鉆探設(shè)備概論講義ppt課件.ppt

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1、鉆探設(shè)備概論地勘鉆探設(shè)備7/28/20211中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院張曉西鉆探技術(shù)方法分類1按鉆進(jìn)方式分沖擊鉆進(jìn)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)古時(shí)：竹篾、繩索現(xiàn)代：鋼繩、氣動(dòng)液動(dòng)沖擊器鋼粒鉆進(jìn)合金鉆進(jìn)牙輪鉆進(jìn)金剛石鉆進(jìn)7/28/20212中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院張曉西鉆探技術(shù)方法分類2按循環(huán)介質(zhì)分空氣鉆進(jìn)泡沫鉆進(jìn)充氣泥漿鉆進(jìn)泥漿鉆進(jìn)無(wú)固相泥漿低固相泥漿油基泥漿水基泥漿加重泥漿淡水泥漿鹽水泥漿7/28/20213中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院張曉西鉆探技術(shù)方法分類3按循環(huán)方式分正循環(huán)反循環(huán)泵吸反循環(huán)射流反循環(huán)氣舉反循環(huán)CSR反循環(huán)設(shè)備：專業(yè)化？多樣性

2、？多功能？7/28/20214中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院張曉西一.鉆機(jī)的分類1、按用途分類（1）巖心鉆機(jī)（2）工程鉆機(jī)（4）水文水井鉆機(jī)（3）石油鉆機(jī)（5）特種鉆機(jī)7/28/20215中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院張曉西（1）沖擊式鉆機(jī)（4）復(fù)合式鉆機(jī)（2）回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)（3）振動(dòng)式鉆機(jī)一.鉆機(jī)的分類2、按鉆進(jìn)方法分類7/28/20216中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院張曉西3、按結(jié)構(gòu)特征分類回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)按照回轉(zhuǎn)器的類型劃分為：（1）立軸式鉆機(jī)（2）轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)（3）移動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)（動(dòng)力頭式）7/28/20217中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院張曉西設(shè)備如

3、何滿足工藝要求？鉆探設(shè)備必須滿足不同鉆進(jìn)工藝方法，但隨著工藝方法的變化，鉆探設(shè)備通常只是就設(shè)備的某一部分進(jìn)行改造即可滿足新工法的要求，而考慮到工藝方法的多樣性，鉆探設(shè)備的多功能/多用途已經(jīng)越來(lái)越成為新型鉆機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)所重點(diǎn)考慮的技術(shù)關(guān)鍵。例如在地勘巖心鉆機(jī)設(shè)計(jì)中，由于考慮到探礦工作的不景氣，工作量嚴(yán)重不足，如巖心鉆機(jī)只能用于取心鉆進(jìn)，則設(shè)備利用率低將是不可避免的。為此，最近推出的新型巖心鉆機(jī)如XY-4-2、XY-4-3、GSC-08等均考慮了將其用于水文水井施工及基樁施工，采用了大通孔設(shè)計(jì)。7/28/20218中

4、國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院張曉西第一個(gè)發(fā)展階段--手把給進(jìn)式鉆機(jī)1862年，瑞士首先發(fā)明了手鑲金剛石鉆頭，并設(shè)計(jì)制造了世界上最早的手動(dòng)操作立軸式巖心鉆機(jī)；1899年，出現(xiàn)了廉價(jià)的鋼粒鉆進(jìn)，代替了昂貴的金剛石鉆進(jìn)；1916年硬質(zhì)合金應(yīng)用于鉆探，產(chǎn)生了合金鉆探技術(shù)。隨著這兩種鉆進(jìn)方法的采用，相應(yīng)地出現(xiàn)了萌芽狀態(tài)的立軸式回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)鉆機(jī)，并由這種鉆機(jī)逐步發(fā)展成性能比較完善的手把給進(jìn)式鉆機(jī)。鉆機(jī)的發(fā)展概況7/28/20219中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院張曉西早期鉆探設(shè)備集錦7/28/202110中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院張曉西我國(guó)早期巖心鉆機(jī)

