بطورکلی در حفاری ضربه ای روش کار مبتنی بر بلند کردن مته‌ای سنگین و انداختن آن بطور قائم بر روی زمین است که منجر به خرد کردن زمین می‌شود. ارتفاع سقوط و فراوانی ضربه‌ها با سختی سنگ تغییر می‌کند. مته حفاری ضربه ای یک مدل از مته‌های حفاری می‌باشد که حفاری زمین را به وسیله‌ی ضربه زدن مته آن به زمین انجام می‌دهد. سرعت استفاده از مته حفاری ضربه‌ای بستگی به جنس سنگ و وزن آن و ابعاد چال، قطر مته، فاصله افتادن مته و تعداد ضربات آن دارد و باید با توجه به همه این عوامل سرعت ضربه زدن آن را تنظیم نمود. مته‌های حفاری ضربه‌ای معمولا سرعت و قدرت کمی دارند، برای همین از آن‌های برای حفاری زمین‌ها و سنگ‌های سخت و محکم استفاده نمی‌شود. زیرا در صورت استفاده مته خراب شده و عمل حفاری به درستی انجام نمی‌شود. از مته‌های ضربه‌ای فقط بر روی آبرفت‌ها استفاده نمی‌شود بلکه می توان از آنها بر روی سنگ‌های سست نیز استفاده نمود. به کمک مته‌های حفاری می‌توان در زمین چاه حفر کرد که سرعت حفر آن می‌تواند بسته به نوع خاک و سنگ آن از چندین متر در تا کمتر از یک متر در طول روز متغییر باشد.
- نکات کار با مته حفاری ضربه ای
مته‌های حفاری ضربه‌ای برای حفر چاه آب را معمولاً بر روی کامیون‌ها راه اندازی می‌کنند، ولی می‌توان آنها را بر روی تراکتور و غیره نیز نصب کرد. زاویه استفاده از مته حفاری بر روی زمین مهم است، زیرا اگر به صورت عمود بر روی زمین جلو نرود پمپ دستگاه خراب می‌شود و چاه نیز به صورت کج حفاری شده و عملیات آبکشی از آن سخت می‌شود. در حفاری چاه، لوله گذاری و گوم گذاری بسیار مهم است زیرا این گوم‌ها مانع از ریزش دیواره‌های چاه می‌شوند. امروزه دستگا‌ه‌هایی وجود دارند که بعد از حفاری شروع به عملیات گوم‌گذاری در درون چاه می‌کنند.
- سیستم حفاری ضربه‌ای کابلی
سیستم حفاری ضربه‌ای کابلی (Cable Drill) از روش‌های اولیه حفاری است که در زمان‌های خیلی قدیم توسط چینی‌ها استفاده می‌شد. مته فولادی (Steel Bit) به وسیله طناب یا کابل و توسط چند کارگر به سمت بالا کشیده شده و رها می‌گردید که سبب خرد‌شدن سنگ‌ها و در نتیجه حفاری می‌شد. مواد کنده شده را توسط گل کش (Baile) از چاه خارج می‌نمودند. این سیستم حفاری با پیشرفت صنعت تکامل یافت و از نیروی مکانیکی در راه اندازی آن استفاده شد. اولین چاه نفت در سال 1859 در شرق ایالت پنسیلوانیا آمریکا توسط آقای دریک (Drake) به عمق 20 متر با روش حفاری ضربه‌ای کابلی که به نام روش پنسیلوانین شهرت دارد، حفاری گردید. اصول کار حفاری ضربه‌ای کابلی در سه مرحله زیر خلاصه می‌شود:
- کندن زمین و خرد کردن مواد کنده شده با ضربات متوالی مته
- خارج کردن مواد کنده شده با وسیله‌ای به نام گل کش
- انجام عملیات لوله‌گذاری چاه حفاری شده
- شرح دستگاه و تجهیزات حفاری ضربه‌ای
دستگاه حفاری ضربه‌ای کابلی چاه را به روش بالا و پایین بردن یک مته آهنی به شکل قلم پهن و وارد نمودن ضربات پی در پی به زمین و خرد کردن سنگ‌ها حفاری می‌نمایند. مواد کنده شده و خرد شده با آب مخلوط و به صورت گل شل توسط گل کش از چاه خارج می‌شود. دستگاه را بر روی کامیون یا چهار چرخ مونتاژ و توسط یدک کش جابه جا می‌کنند.
