山東益礦鉆采科技潛孔鉆頭結(jié)構(gòu)合理

潛孔錘鉆進(jìn)需配備較大風(fēng)量和風(fēng)壓的空壓機(jī)、氣動(dòng)潛孔錘和潛孔錘鉆頭等機(jī)具。

有關(guān)潛孔錘類(lèi)型及其結(jié)構(gòu)和工作原理等內(nèi)容請(qǐng)參見(jiàn)本章第一節(jié)第六部分的內(nèi)容。



鉆進(jìn)黏土層和砂土層時(shí),可不用偏心擴(kuò)孔鉆頭,并將中心鉆頭換成錐形鉆頭鉆進(jìn),利用土層在高頻振動(dòng)下的“液化”現(xiàn)象來(lái)切削地層實(shí)現(xiàn)跟管。




潛孔錘鉆頭

潛孔錘鉆頭的種類(lèi)很多,但從碎巖的硬質(zhì)合金的形狀可分為兩種,一是刀片刃鉆頭,另一種是柱齒鉆頭,如圖4-35所示。前者用于一般軟地層,后者用于硬地層。


潛孔錘鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)

風(fēng)壓

潛孔錘的沖擊頻率和沖擊功都與風(fēng)壓有關(guān)。當(dāng)風(fēng)壓從0.6MPa提高到1.03MPa時(shí),鉆進(jìn)效率可增加一倍。

目前,國(guó)產(chǎn)潛孔錘按其所需風(fēng)壓的不同有兩種。低壓潛孔錘所需的風(fēng)壓為0.5～0.7MPa,高壓潛孔錘所需風(fēng)壓是1.2～2.2MPa。




導(dǎo)正器表面開(kāi)有提鉆吹巖屑的風(fēng)孔,與潛孔錘外殼底部接觸的地方也開(kāi)有風(fēng)孔,以利吹孔時(shí)能使大量的空氣從套管內(nèi)部上返,并將夾在該部位的黏土清除。偏心軸上開(kāi)的風(fēng)口可對(duì)偏心擴(kuò)孔鉆頭進(jìn)行冷卻并防止巖屑卡住擴(kuò)孔鉆頭;大部分壓縮空氣由中心孔通過(guò)中心鉆頭的風(fēng)道直接沖洗孔底已破碎的巖屑。巖屑通過(guò)開(kāi)在導(dǎo)正器表面的風(fēng)槽進(jìn)入套管并被上返的高速氣流或泡沫帶出孔外。




潛孔錘鉆進(jìn)速度快,單位時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的巖屑顆粒大且量重,需要較大的風(fēng)量才能使孔底干凈。對(duì)于潛孔錘本身也有一定的額定風(fēng)量才能正常工作。如 W-200型潛孔錘的額定風(fēng)量為10～20m3/min。



轉(zhuǎn)數(shù)

由于潛孔錘碎巖呈塊狀,故轉(zhuǎn)速不要求太高。一般規(guī)律是,球齒鉆頭的磨損與轉(zhuǎn)數(shù)成正比,巖石愈硬,研磨性愈高,轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)低些。



轉(zhuǎn)數(shù)大小與潛孔錘的最優(yōu)轉(zhuǎn)角和沖擊頻率有關(guān),其三者關(guān)系為

地勘鉆探工：初級(jí)工、中級(jí)工、高級(jí)工

式中:A為最優(yōu)轉(zhuǎn)角(°);n為鉆具轉(zhuǎn)數(shù)(r/min);f為沖擊頻率(次/min)。

如最優(yōu)轉(zhuǎn)角取11°,沖擊頻率為600次/min,則可求得鉆具轉(zhuǎn)數(shù)為18r/min。轉(zhuǎn)數(shù)也可由鉆頭每回轉(zhuǎn)一周,進(jìn)尺10mm的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系求得。即

鉆具轉(zhuǎn)數(shù)/鉆進(jìn)速度=1.6 (4-6)

例如,小時(shí)效率為12.2m/h時(shí),鉆具轉(zhuǎn)數(shù)n=12.2m/h×1.6=19.5≈20r/min。

潛孔錘跟管鉆進(jìn)方法

潛孔錘鉆進(jìn)用于基巖水井鉆探,取得了非常好的效果。但對(duì)極其松散的流砂層、卵砂漂石層、回填土層及第四系覆蓋層,則無(wú)法采用常規(guī)潛孔錘鉆進(jìn)方法。因而出現(xiàn)了潛孔錘跟管鉆進(jìn)法。


鉆進(jìn)軟硬夾層的地層時(shí),鉆具組合為:
外層。排粉罩-套管-套管鞋。
內(nèi)層。鉆桿及扶正器-潛孔錘-導(dǎo)正器-偏心擴(kuò)孔鉆頭-中心鉆頭。為防止風(fēng)量不足吹不出較大粒徑的巖屑而造成卡鉆,在潛孔錘上方裝有取粉管。