矿用定制潜孔钻头隧道挖掘

潜孔锤跟管钻进工艺
采用潜孔锤跟管钻进时,最好使用动力头钻机,以便一次跟进较长的套管。
为保证打直孔,第一根套管的安放不得偏斜,将套管的垂直度控制在2‰以内(允许偏差为3mm/m)。套管应采用左螺纹连接或焊接,以防套管脱落。
最好使用泡沫钻进,利用它的润滑性能,使套管顺利地跟进。
钻进时转速以18～25r/min为宜,不可开高转速;钻压应根据地层而定。使钻进速度保持平稳为好。

潜孔锤钻头比常规回转钻进钻头在井下受力情况复杂,所以结构也比较复杂。一般刀片刃钻头的刀片刃排列呈十字形、X形或采用超前刃等形式。柱齿钻头的合金几乎都采用过盈冷压固齿方法。潜孔锤钻头直径,我国目前常用220mm。国外大口径超级潜孔锤直径可达762mm,而集束式大口径潜孔锤可钻出1016mm直径的钻孔。



从试钻情况看,当井内上返风速大于15m/s时,潜孔锤才能发挥良好的效果。因此,要求风量要保证井内上返风速大于15m/s。

国内生产单位大多拥有9m3/min的空压机,使用该机钻进水井钻孔时,风量显得不足。常将两台或多台空压机并联使用,可解决风量不足问题。



钻压

潜孔锤钻进,必须保持钻头始终不离开孔底,因此必须施加一定的孔底压力。但如钻头压力过大,不仅不会增加钻进速度,反而会加速钻头的磨损。如使用直径为φ100～300mm的潜孔锤,钻压在10～18kN时,钻进效率最佳。




用双壁钻杆进行中心取样钻进时,加上带有封隔器的正反接头,取消排粉罩和取粉管。钻进时,空气或泡沫从钻杆进入潜孔锤使冲击器工作,冲击器活塞冲击导正器,导正器偏心轴上套着偏心扩孔钻头,前端用丝扣连接着中心钻头。当钻具正向回转,偏心扩孔钻头由于惯性力和井壁摩擦力张开,并在开启到最大位置后被导正器上的挡块限位。


转数大小与潜孔锤的最优转角和冲击频率有关,其三者关系为

地勘钻探工：初级工、中级工、高级工

式中:A为最优转角(°);n为钻具转数(r/min);f为冲击频率(次/min)。

如最优转角取11°,冲击频率为600次/min,则可求得钻具转数为18r/min。转数也可由钻头每回转一周,进尺10mm的经验关系求得。即

钻具转数/钻进速度=1.6 (4-6)

例如,小时效率为12.2m/h时,钻具转数n=12.2m/h×1.6=19.5≈20r/min。

潜孔锤跟管钻进方法

潜孔锤钻进用于基岩水井钻探,取得了非常好的效果。但对极其松散的流砂层、卵砂漂石层、回填土层及第四系覆盖层,则无法采用常规潜孔锤钻进方法。因而出现了潜孔锤跟管钻进法。