空气潜孔锤钻进技术在豫西抗旱找水打井施工中的应用
为有源头活水来——河南省地质矿产勘查开发局环境二院服务全省地热和地下水资源利用侧记
为有源头活水来——河南省地质矿产勘查开发局环境二院服务全省地热和地下水资源利用侧记作者：暂无来源：《资源导刊》 2020年第11期周强郭纬航李沛莹黄河是中华民族的母亲河。
在河南，专门有一家因黄河而成立的地勘单位，主要负责做好全省的地质环境调查与评价工作。
这就是河南省地质矿产勘查开发局第二地质环境调查院（以下简称“环境二院”）。
“近年来，环境二院深入贯彻落实习近平生态文明思想，在地热地质、生态地质、地热清洁能源勘查开发等领域取得了丰硕成果，尤其是围绕城市水源地和清洁能源勘查开发方面为我省百城建设提质、乡村振兴、生态文明建设提供了技术支撑和资源保障。
”近日，环境二院院长卢予北说。
致力做好地下水大文章1997年，环境二院开展了持续8年时间的郑州市北郊沿黄区地下水动态及环境地质监测工作。
2005年，项目如期完成，这是河南省第一项特大型地下水水源地监测成果，成为沿黄地下水源地勘查、施工、监测一条龙示范工程。
这只是环境二院致力做好地下水大文章的一个缩影。
近年来，他们先后开展了“浅层地下水集中开采对黄河大堤稳定性的影响”“郑州沿黄区地下水资源开发利用”“郑州沿黄区浅层地下水水质演化趋势分析”“黄河河南段河道变迁对傍河水源地的影响”等工作，为郑汴新区、洛阳吉利区提交两处大型水源地，结合河南省黄河流域生态保护和高质量发展规划，提出了黄河流域生态带地热地质和中下游湿地保护工作建议。
在地下水资源保护利用和监测方面，环境二院完成了“全省中深层地下水开发利用调查评价与保护规划”项目，为河南省其他地区同类项目起到了示范作用。
2010年5月，环境二院在云南地区首次应用国内最先进的气动潜孔锤钻进技术，仅用20天就完成了19口应急抗旱打井任务，被原国土资源部授予“西南抗旱找水打井先进集体”荣誉称号。
2011年，环境二院圆满完成了原国土资源部“北方四省”应急抗旱找水打井任务，累计打井103口，成井出水率100%，得到社会各界的一致赞誉。
关于抗旱找水打井技术方法的探讨
科技论坛2017年7期︱395︱关于抗旱找水打井技术方法的探讨周玉祥贵州省有色金属和核工业地质勘查局一总队，贵州 清镇 551400摘要：水资源是人类赖以生存的根本，同时也是社会生产的基础保障，在其人类社会的发展中发挥着关键的作用，但是由于我国地域广袤、气候类型多样，导致地下水分布的不均衡，从而影响社会经济不均匀的发展。
本文就抗旱找水打井技术的意义，进而论述抗旱找水打井技术的工作方法，从而分析了某区域抗旱找水打井技术的应用。
以期与同行进行交流和探讨。
关键词：抗旱找水；打井技术；探讨中图分类号：S423+.1 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）07-0395-011 引言 我国处于亚洲的东南地带，因此东部沿海的区域空气较为湿润，水资源比较充足，而西部地区的水资源相对比较匮乏，特别是西南地区。
水资源的缺失不但严重的影响人们的日常生活，还在一定程度上阻碍了社会的进步。
近年来，由于发生了严重的旱灾，其旱灾持续的时间长、程度深，严重的影响了当地人们生活的质量。
因此，为了解决人们的日常用水，以为农村饮水不安全工程和在干旱年份水源量不足的已实施供水工程提供安全的供水水源为目的找水打井工作随着展开，以改善人们生活的条件。
2 打井技术运用的意义 打井技术的运用，可以有效的解决部分地区水资源匮乏的问题。
在我国，部分区域由于水资源的缺失严重的影响了人们的生产生活，造成了区域之间经济和社会发展程度的差异，尤其近些年，发生的干旱的自然自害，持续时间长且旱灾的程度严重，严重的影响了当地农业正产和居民的生活。
通过找水打水技术，为人们提供安全丰富的水资源，进而促进社会的发展和进步，改善人们的生活质量，缩小区域间的差别。
