• GERMAN
  • switzerland
  • AUSTRIA
  • POLAND
  • Czech Republic
  • HUNGARY
  • UKRAINE
  • TURKEY
  • CHAINA
  • KOREA
first
  
last
 
 
start
stop
Banner

การศึกษาและพัฒนาประสิทธิภาพหัวเจาะน้ำบาดาลสำหรับชนบท

| Print | Email

บทความและเรียบเรียง : ผศ.กุณฑล ทองศรี (E-mail : kunthon.th@gmail.com)
 
จากนโยบายและการติดตามการแก้ปัญหาภัยแล้งของรัฐบาล รวมถึงข้อมูลของผู้นำหมู่บ้านและชาวบ้านทำให้ทราบว่าการแก้ปัญหาภัยแล้งส่วนหนึ่งที่มักถูกมองข้าม ขาดความสนใจ คือ เรื่องแหล่งน้ำธรรมชาติ ซึ่งเป็นแหล่งเก็บกักน้ำที่ประชาชนใช้ร่วมกัน ในปัจจุบันค่อนข้างตื้นเขิน ซึ่งการรื้อฟื้นบูรณะชุบชีวิตแหล่งน้ำที่ตื้นเขินคืนมาน่าจะดีกว่าการไปสร้างบ่อหรือสระน้ำขนาดเล็ก การลอกหนองน้ำและคลองธรรมชาติที่ตื้นเขินนี้ จึงเป็นวิธีหนึ่งของการแก้ปัญหาภัยแล้งได้ระดับหนึ่ง
 
                สำหรับภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนกลาง (จังหวัดนครราชสีมา ขอนแก่น กาฬสินธุ์ มหาสารคาม สกลนคร และชัยภูมิ) นอกจากจะดำเนินการดังข้างต้นไปแล้วก็ตาม ก็ยังมีพื้นที่ที่เกิดภัยแล้งดักดานคือบริเวณที่ไม่มีแหล่งน้ำธรรมชาติเพียงพอ ซึ่งมีจำนวนมากไม่น้อยกว่า 40 เปอร์เซ็นต์ของพื้นทั้งหมด
 
ประกอบกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี ได้รับข้อมูลจากประชาชนผ่านมาทางผู้ปกครอง นักศึกษา ศิษย์เก่า และบัณฑิตกิตติมศักดิ์ (พระญาณรักขิต) เป็นต้น เพื่อบรรเทาความเดือดร้อนของประชาชนในเขตพื้นที่ดังกล่าว มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี จึงได้ให้ความสำคัญในเรื่องปัญหาภัยแล้งค่อนข้างมาก
 
                ปัจจุบัน การขุดเจาะน้ำบาดาลนั้นยังประสบปัญหามากมาก เช่น เครื่องจักรในการขุดเจาะ หรืออุปกรณ์ในการเจาะน้ำบาดาลแยกอิสระออกจากกัน เช่น เครื่องเจาะ หัวเจาะ หรือ แรงดันน้ำ เป็นต้น
 
นอกจากนี้ ยังมีปัญหาด้านอุปกรณ์การเจาะที่ไม่มีประสิทธิภาพ หรือไม่เหมาะกับสภาพภูมิประเทศไทย ส่งผลให้ต้นทุนการเจาะน้ำบาดาลสูงมาก ดังนั้น งานวิจัยสิ่งประดิษฐ์นี้จะทำการออกแบบเครื่องเจาะน้ำบาดาลอเนกประสงค์ที่สามารถเคลื่อนย้ายได้อย่างสะดวก รวมถึงการวิจัยหาตัวแปรที่เหมาะสมการเจาะน้ำบาดาลระบบเจาะน้ำโคลน กับระบบเจาะด้วยลม เพื่อหาต้นทุนในการเจาะน้ำบาดาล รวมถึงการศึกษาการสึกหรอของหัวเจาะแบบต่าง ๆ
 
                โดยวิธีการดำเนินงานวิจัยและศึกษาได้แบ่งตัวแปรของหัวเจาะออกเป็น 6 ระดับ คือ
                1.หัวเจาะขนาด Ø165 mm. ใบตัด 2 ครีบ
                2.หัวเจาะขนาด Ø165 mm. ใบตัด 3 ครีบ
                3.หัวเจาะขนาด Ø165 mm. ใบตัด 3 ครีบ แบบปรับด้านข้าง
                4.หัวเจาะขนาด Ø165 mm. ใบตัด 3 ครีบ แบบปรับด้านบน
                5.หัวเจาะขนาด Ø165 mm. ใบตัด 3 ครีบ แบบปรับด้านข้างและด้านบน
                6.หัวเจาะขนาด Ø165 mm. ใบตัด 4 ครีบ
 
