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液壓回轉鑽機

發布日期:2020-04-21 作者: 點擊:

回轉式鑽機
依靠鑽具的回轉運動破碎岩層而成孔。主要有大、小鍋錐鑽機,正、反循環轉盤式鑽機,液壓回轉鑽機">液壓動力頭式鑽
機,潛孔振動回轉式鑽機等。簡單的回轉式鑽機隻有鑽進裝置,結構完善的回轉式鑽機則有鑽進裝置和循環洗井裝置兩部分組成。轉盤式水井鑽機的鑽具包括鑽杆和鑽頭。常用鑽杆的名義直徑有60、73、89和114毫米4種。鑽頭分全麵鑽進用鑽頭和環狀鑽進用鑽頭兩大類。大、小鍋錐  利用其鍋錐形鑽具旋轉切削土層。根據鑽具的大小分別稱為大鍋錐和小鍋錐,可由人力或動力驅動。切下的土屑落到鍋內,提升到地麵卸出,其結構簡單,工效低,隻能用於一般土層或砂卵石直徑不大於10厘米、含量不超過50%的地層。小鍋錐開孔直徑0.55米,鑽井深度80~100米;大鍋錐開孔直徑1.1米,鑽井深度30~40米。正、反循環泥漿洗井轉盤式鑽機  常用的回轉式鑽機(圖1),即正循環泥漿洗井轉盤式鑽機由塔架、卷揚機、轉盤、鑽具、泥漿泵、水龍頭和電動機等組成。作業時,動力機通過傳動裝置驅動轉盤,由主動鑽杆帶動鑽頭以30~90轉/分的轉速旋轉破碎岩層。泥漿由泥漿泵抽吸加壓後通過鑽杆上方的水龍頭壓入空心鑽杆,向下流入鑽頭,由水口射出,以冷卻、潤滑鑽頭;井底岩屑通過鑽杆外的環形通道被帶出井口,在沉澱池沉澱後,泥漿流回泥漿池供循環使用。反循環泥漿洗井轉盤式鑽機的鑽進方式和結構與上述基本相同,但泥漿的循環方式相反:泥漿在沉澱池沉澱後從井口自行流入井底,攜帶岩屑的泥漿則由砂石泵經鑽頭水口通過鑽杆內腔向上抽吸出井,回到沉澱池。這種方式稱泵吸反循環。也可用水泵將加壓水流從井底通過噴嘴射入鑽杆內腔,形成攜帶岩屑的上升水流,稱射流反循環。鑽機在鑽杆內可形成很高的上升流速,排出岩屑和卵石的能力較強,因而鑽進速度較快。適用於土層、一般砂層和卵石直徑小於鑽杆內徑的鬆散地層,所用鑽杆的內徑較大,一般為150~200毫米,大可達300毫米。但因受泵的抽吸或壓送能力的限製,鑽井深度一般在150米以內,井深在50米以內時排屑效率較高。壓氣洗井轉盤式鑽機  是在轉盤回轉式鑽機上用空氣壓縮機代替泥漿泵,用壓縮空氣代替泥漿洗井。通常采用反循環方式,又稱氣舉反循環(圖2)。即將壓縮空氣通過供氣管路送至井內氣水混合室,使其與鑽杆內的水流摻混,形成比重小於 1的摻氣水流。在鑽杆外圍環形水柱的重力作用下,鑽杆內的摻氣水流挾帶岩屑不斷上升並排出井外,流入沉澱池,沉澱後的水流以自流方式流回井內。采用這種鑽機在井深較大時(50米以上),排屑能力大於采用泵吸或射流反循環的鑽機,因而適用於井深較大的情況和缺水的幹旱地區,以及寒帶凍土地層。

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有的轉盤式鑽機同時備有泥漿泵和空氣壓縮機,可根據情況選用不同的洗井方式。
液壓動力頭式鑽機  回轉式鑽機的一種。由液壓馬達通過減速器驅動,並以沿塔架上下移動的動力頭代替轉盤式鑽機上的轉盤和水龍頭,驅動鑽杆和鑽頭旋轉切削岩層。可用直徑達1米的大型鑽頭鑽鑿大口徑水井,其特點是鑽進速度快,鑽具的裝卸和下井管較簡便,接長鑽杆時無需提升鑽具,簡免了卷揚機、提升滑車、轉盤、水龍頭、方鑽杆等一係列部件。潛孔振動回轉式鑽機  是以振動和回轉運動相結合的方式鑽進岩層的一種回轉式鑽機。鑽具由鑽頭、振動器、消振器和導向筒等組成(圖3)。振動器產生的激振力使整個鑽具作錐擺運動。鑽頭通過摩擦圈套裝在振動器外殼的外麵,一方麵隨振動器作頻率約為1000轉/分、振幅約9毫米的水平圓周振動;另一方麵又繞振動器軸線作3~12轉/分的低速旋轉運動以破碎岩層,而鑽杆則不轉,並借消振器避免將振動傳給鑽杆。采用壓縮空氣反循環方式洗井,使岩屑通過位於振動器中心的導管和鑽杆內腔排出井外。這種鑽機結構簡單,鑽進效率高。井孔直徑為600毫米左右,鑽進深度可達150米。


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