此外，找水打井技术的运用可以带动我国农业的发展，促进国民经济的增长。
我国的农业生产在国民经济中占有一定的比例，而农业生产很大程度上是依赖于丰富的水资源的，通过找水打井技术的运用，可以为农业的生产提供丰富的灌溉水资源，为农业正常的生产奠定基础，从而带动了种植业的结构升级，提升了农民的经济收入，也提高了农民收入的稳定性，为我国国民经济整体上的进步和发展做出贡献。
传统钻井工艺与空气潜孔锤钻进综合技术在西南缺水地区水井钻探中的应用
传统钻井工艺与空气潜孔锤钻进综合技术在西南缺水地区水井钻探中的应用王康年【摘要】In this paper, it analysis and compare the traditional drilling technology and DTH hammer drill- ing technology. Combine with continuous practice and exploration in water drilling, it proved： according to the engineering geologic features of different stratum, the composite application of these two technology can im- prove the well completion speed and quality in southwest drought area.%分析传统钻井工艺、空气潜孔锤钻进工艺原理并相互对比，结合本单位2010年抗旱找水打井不断摸索和实践证明：根据不同地层的工程地质特征，采用两种工艺综合运用技术，在西南缺水地区能有效提高成井速度和质量。
【期刊名称】《贵州地质》【年(卷),期】2012(029)002【总页数】5页(P135-139)【关键词】缺水地区;传统钻井工艺;空气潜孔锤钻进;应用【作者】王康年【作者单位】贵州省地质矿产勘查开发局101地质大队,贵州凯里556000【正文语种】中文【中图分类】P634.5;P634.42010年春夏，一场百年不遇的特大旱灾肆虐贵州高原，造成省内大部分地区严重缺水。
为了尽快成井，解决缺水地区人畜饮水、灌溉、工业用水难题，101队不断摸索和实践，采用普通钻井工艺与空气潜孔锤钻进技术综合运用，短短三个多月时间，在黔东南、黔南地区成功地完成了深度150 m左右的水井14眼，解决了当地人畜饮水及部分农田灌溉问题。
水善利万物而不争——从抗旱找水打井民生工程中引发的思索
水善利万物而不争——从抗旱找水打井民生工程中引发的思
索
陆小芸
【期刊名称】《南方国土资源》
【年(卷),期】2013(000)010
【摘要】“上善若水，水善利万物而不争。
”说到水，人们也许很自然想到老子《道德经》里的这句至理名言，其所包涵的哲理是：最高境界的善行就像水的品性一样，泽被万物而不争名利。
仁者见仁，智者见智。
作为国土人，谈到水的话题自然联想到抗旱找水打井，而由此引发的一些思索，但愿对致力于化解水危机的人们有所裨益。
【总页数】1页(P1)
【作者】陆小芸
【作者单位】
【正文语种】中文
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风动潜孔冲击钻探技术在干旱地区水井施工中的应用
风动潜孔冲击钻探技术在干旱地区水井施工中的应用在干旱少雨地区水源井施工中，采用了风动潜孔冲击钻探技术，解决了孔壁坍塌掉块等技术难题。
标签：风动潜孔锤；水源井；泡沫剂；跟管钻进1 前言山西省吕梁市交口县是干旱少雨地区，地下水位埋藏深，水资源严重匮乏，严重影响了居民生活及工业生产。
根据当地严重缺水的自然环境，选用了潜孔锤空气钻进技术，成功施工了3眼水源井，总供水量达到240m3/h，较好解决了煤电铝工业园的工业用水和附近居民的生活用水问题。
