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。





用雙壁鉆桿進(jìn)行中心取樣鉆進(jìn)時(shí),加上帶有封隔器的正反接頭,取消排粉罩和取粉管。鉆進(jìn)時(shí),空氣或泡沫從鉆桿進(jìn)入潛孔錘使沖擊器工作,沖擊器活塞沖擊導(dǎo)正器,導(dǎo)正器偏心軸上套著偏心擴(kuò)孔鉆頭,前端用絲扣連接著中心鉆頭。當(dāng)鉆具正向回轉(zhuǎn),偏心擴(kuò)孔鉆頭由于慣性力和井壁摩擦力張開(kāi),并在開(kāi)啟到最大位置后被導(dǎo)正器上的擋塊限位。


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。



潛孔錘同步跟管鉆具作用原理

這種鉆具的鉆頭能在套管底部鉆出大于套管外徑的鉆孔,使套管能順利地跟進(jìn);在提鉆時(shí)又能使擴(kuò)孔鉆頭方便地縮回,使整個(gè)鉆具能從套管中提出。圖4-36所示為跟管鉆進(jìn)鉆具組合圖。它由潛孔錘、導(dǎo)正器、偏心擴(kuò)孔鉆頭、中心鉆頭、偏心護(hù)套、砂土層用錐形鉆頭和套管鞋等組成。并根據(jù)需要可附加扶正器、取粉管、排粉罩,或者使用雙壁鉆桿加有封隔器的正反接頭用于中心取樣鉆進(jìn)。



沖擊力由導(dǎo)正器傳給中心鉆頭和偏心擴(kuò)孔鉆頭,對(duì)孔底巖石進(jìn)行破碎。偏心擴(kuò)孔鉆頭擴(kuò)出大于套管外徑的通道使套管能不受孔底巖石的阻礙而通過(guò)。當(dāng)套管外壁的摩擦阻力過(guò)大,套管停止跟進(jìn)時(shí),由于內(nèi)層鉆具繼續(xù)向前破碎巖石,直到導(dǎo)正器上的臺(tái)肩與套管鞋上的臺(tái)肩接觸,此時(shí)導(dǎo)正器將潛孔錘傳來(lái)的沖擊力部分施加給套管鞋,再加上鉆壓,迫使套管鞋帶動(dòng)整個(gè)套管柱與鉆具同步跟進(jìn),保護(hù)已鉆孔段的井壁。