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ボーリングとは、地球に穴、トンネル、または井戸を掘ることです。地質学、農業、水文学、土木工学、鉱物探査など、さまざまな用途に使用されます。今日、地球の掘削のほとんどは、次のいずれかの目的で行われています。
何らかの目的で穴をあけることを目的とする他の材料の掘削とは異なり、掘削やコアリングは多くの場合、地盤や岩相を理解するために行われます。これは、採掘用の鉱体を特定して定量化するための探鉱、建物や高架構造に必要な基礎の種類を決定するため、または地盤を理解することが掘削方法や支持原理を決定する上で不可欠なトンネルや深い地下室などの地下構造のために行われることがあります。掘削は、垂直シャフトや傾斜シャフトの建設にも使用されます。
歴史
ボーリングの歴史は長い。漢王朝時代の中国（紀元前202年～紀元後220年）では、採鉱やその他のプロジェクトに深ボーリングが使用されていた。中国のボーリング現場は深さ600メートル（2,000フィート）に達することもあった。[1]
方法
石を掘削する場合、材料の種類に特に注意する必要があります。石を掘削するために使用されるドリルビットには、軟質、中質、硬質の 3 つの分類があります。軟質層の岩石ビットは、未固結の砂、粘土、軟質石灰岩などに使用されます。中質層のビットはドロマイト、石灰岩、頁岩に使用され、硬質層のビットは硬質頁岩、泥岩、花崗岩、石灰岩、その他の硬質および/または研磨性の層 に使用されます。
軟弱地盤の掘削は、ロータリーオーガーまたはウォッシュボーリング技術を使用して行うことができますが、岩石掘削では、多くの場合、NMLC などの方法が使用されます。これにより、材料のコアを回収して、強度、風化の程度、岩石の無傷度 ( RQD ) を判断し、不連続面やその他の弱い面を特定するために検査することができます。
ボーリング孔内での材料の試験も可能です。軟弱地盤では、標準貫入試験を使用して材料の強度を判定できます。水圧破砕法またはオーバーコアリングを使用した岩石の現場応力試験では、Acoustic Televiewer を使用して不連続性をマッピングし、その方向を判定できます。ボーリング孔が完成したら、透水性を測定することもできます。水と材料のサンプルも採取され、検査とラボ試験が行われます。
超深度掘削孔
1961年、米国は地殻を掘削してモホロビチッチ不連続面に到達する野心的な計画であるモホール計画を開始した。この計画は費用が高額だったため中止された。
コラ半島超深度掘削孔は、1970年代から1980年代初頭にかけてソ連が行った同様のプロジェクトで、モホロビチッチ不連続面のサンプルを採取するために地殻に穴を掘ろうとした。これまでで最も深い穴が掘られたが、資金や時間の不足ではなく、深部での岩石物理学が原因で失敗した。深さ約12,000メートルで、岩石は硬い固体というよりは可塑性のある固体のように振る舞い始める。岩石の温度は数百度にも達するため、掘削液をドリルの切削面に送る前に冷却する必要があった。ドリルビットが燃え尽きて交換のために取り外されると、穴は流れて閉じてしまい、岩石を再度掘削しなければならなくなった。穴は廃棄された。
アメリカのコンソーシアムによるさらなる試みと、フィンランドでのロシアによるさらなる試みが計画されている。
氷掘削
氷床コアは、堆積物コアの掘削とほぼ同じ方法で、中空ビットで掘削されます。必要なのは穴だけであれば、北極と南極の両方の研究目的で、熱水掘削技術を使用して氷や雪に穴をあけることができます。この方法の機器は、従来の掘削機器と比較して、深い穴を掘削する場合にも軽量です。熱水掘削は、IceCubeニュートリノ検出器および南極ミューオンおよびニュートリノ検出器アレイプロジェクトで、2,450 メートルの深さまで掘削するのに成功しています。
参照
参考文献
- ^ * ローウェ、マイケル。(1968)。『漢代初期中国における日常生活 紀元前202年から紀元後220年』ロンドン：BTバッツフォード社、ニューヨーク：GPパットナムズサンズ社、194ページ。
外部リンク
- オウトクンプ深部掘削
- ジョン・ブランナー・ニューサムの掘削機