2 工程地质水文地质概述及钻探工艺选择应参考的主要影响因素水源井施工对钻探工艺的选择要充分考虑安全、经济和工程质量等几个方面的影响因素。
综合论证，无论从施工安全，还是从经济方面考虑，仍采用以冲洗液为主的常规的水井钻探工艺显然是不明智的。
因此选用以压缩空气为冲洗介质的潜孔冲击回转钻探工艺更能体现出在干旱少雨地区施工水源井的优越性。
3 风动潜孔冲击钻探的技术特点潜孔冲击钻探技术是使用压缩气体作为动力介质进行冲击回转的一种钻井方式。
主要结构是与钻杆相连的钻具底部的冲击器和钎头，冲击器及钎头部分总称为潜孔锤。
该方法可进行不取芯全面钻进，也可进行取芯钻进，但更常用的是不取芯钻进。
当钻进中遇到潮湿层和含水层时，可以采取泡沫钻进或雾化钻进。
硬岩和坚硬岩石脆性大，使用潜孔冲击钻进更为有效。
4 钻探机具及钻井技术参数优化选择4.1 钻探机具选配针对水源地水源井设计和水文地质工程地质情况，配用如下设备和钻探工具：冲击器为J100B-0、J250B-0型和JWD-350 型。
钎头直径分别为Φ250mm，Φ350mm，Φ400mm和Φ500mm。
钻机选用TSJ2000工程钻机和C750-300S空压机。
4.2 鉆井技术参数选择（1）钻压：风动冲击潜孔钻探技术原理是主要依靠钎头作用在岩石上的冲击动载，JWD-350 型冲击器的钻压采用了9000-14500N，J100B-0冲击器钻进钻压为9000N左右，J250B-0冲击器钻进钻压控制在11000N左右。
空气潜孔锤用于岩溶地区水井施工的研究
空气潜孔锤用于岩溶地区水井施工的研究陈浩【摘要】随着多工艺空气钻进技术的发展应用,为岩溶地区找水勘查水文钻探提供了一种快速、高效的钻进方法。
本文结合工程案例,总结岩溶地区水文水井施工存在的问题,介绍了空气潜孔锤钻进技术的应用方案。
【期刊名称】《资源信息与工程》【年(卷),期】2016(031)002【总页数】2页(P118-119)【关键词】空气潜孔锤;钻进工艺;岩溶区;水井施工【作者】陈浩【作者单位】贵州省地质矿产勘查开发局114地质队,贵州遵义563000【正文语种】中文【中图分类】P634贵州省的岩溶区面积达到10.90万平方公里，占全省国土面积的61.9%。
从2007年，贵州省积极促进新技术研究应用，先后开展了空气潜孔锤钻进、反循环潜孔锤钻进和气举反循环钻进，到2010年我队共施工水文探采结合孔208个，多工艺空气钻进占总工作量的85%，成井率达91%。
效率从71.76米/钻月提高到379.54米/钻月，施工周期从单机1个多月才能完成1口井施工，提高到单机单月完成达3口井的施工速度。
由于岩溶形态、充填物、地下水埋藏的状态不同，施工中会显现出多种多样的复杂工况，突出表现为漏失、孔壁失稳，易造成孔斜，诱发孔内事故。
使用常规的钻进工艺成井存在以下难点：（1）钻进效率低。
在岩溶地区水文水井钻探施工中，钻进岩石主要是碳酸岩，岩石可钻性为5～8级。
水文水井通常口径为Φ310～172 mm之间，该口径采用常规回转钻进工艺，钻进硬岩的效率低、成本高、施工周期长及劳动强度大，已成为岩溶地区水文水井钻探难题。
（2）施工用水困难。
在缺水地区施工生产用水相当困难，有的地方常常要用汽车拉水来施工。
加上岩溶地区溶洞裂隙发育，所施工钻孔95%漏水，造成许多缺水地区无法开发利用地下水资源。
岩溶地区地下水埋藏在溶洞裂隙的管道中，而管道常常被粘土充填，采用常规工艺施工的钻孔，还需要用大量时间洗井，成本高，往往达不到预期的效果。
潜孔锤钻进技术在施工中的应用
速 较 低 ，能 改 善 钻 杆 扭 矩 和 钻 具 工 作 条 件 ，防 斜 效 果
好 。一 般 情 况 下 ， 百 米 孔 斜 均 小 于 １Ｏ 每 Ｏ
引 黄 联 接 段 ７号 隧 洞 Ｆ—Ｆ监 测 断 面 电 缆 孔 设 计 深 度 ２ ０Ｉ，地 层 岩性 为 ０ ０Ｉ ７ ｎ ． ｎ～１０Ｉ，第 四 系 黄 土 ． ｎ