5、狀況我國(guó)解放初期，為解決地勘工作急需，曾經(jīng)引進(jìn)一批這類鉆機(jī)，隨后又大量仿制，其代表型號(hào)XB-300、XB-500及XB-1000A等。這類鉆機(jī)的主要特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，成本低；堅(jiān)固耐用，易于掌握，解體性好，拆裝、搬運(yùn)方便；機(jī)構(gòu)笨重，機(jī)械化程度低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作分散，安全性、可靠性差；特性參數(shù)落后，且難以準(zhǔn)確控制，鉆進(jìn)效率低。7/28/202111中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院張曉西第二個(gè)發(fā)展階段油壓給進(jìn)式鉆機(jī)隨著合金鉆進(jìn)技術(shù)進(jìn)一步成熟和發(fā)展，鉆頭類型增多，規(guī)程強(qiáng)化，手把給進(jìn)式鉆機(jī)已經(jīng)明顯地不能適應(yīng)鉆進(jìn)工藝發(fā)展

6、要求。與此同時(shí)，由于粉末冶金技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致鑄鑲金剛石鉆頭新工藝的出現(xiàn)，而金剛石鉆進(jìn)工藝對(duì)鉆機(jī)提出了新的要求，如精確控制鉆壓、高的回轉(zhuǎn)速度及良好的調(diào)速特性等，加之當(dāng)時(shí)的液壓技術(shù)也有了長(zhǎng)足的發(fā)展與應(yīng)用，在這種條件下，油壓給進(jìn)式鉆機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。7/28/202112中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院張曉西XU-1000立軸鉆機(jī)7/28/202113中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院張曉西油壓給進(jìn)立軸式鉆機(jī)的特點(diǎn)給進(jìn)工序與部分輔助工序(松緊卡盤、移動(dòng)鉆機(jī)、擰卸鉆具等)實(shí)現(xiàn)了液壓控制；性能較為先進(jìn)，并且易于控制，因此鉆進(jìn)效率高；工作平穩(wěn)，操作集中

7、、靈便、安全，勞動(dòng)強(qiáng)度有所降低；機(jī)械傳動(dòng)，縱向布局，結(jié)構(gòu)緊湊，但解體性能較手把鉆機(jī)差。7/28/202114中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院張曉西第三個(gè)發(fā)展階段--全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)隨著工業(yè)技術(shù)主要是液壓技術(shù)的逐步發(fā)展與完善，同時(shí)，也由于在西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的勞動(dòng)成本構(gòu)成中工資成本所占比重越來(lái)越大，國(guó)外開始在巖心鉆機(jī)的高度機(jī)械化上投入力量進(jìn)行研究，其結(jié)果，全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。7/28/202115中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院張曉西全液壓鉆機(jī)的特點(diǎn)所謂全液壓鉆機(jī)是指鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)、給進(jìn)和升降鉆具等機(jī)構(gòu)均用液壓驅(qū)動(dòng)，與常規(guī)機(jī)械巖心鉆機(jī)

8、相比，全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)具有以下特點(diǎn)：鉆機(jī)工作過(guò)程中的所有動(dòng)作均由液壓系統(tǒng)中的液壓元件完成，大大減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，操作人員數(shù)量大幅度減少；實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)調(diào)速及鉆壓的精確控制，可根據(jù)地層條件、機(jī)具情況優(yōu)選鉆進(jìn)參數(shù)，更適合金剛石鉆進(jìn)；回轉(zhuǎn)器可沿桅桿移動(dòng)(故稱動(dòng)力頭)，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)行程給進(jìn)，不僅大幅度增加了純鉆進(jìn)時(shí)間，還由于鉆進(jìn)過(guò)程連續(xù)，可大幅度減少孔內(nèi)事故發(fā)生的幾率并提高巖心采取率。7/28/202116中