气动潜孔锤技术课件

气动潜孔锤技术湖北省地质环境总站工程中心2019培训讲课人:罗会军邮箱:zyzxdny1261概述岩土钻凿工程在当前我国经济建设中已占有愈来愈重要的地位,其应用领域已不仅涉及矿产的勘探与开发,而愈来愈多地涉及建筑、供水、市政、交通环境等方面。而随着我国经济建设的进一步改革开放和建设步伐的加快,这类工程的国际国内市场越来越大,要求也越来越高。因此,岩土钻掘技术及工艺水平的发展对我国的各类工程建设及经济发展起着愈来愈重要的影响,空气潜孔锤钻进以其能够大幅度提高钻进效率,保证工程质量,降低施工成本,具有显著的技术经济效益而视为现代钻探技术与衡量钻探技术的标志之一,受到国内外钻探行业的重视。1概述风动潜孔锤钻进工艺的诞生及发展是世界钻探技术的一次重大革命,它改变了传统的切削和研磨碎岩方式,使岩石成体积破碎,大大提高了钻进效率和对坚硬及复杂地层的适应性,风动潜孔锤钻进开始主要始于钻凿爆破孔,水井基岩孔,地质勘探孔,国内外研究者为了拓展其应用范围,从潜孔锤结构形式、工作性能,使其适应多种工程应用的要求1概述空气潜孔钻进技术因其如下的一些特点,是它拓展应用领域的有利条件1、钻进效率高,生产实践证明,其钻研进效率比波动冲击回转钻进效率高了3~10倍,效率提高的原因是:单次冲击功大,排渣风速高,孔底干净,无二次破碎;由于无液柱压力,在无地下水的情况下,改善了孔底破条件。2、潜孔锤的柱齿或球齿硬质合金钻头,在坚硬破碎岩石中伴用,既有利于破岩,又有比金刚石钴头寿命高的适应性,大大降低了钻头成本1概述3、因钻具转速低,钻具对孔壁的碰撞机会较少,而且这种钻进方法是以高频对孔底冲击,减少了对岩石或倾斜地层产生孔斜的影响,从而可提高钻孔的垂直度,同时,也可减少孔壁岩石坍塌4、比起回转钻进,潜孔锤钻进所需的钻压和扭矩要小得多。这样可减轻钻机的设备的质量和能力,为大口径硬岩钻进,边坡坑滑加固锚杆孔钻进创造了有利的使用条件。1概述e5、风动潜孔锤钻进采用的无循环干式作业,空气既作为动力又作为排渣介质,不污染环境。⊙6、风动潜孔锤工作时单次冲击功在瞬间即可生产极大作用力,因而它可应用于软层冲击挤密不排土钴进,也可用于非开挖铺管的夯管技术。随着潜孔锤结构形式的发展,工作性能的优化,钻研进工艺的完善以及应用时所显示出的优点,使人们越来越认识到潜孔锤钻进在复杂地层、矿产勘探及工程地质勘探、锚固工程、灌浆孔、大坝钻孔中应用具有良好前景。1.1研究现状自1871年美国研究制造了一台的蒸汽动力凿岩机以来,不久之后便将注意力转到空气作为动力的研究上,并于1902年由美国英格索兰公司推出了第一台便式移动空气压缩机,从而导致了气动凿岩机的全面发展。空气潜孔锤钻进技术是上世纪初开始试验以及50~60年代获生产发明,并于20世纪80年代广为发展形成的气钻进技术被视为钻探技术的革命,随着潜孔锤钻进技术以及钻进效率高、钻头寿命长、钻孔质量好的特点,国内外研究者对潜孔锤结构不断改进,工作性能优化,钻研匹配,钻头类型,工艺方法等方面竟相进行研究,使其适应多种工程应用的要求。1.1研究现状(一)国外的研究现状◎1、美国是空气潜孔应用较早的国家之一,它从最早的风动凿岩开始,不断进行空气压缩的改进和研究,不断完善和发展风潜孔锤的结构的设计,以及进行潜孔机械的配套,空气不仅作为碎岩动力,排渣及冷却钻头,而且也为钻机提供行走、回转等动力,使其工艺配套更趋完善和合理,其经济效益更加突出。风动潜孔锤的产品越来越多样化和系列化,应用领域越来越广泛。最近几年来,其在大口径工程钻机施工及潜孔定向钻进以及进行非开挖地下管线铺设中取得了较大的发展。1.1研究现状2、西德有关公司,为了有效地提高卵砾石中和坚硬岩石的钻进效益,近年来也将潜孔锤钻研进技术较广泛地应用于矿山爆破孔、水井、工程和岩石钴浆中,并取得了较好的效果,特别是潜孔锤取心钻研进技术及汽举反循环工艺得到了较大的发展。o(二)国内研究现状◎我国幅员辽阔,地形地貌气候复杂多变,有大面积的沙漠戈壁,大面积黄土覆盖区,大面积高寒缺水或供水困难地区,大面积岩溶地区,并存在冰冻层带,当然还有大量忌用液体循环1.1研究现状介质的各种客观条件等宜于发展采用多工艺空气钻进技术,以保证钻探质量,提高钻探速度和降低成本。我国地质部门曾于1957~1958年在北京和甘肃锡铁山进行过早期空气钻进试验60~70年代乃至“六五”期间不少单位陆续进行研究试验生产应用,虽未能形成较大规模的生产能力,但对