１０Ｉ ． ｎ～８ ． ，奥 陶 系 中统 上 马 家 沟 组 上 段 灰 岩 夹 ６ ０Ｉ ｎ 泥 灰 岩 ８ ． ６ ０Ｉ ｎ～２ ４ ０ Ｉ，奥 陶 系 中 统 上 马 家 沟组 中 ０ ． ｎ 段 豹 皮 状 灰 岩 、灰 岩 ２ ４ ０ Ｉ ０ ． ｎ～２ ０ ０Ｉ ， 陶 系 中 统 ６ ． 奥 ｎ 上 马 家 沟 组 下 段 泥 灰 岩 、角 砾 状 泥 灰 岩 ２ ０ ０ Ｉ ６． ｎ～ ２ ０ ０Ｉ ， 陶系 中统 下 马 家 沟 组 上 段 灰 岩 。主 要 技术 ８ ． 奥 ｎ
潜 孔 锤 的 冲 击 频 率 和 冲 击 功 都 与 风 压 有 密 切 关
系 。潜 孔 锤 钻进 常 用 风 压 是 钻 进 参 数 重 要指 标 之 一 。
通 常 情 况 下 ，钻 速 与 风 压 成 正 比 。 本 次 施 工 采 用 的 潜 孔 锤 为 中压 潜 孔 锤 ， 需 风 压 为 ０ ８ＭＰ 所 ． ａ～１ ５ＭＰ 。 ． ａ
［ 要 ］ 述 了 利 用 潜 孔 锤 的 高 效 率 和 螺 杆 钻 具 的 纠 偏 功 能 能 成 功 完 成 ２ ３ｍ 孔 深 的 定 向 孔 施 工 任 务 。 摘 论 ７ ［ 键 词 ］ 孔锤 ； 杆钻具 ； 向钻探 关 潜 螺 定
［ 图 分 是 利 用 压 缩 空 气 作 为循 环 介 质 ，并 作
空气泡沫潜孔锤在缺水地区水井施工中的应用
７ ３
（ ３ ） 供气 量 ： 它 主要 与 钻杆 与 孔 壁之 间 的环状 间隙
有关 。 根据钻孔直径 、 钻 杆 外 径 和 排 渣 通 道 上 的上 返 风
力 是整 个 压 缩 空 气 流动 通 道 中各 种 压力 损 失 的总 和 。 干孑 Ｌ 段潜孔锤钻进时 ， 供 气 压 力 为潜 孔 锤 的工 作 压 力 及 管道 压 力 损 失 之 和 。孔 内有 水 时 ， 它 主要 由孑 Ｌ 的 深 度， 孔 内水 位 埋 深 、 出水 量 决 定 。 一 般 在 有 水 的情 况 下， 供气压力为孔深 （ １ Ｏ Ｏ ｍ 孔深为 １ ＭＰ ａ ） 的１ ． ３倍 左
泡沫 剂 注入 方 法 可分 为连 续 注 入 和间 歇 注入 。泡 沫泵 的压 力 应 比空 压 机 的 压 力 稍微 大 些 ， 在 没 有 泡 沫
泵 时 也 可 以从 钻 杆 中心 孔 注入 ， 也能起到一定效 果 。 泡 沫 剂 的浓 度 一 般 为 ０ ． １ ％～０ ． ２ ％， 加量 视 地 层 及 孑 Ｌ 内
一
个海拔 较高 、 纬度较低 、 喀 斯 特 地 貌 典 型 发 育 的 山
区， 生态环境脆弱 ， 是全 国喀斯特分布最广的高原 山地
省份 ， 喀斯 特 面积 １ ０ ． ９ １ ｋ ｍ ， 占 全 省 国 土 总 面 积 的 ６ １ ． ９ ％， 虽然干旱缺水较普遍 ， 但 并 不 是 一 个 资 源 性 缺 水省份 ， 相 反 喀 斯 特 区地 下 水 资 源还 十 分 丰 富 ， 问题 的 关 键 是 如何 开 发 利 用地 下 水 ， 贵 州省 自２ ０ ０ ７ 年 开 始 进 行地 下 水 勘查 和 农村 安 全 饮水 找 水 打井 ， 因此 ， 研 究 泡沫潜孔锤 ， 将 其 应 用 于 喀斯 特 干旱 缺 水 地 区水 文 水 井施工 ， 可 大 幅度 提 高钻 进 效 率 ， 降低 钻 进 成 本 ， 取 得 显 著 的经 济 效 益 与 社 会 效 益 ， 通 过 在 贵 州 省 农 村 安 全 饮水及地下水勘查 ， ２ ０ １ ０ 年 省 内抗 旱 救 灾 、 ２ ０ １ １ 年 支
空气潜孔锤钻进技术在西部2
空气潜孔锤钻进技术在西部缺水地区水井钻探中的应用陈锡庆摘要：分析了空气潜孔锤钻进工艺原理以及在西部缺水地区钻进的优越性，提出了空气潜孔锤钻进技术在水井钻探中的优势。