جهت مشاهده آگهی‌های تجهیزات حفاری کلیک کنید!
- مته های مورد استفاده در حفاری ضربه‌ای
به طور کلی از سه نوع مته در سیستم حفاری ضربه‌ای استفاده می‌شود که عبارتند از :
مته‌های اسکنه‌ای (Chisel bit)
مته‌های تقاطعی (Cross bit)
مته‌های دگمه‌ای (Button bit)
مته‌های اسکنه‌ای غالباً در حفاری‌های معادن زیرزمینی بکار برده می‌شوند و چالزن‌هایی از نوع سینکر و یا چکش حفاری دارای این نوع مته هستند. ولی برای چال‌های با قطر و عمق زیاد مناسب نیستند و معمولاً برای چال‌هایی با قطر کمتر از 3 اینچ استفاده می‌شوند. تا چند سال گذشته معمولاً مته‌های چکش‌های حفاری و یا دریفتر به شکل اسکنه مشابه نوک قلم خط نویسی در انتهای لوله‌های حفاری به طور یکپارچه ساخته می‌شد که در واقع غیر قابل جدا شدن و تعویض بودند. اما در سال‌های اخیر به جای این نوع ساختار، مته‌ها غالباً به میله حفاری متصل می‌شوند. مزیت این نوع مته‌ها آن است که به آسانی قابل تعویض هستند و در ضمن در اندازه و اشکال مختلف با درجه سختی متفاوت طراحی شده‌اند. جنس این مته‌ها غالباً فولادی است، اما به دلیل خاصیت خراش اندازی بعضی از کانی‌ها و سنگ‌ها، مته‌های فولادی گاهی به ازای هر اینچ حفاری باید تعویض شوند و چون از نظر اقتصادی و اتلاف وقت جهت عوض کردن این مته‌ها مشکلاتی در امر حفاری به وجود می‌آید، بنابراین به تدریج برای ساختن این مته‌ها به جای فولاد از کربور تنگستن که مقاومت بیشتری دارد استفاده می‌شود. بدین جهت برای چال‌های بیش از 3 اینچ مته‌هایی از این نوع به شکل دیگری توسعه داده شده‌اند که عمدتاً شباهت به حرف لاتین «X» دارد و در بعضی موارد نیز به علامت بعلاوه «+» طراحی شده‌اند. معمولاً از مته‌های ضربدری جهت سنگ‌های متراکم و سخت که در چال شیارهای مارپیچی ایجاد می‌کنند استفاده می‌شود. وزن این مته‌ها بین حدود 600 گرم تا حدود 8 کیلوگرم متغیر است.
مته‌های تقاطعی نوع تکامل یافته مته‌های اسکنه‌ای هستند و قاعده آنها غالباً به شکل حرف X ساخته می‌شوند و برای حفاری از قطر 38 میلیمتر الی127 میلیمتر استفاده می‌شوند.
مته‌های دگمه‌ای با سطحی صاف و برجستگی‌های کروی مانند از جنس کربور تنگستن ساخته می‌شوند و به علت دگمه‌ای بودن قسمتی از مته که با سنگ در تماس است نقاط تمرکز تنش و حرارت بهینه گردیده و لذا اصطکاک دندانه‌ها و مته با سنگ کمتر و عمر آن زیادتر خواهد بود. مته های مورد استفاده در روش حفاری D.T.H از این گونه می‌باشد.