alt
หัวเจาะขนาด Ø 165 mm. ใบตัด 3ครีบ
 
alt
หัวเจาะขนาด Ø 165 mm. ใบตัด 2ครีบ
 
alt
หัวเจาะขนาด Ø 165 mm. ใบตัด 4 ครีบ
 
ตัวแปรที่ใช้ในการเจาะ ได้แก่ เม็ดมีดคาร์ไบด์ เกรด K20 ซึ่งจะเจาะที่ความลึก (Depth) 30 เมตร ใช้ความเร็วรอบที่ใช้ในการเจาะ (Speed) 30 รอบ/นาที ใช้ระบบเจาะด้วยลม และพื้นที่เก็บผลการทดลองคือ จังหวัดกาฬสินธุ์ ขณะที่ตัวแปรของหัวคว้านจะมีด้วยกัน 2 ระดับ คือ หัวคว้าน (Reamer) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 6-1/2 นิ้ว (165 มม) และ หัวคว้าน (Reamer) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 นิ้ว (165 มม)
 
                สำหรับดอกเจาะจะมี 3 ระดับ ได้แก่ ดอกเจาะหิน ชนิดเม็ดกระดุม ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4-1/2 นิ้ว (115 มม), ดอกเจาะหิน ชนิดเม็ดกระดุม ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 นิ้ว (127 มม) และ ดอกเจาะหิน ชนิดเม็ดกระดุม ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5-7/8 นิ้ว (150 มม)
 
                ในส่วนของเครื่องเจาะน้ำบาดาลจะใช้เรือนโครง (Mast) ที่ทำด้วยวัสดุเหล็ก ขนาดความยาวน้อยกว่า 3 เมตร หัวหมุนเจาะ (Rotation Head) ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฮดรอลิค โดยมีความเร็วรอบระหว่าง 0- 55 รอบต่อนาที ที่แรงบิดสูงสุด 1980 นิวตัน-เมตร โดยหัวหมุนเจาะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุด 14.5 เมตรต่อนาที และใช้เครื่องยนต์ต้นกำลังเป็นเครื่องยนต์ดีเซล ชนิดตั้งแต่ 3 สูบขึ้นไป สตาร์ทด้วยแบตเตอร์รี่ไฟฟ้า 12 โวลต์ มีขนาดไม่น้อยกว่า 20 แรงม้า ที่ความเร็วรอบ 2800 รอบ/นาที
 
                นอกนั้นยังมีก้านเจาะขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 นิ้ว และขนาดความยาว 2 เมตร, ปั๊มดูดน้ำโคลนขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฮดรอลิก โดยปั๊มจะจ่ายปริมาณน้ำไม่น้อยกว่า 600 ลิตรต่อนาที ขณะให้แรงดัน 6 บาร์ ท่อส่งน้ำโคลนมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง ไม่น้อยกว่า 3 นิ้ว และขนาดความยาว 4 เมตร และเครื่องอัดลม ขนาดแรงดัน 12 บาร์
 
alt
เครื่องเจาะน้ำบาดาลอเนกประสงค์
 
alt
การเจาะน้ำบาดาลระบบเจาะด้วยลม
 
alt
ดอกเจาะหิน ชนิดเม็ดกระดุม ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 นิ้ว (127 มม)
 
                จากการทดสอบของกระบวนการเจาะน้ำบาดาล โดยการนำเอาหัวเจาะทั้ง 6 แบบมาใช้ในการทดลองแล้วนำผลต่างๆ ที่ได้จากการเจาะมาใช้ในการคำนวณหาประสิทธิภาพของหัวเจาะ อายุการใช้งาน การสึกหรอของเม็ดมีด และหาจุดคุ้มทุน โดยได้มีการเปรียบเทียบเวลาที่ใช้ในการเจาะบ่อบาดาลทั้งหมด ซึ่งเวลาที่ใช้ในการเจาะน้ำบาดาลของหัวเจาะต่างๆ สามารถนำมาเปรียบเทียบได้ ดังแสดงในตารางที่ 1
 
ตารางที่ 1 :การเปรียบเทียบระยะเวลาทั้งหมดในการเจาะบ่อบาดาลของหัวเจาะแต่และแบบ
ลำดับที่
ชนิดหัวเจาะ
ระยะเวลาที่ใช้ในการเจาะ (นาที)
1
2ครีบ
139
2
3ครีบ
169
3
3ครีบด้านข้าง
162
4
3ครีบด้านบน
160
5
3ครีบด้านข้างและด้านบน
166
6
4ครีบ
196
 
การเก็บตัวอย่างดินจากการเจาะบ่อบาดาลของแต่ละบ่อจะนำดินที่ได้จำนว