关键词：缺水地区；空气潜孔锤钻进；技术路线；技术优点；发展前景1.引言青海省水文地质工程地质勘察院于二○○四年在西部缺水地区找水钻探施工中首次使用了空气潜孔锤钻进技术，成功地在青海省乐都县完成了深度为200米的水井三眼，为当地人民解决了吃水难等实际问题。
经过几年的实践和不断摸索，总结出空气潜孔锤钻井技术在西部缺水地区找水凿井施工中具有施工时间短、生产用水少、材料消耗少的特点，相对于其它水井钻探工艺和方法具有明显的优势。
2.空气潜孔锤钻进技术空气潜孔锤钻进是属于空气钻进技术的一个分支。
它是把压缩空气即作为冲洗介质，又作为碎岩能量的一种冲击回转方法。
干旱缺水地区钻探施工用水困难，空气钻进也就成为钻探首选的方法。
目前国内应用较为广泛的有空气潜孔锤钻进、空气泡沫潜孔锤钻进等。
其主要特点是：钻进硬岩效率高，钻头寿命长，回转速度低，扭矩小、钻压小，并有防斜作用，完井后不用再洗井等。
由于空气潜孔锤钻进是以空气为介质的一种钻进方法，因而能有效的解决在干旱缺水供水困难地区拉水打钻成本高，效率低、施工时间长的问题。
潜孔锤钻进是目前提高基岩水文水井钻探效率最有效的方法之一。
空气潜孔锤钻进所需要的设备及机具有：钻机、空气压缩机、供风管路、钻杆、潜孔冲击器、钻头等。
连接的方式如图所示。
空气潜孔锤的钻进技术参数为：①转速：它主要根据岩石性质、钻头直径、冲击器的冲击功、冲击频率来确定。
一般直径在 200mm左右的钻孔，软岩层 30－50r/min、中硬地层 20－40r/min、硬岩层10－30r/min。
②钻进的轴向压力：它主要与钻头的直径、岩石的性质有关。
一般每厘米的钻头直径施加0.9KN左右即可。
一般 200mm左右的钻孔最佳的压力范围在 15－18KN。
③供气量：它主要与钻杆与孔壁之间的环状间隙有关。
刍议气动潜孔锤在水井施工中的应用
刍议气动潜孔锤在水井施工中的应用作者：钱天寿来源：《中国新技术新产品》2011年第15期摘要：介绍了气动潜孔锤工艺在水井施工中的设备选用和钻进参数及在应用中应该注意的问题。
关键词：气动潜孔锤；钻进参数；空压机；水井施工中图分类号：TE242.6 文献标识码：A气动潜孔锤钻进是属于空气钻进的一个分支，它是把空压机产生的压缩空气作为动力，通过不断改变冲击器内的进气方向，实现活塞在气缸内的不断往复运动产生冲击功和冲击频率直接作用在钻头上，然后在通过钻机和钻杆的回转驱动，形成对岩石的脉动破碎，同时利用冲击器排出的压缩空气把岩粉携带出孔外的一种冲击回转方法。
1 气动潜孔锤技术优缺点气动潜孔锤是以压缩空气作为动力介质完成冲击回转钻进，具有空气洗井钻进的特点。
较之传统的硬质合金回转钻进有成倍的功效。
特别是在高寒地区进行基岩水文钻探作业，对于缩短辅助时间、降低成本具有明显效果。
近年来在我国被广泛应用于采矿业凿井和基础工程等各个领域。
1．1 气动潜孔锤钻进的优点1.1.1 钻进效率高，成井周期短。
实践证明，气动潜孔锤钻进比液动潜孔锤钻进效率可提高2～5倍；比硬质合金回转钻进效率提高3～l0倍。
效率提高的原因是：单次冲击功大，无液柱压力；排渣风速高，孔底干净，无二次破碎，改善了孔底碎岩条件；成井后可直接下泵抽水，无需洗井，减少了洗井工序。
1.1.2 钻探成本低。
气动潜孔锤钻进配用的球齿硬质合金钻头在坚硬破碎岩石中钻进，既有利于破岩，又比普通硬质合金钻头寿命高；该工艺是用空气作为循环介质，施工中只需要极少量的生产用水，在干旱缺少水源的施工现场，可节省生产用水费用，又避免了供水系统的维护和设备运行，特别是在寒冷的冬季施工，大大缩短了辅助时间，降低了运行成本。
1.1.3 钻孔垂直度有保证。
气动潜孔锤钻进转速低，离心力小，钻具对孔壁的撞击机会小，此外这种钻进方法是以高频对孔底进行冲击，减小了对破碎或倾斜地层产生孔斜的影响，从而可提高钻孔的垂直度，一般孔斜度≤0.50/100m，同时也可减少孔壁岩石坍塌。
空气潜孔锤钻进技术在西部缺水地区水井钻探中的应用
为 了充分 发 挥空 气压 缩 机 的功 效 ， 应尽 量缩 小
