in 1 m Entfernung beträgt 75–90 dB(A) (ISO 3744). Das Gewicht liegt zwischen 2000 und 8000 kg, und die Abmessungen (L×B×H) betragen 3–6 × 1,5–2,5 × 2–3 m. Materialien für nassteile umfassen Edelstahl, während Dichtungen und Membranen aus Polyurethan oder Neopren bestehen; Kohlenstoffstahl und Gusseisen werden für Strukturkomponenten verwendet. Diese Werte sind Referenzbereiche und müssen für das spezifische Modell und die Anwendung mit dem Hersteller oder Lieferanten verifiziert werden.

Das System arbeitet, indem es zuerst trockene Materialien (wie Bentonit) mit Wasser in einem Mischtank oder -trichter unter Verwendung eines Rührwerks mischt. Die vorbereitete Suspension wird dann in eine Verdrängerpumpe (typischerweise eine Kolben- oder Membranpumpe) eingespeist. Diese Pumpe erzeugt hohen Druck, um den Schlamm den Bohrstrang hinunter zu drücken, durch Öffnungen im Bohrkopf auszutreten und durch den Ringraum zwischen Bohrloch und Bohrgestänge zurück an die Oberfläche zu fließen, wobei Bohrklein zu einer Separationsanlage an der Oberfläche transportiert wird. Der Mischprozess gewährleistet eine konsistente Viskosität und Dichte, während die Pumpe den erforderlichen Durchfluss und Druck für effektives Bohren liefert. Die Steuerungen des Systems ermöglichen die Anpassung von Durchfluss und Druck an die Bohrbedingungen. Ein ordnungsgemäßer Betrieb erfordert die Überwachung der Schlamm Eigenschaften und der Pumpenleistung, um Probleme wie Verstopfung oder übermäßigen Verschleiß zu vermeiden.