钻 杆与孑 壁之 间的环状 间隙 。在满 足安装抽水 机具 Ｌ
图 １ 空 气 潜 孔 锤 的 钻 进 设 备 连 接 示 意 图
２ ０米 的水 井三 眼 ， 当地 人 民解 决 了吃 水难 等实 ０ 为 际 问题 。经过几 年 的实 践 和不 断 摸 索 ， 总结 出 空气 潜孔锤钻 井技术 在西部 缺水地 区找水凿 井施工 中的
体会 。
空气潜 孑 锤 的钻进 技术 参数为 ： Ｌ
①转 速 ： 它主 要根 据岩 石性 质 、 钻头 直径 、 冲击
空气潜孔锤钻进技术在西部缺水地区水井钻探 中的应用
陈锡 庆
（ 青海 省 水 文 地 质 工 程地 质 勘 察 院 ， 海 西 宁 ８０ ０ 青 １０ ８）
摘 要 ： 分析 了空气潜孔锤钻 进 工艺原理 以及在 西部 缺水地 区钻 进的优越 性 ， 出了空气潜孔锤钻 提 进技 术在水 井钻探 中的优 势。 关键 词 ： 缺水 地 区； 气潜孔 锤钻进 ； 术路 线 ； 术优 点 ； 空 技 技 发展前 景
的情况下 。 量缩 小 孑 径 。另 外加 大 钻杆 外 径 也是 尽 Ｌ 减 小环状 间隙 的有效 途径 。 以使 用 ￣ ９ ８ ｍｍ 的钻杆 为 例 ， 进 ｃ ０ ｍｍ 左 右 的 井 孔 ， 气 量 应 在 钻 ￣ ０ ２ 供
空气潜 孑 锤钻进 是属 于空气钻 进技术 的一个 分 Ｌ
２ 空气 潜孔 锤 钻 进 技 术
左 右的钻孑 最 佳 的压 力范 围在 １ —１ ＫＮ。 供 气 Ｌ ５ ８ ③
气动潜孔锤在缺水矿区水井施工中的应用
根据井 孔 深度 及 口径设 计 ， 选用 金牛集 团郑 州勘察 机械 有 限公 司生产 的红 星 一６０ 型水 文 水 井 钻机 ， ０Ａ 该
钻机 转盘 最 大 通 孔 直 径 ６ ０ ５ ｍｍ， 孔 深 度 ６ ０ 转 钻 ０ ｍ， 盘转 速 （ 反 ） ３ ５ 、 ７ １ ６／ ｉ ， 卷 扬 提 升 能 力 正 ３ 、 ８ ８ 、 ２ ｒｒ ｎ 主 ａ ４ｋ 副 卷 扬 提 升 能 力 １ｋ 主 动 钻 杆 １ ８ ｍ × ０ Ｎ种 工 艺与其 它钻 井 工艺相 比的优 特点 ， 类似 成 井工艺提供 了可借鉴 的 实例 。 为 关键 词 ： 气动 潜孔 锤 ｉ 井 ； 成 缺水 地 区
中图分类 号 ： ６ ４ ５ 文献标 识 码 ： 文 章编 号 ：Ｏ ４ ７ ６ ２ １ ） ９ ０ ７ ２ Ｐ ３． Ｂ １ ０ —５ １ （ Ｏ ２ ０ —０ ３ —０
３ ６ ５ ｍ， 计 口径 ２ ４ ２ ￣４ ０ 设 ９ ｍｍ， 裸孔 ； ４ ０ ５ ０ 设 计 口径 ２ ５ ５ ￣ ５ ｍ， ４ ｍｍ， 裸孔 。 ２ ２ 钻 进 工艺 ．
矿深水井施工中应用气动潜孔锤施工工艺 ， 不仅可解决 施工用水的难题 ， 更提高 了施工效率 ， 降低了施工成本 。
井 开 采奥 陶 系石灰 岩 地 下 水解 决 生 产 生 活 用水 。某 煤
１ ～ １ ０ 设 计 口径 ４ ０ ６ ９ ｍ， ０ ｍｍ， 下 ３ ７ ７ ｍｍ ×
８ ｍｍ 钢质 螺 旋 卷 管 ， 泥 固管 止 水 ；９ ～ ３ ６ 设 计 水 １０ ２ ｍ， 口径 ｊ３０ ２ ５ ｍｍ， ｊ３ ５ 『 下 ２ ２ｍｍＸ８ 『 ｍｍ钢 质螺旋 卷 管 ， 水泥 固管止水 ｉ
简述气动潜孔锤在水井施工中主要参数的选择
简述气动潜孔锤在水井施工中主要参数的选择发表时间：2016-08-23T14:26:21.187Z 来源：《低碳地产》2015年第5期作者：樊留建[导读] 简单叙述了气动潜孔锤工艺在山东抗旱找水项目中的应用实例。
四川省核工业地质调查院四川成都 610061 【摘要】主要阐述了如何在气动潜孔锤施工工艺中选取钻压，风压，风量及风速等主要钻进参数；简要介绍了气动潜孔锤钻进过程中注意事项；简单叙述了气动潜孔锤工艺在山东抗旱找水项目中的应用实例。
【关键词】气动潜孔锤；钻进参数；水井 1、前言空气潜孔锤是以压缩空气为动力的一种风动冲击器。
它通过将产生冲击功和冲击频率直接传给钻头，再由钻机带动钻头做慢速的回转运动，进而不断形成对孔底不同扇面的新鲜岩石冲击破碎效果。
同时利用冲击器排出的压缩空气，对钻头进行冷却和将破碎后的岩石颗粒排出体外，从而实现了孔底冲击回转钻进的目的。
它具有钻进效率高、碎岩能量利用率高等优点。
然而实现高效钻进，就必须选择合理的钻进参数。
2、钻进参数的选择2.1钻压的选择空气潜孔锤钻进的基本工作过程，是在静压力（钻压）、冲击力和回转力三种力作用下不碎岩的。
其钻压的主要作用是为保证钻头齿能与岩石紧密接触，克服冲击器及钻具的反弹力（也称背压），以便有效地传递来自冲击器的冲击功。
钻压过小，难以克服冲击器的工作时的背压和反弹力，直接影响冲击功的有效传递。
对于潜孔锤全面钻进，一般认为单位直径的压力值在30～90kg/cm，钻压的合理选择应考虑到钻进方式（裸孔或偏心跟管、全面钻进或取心钻进），设备性能、钻具匹配（钻具钻量），以及所选用的冲击器的性能（如低风压还是中高压，因工作压力的不同而背压不同）进行综合考虑，既要达到最佳的钻进效果，还要最大限度地减少钻具及钻头的磨损。
钻压的选取可参照表1。
潜孔锤钻进主要靠冲击器活塞来冲击钻头，而不是靠钻杆柱加压提高钻速。
如果孔内钻柱自身重力超出其范围时应采取减压钻进。
钻压过高会导致钻杆剧烈震动，将会增大回转阻力和使钻头早期磨损，会损坏冲击器，钻孔弯曲和钻速下降等问题。
空气潜孔锤钻进技术在河南的应用发展与成效参考Word
空气潜孔锤钻进技术在河南的应用发展与成效摘要：“十二五”开局之年，作者概要回顾了自上世纪八十年代以来河南地质勘探行业引进、推广应用空气潜孔锤钻进技术并不断发展的历程及其成效，旨在进一步推动河南地质科技进步，着力提升河南地质工程科技水平，促进工程技术高层次人才发展，带动专业技术队伍整体水平提升，在当前实现深部找矿工程突破战略中，为河南地质找矿突破和跨越式发展做出更大贡献。
关键词：空气潜孔锤地质勘探应用发展0、概述空气潜孔锤钻进以其高效、优质、低耗等显著特点倍受国际钻探界的青睐，自六十年代以来已先后在一些工业发达国家得到广泛应用。
我国地矿部门于1978年开始进行该项新技术应用在水文水井钻探的研究，八十年代初，原地矿部水文方法队和山西水文一队相继开展了水文水井钻探气动潜孔锤钻进技术的研究与应用工作，在河北保定、山西太原等地缺水山区的水井施工中成效显著。
河南最早于1986年由省地矿厅水文一队开始研究、引进空气潜孔锤钻进技术并应用于缺水山区的水文水井钻探施工，随着对该项技术研究的深入和设备发展的日趋成熟，目前在河南已发展到地质工程施工的各个领域，工艺技术方法实现了多样化，各项技术经济指标先进，取得了十分显著的社会和经济效益，极大推动了河南地质工程施工技术进步，为河南地勘行业经济发展作出了重要贡献。
1、发展状况1.1、水文水井钻探工程河南省地矿厅水文一队最早于1986年开始进行气动潜孔锤钻进试验的调研、立项和设备配套，1987年7月进行水文水井钻进生产性试验研究，先后完成了《气动潜孔锤钻进试验》、《多工艺空气钻进试验》、《气动贯通式潜孔锤反循环钻进工艺研究》等多项研究项目。
1.2、金矿勘探工程为解决河南嵩县大张乡范疙瘩金矿区复杂地层取芯困难问题，1990年长春地质学院和河南地矿厅地质二队联合开展GQ—100/44型贯通式潜孔锤反循环取芯（样）钻进试验，解决了该矿区取芯难、效率极低等问题，满足了地质技术要求，取得了良好的技术经济效果。
浅谈气动潜孔锤钻进技术的应用
浅谈气动潜孔锤钻进技术的应用摘要：气动潜孔锤钻进技术以其钻进效率高、钻孔质量好等一系列优点已被广泛应用，为使这一技术能够更好的应用，作者以实践为依据，参考有关技术资料，对气动潜孔锤钻进技术的应用进行了论述。
关键词：气动潜孔锤钻进技术一、前言气动潜孔锤钻进是当代多工艺空气钻进技术方法之一，由于它具有钻进效率高、钻孔质量好等一系列优点已被广泛应用，而且得到了大家的认可。
此项钻进技术迄今为止已有50多年历史，早期用于建筑业，随后扩展到采矿、钻凿水井。
我国于20世纪80年代初期，在基岩水井施工中开始应用这一技术。
经过几十年的科研开发和推广应用，现已取得了非常显著的成效，从根本上改变了长期存在的钻进效率低、成本高、成井质量差、出水量小、使用寿命短等问题。
二、气动潜孔锤钻进原理气动潜孔锤钻进是以压缩空气作为动力，推动潜孔锤工作，利用潜孔锤对钻头的往复冲击作用，来达到破碎岩石的目的，被破碎的岩屑随潜孔锤工作后排出的废气携带到地表。
由于用途范围的不断扩大，促进了潜孔锤向多品种（常规式、偏心式、中空式、多种口径）、大口径以及集束式发展。
三、气动潜孔锤钻进的优点1.适用于极硬、中硬地层中钻进，效率和成孔质量均很高。
2.所需钻压小。
一般钻压在10～30kN。
3.钻孔垂直度好。
4.设备损耗小。
与回转钻进相比，潜孔锤钻进所需扭矩较小，这样对设备的损耗相对很小。
5.潜孔锤钻进维修费用低，使用寿命长，每米进尺成本比一般回转钻进降低50%。
6.钻进时不用水，有效的解决了干旱缺水地区施工供水困难问题。
四、气动潜孔锤钻进技术参数1.风量、风速和风压风量的确定，一方面是要根据所用冲击器的性能而定，另一方面则要满足所需的上返风速。
因为岩屑在气流介质中由于本身的粘度、密度和形状的不同而具有不同的悬浮速度，因此要使岩屑有效的排出孔外，达到孔底干净，就必须采用大于岩屑悬浮速度的上返风速才行，这也是潜孔锤钻进时重要参数之一。
除了反循环气动潜孔锤钻进不受孔径的限制外，正循环钻进风量在钻杆与孔壁环状间隙中的上返流速，不少资料推荐宜在15m/s～30m/s。
空气潜孔锤在水文水井钻探中的应用
[1] 杨 富 春 . 空 气 潜 孔 锤 在 大 口 径 水 文 水 井 钻 探 中 的 应 用 [J]. 西 部 探 矿 工 程 ,2009,21(6):48-50.
[2] 赵鸿杰 , 孙智杰 . 空气潜孔锤与气举反循环钻进组合工艺在水文水井钻探中 的应用 [J]. 探矿工程 - 岩土钻掘工程 ,2006,33(11):52-53.
（4）当钻孔遇到破碎层，且不是含水层时，尽可能在破碎层 中多钻进一定深度，直至无法钻进时，提出钻具，灌注水泥浆，
待水泥渗入裂隙中将破岩固结后，再用潜孔锤将钻孔渗透，继续 以原孔径钻进。
（5）每钻进 100 m 左右，应对钻具和潜孔锤进行提钻检查， 同时通过上下钻具，对磨孔壁进行吹扫和修理，防止长时间不提 钻，遇到缩径地层不提钻的现象。
5 结语 空气潜孔锤以及气举反循环结合钻进施工工艺具备成井时间
较短、成井品质较好、施工节省水等特点，纵然早期投资大、技术 水平较高，但面临目前恶劣的市场竞斗，它已充足展示出其显赫 的竞斗力。该结合钻进工艺不仅仅适合应用作水文水井钻探，而 且还适合应用于空气潜孔锤钻进工艺 ：用作某种不允许用水施工 的工程孔中，比如正在开挖的煤矿井眼、通气孔、电缆孔、送料孔 等 ；用作已明确地层岩性不需取心的钻孔，可较大提升工作率度， 减少工期，如灌浆孔施工等 ；用作岩土工程整顿中的滑坡段的锚 固孔施工，假如使用水钻工艺钻孔，可能影响滑坡复苏或运动加 大，乃至危害施工期间中现场工作人员的人身安全。
①进入隧道前，必须调查场地是否平坦。便于移动桩机，然 后对局部易损件进行装药，保证矿山钻孔场地的稳定，作业时不 发生位置移动。② 接收钻孔测量把控点、基准线、水平点等有关 信息，与工作人员一起测量准确度。设测点前，做好行业筹备工 作，对机械设备进行校正，制定钻井施工方案。③ 安装并测试 内置机器。钻机就位后，用液压系统将水平仪调整到水平尺。设 备就位后，将钻头对准木桩位置，使立柱端部与立柱中心一致， 使桩机平整，保证孔不移动。④ 手动。桩座就位后，将锤击与桩 位对齐，调整垂直度。在拔孔过程中，控制锤的沉降速度，检查 钻头是否扭曲，了解异常状况的因素，快速采取对策。⑤ 清除 孔时，要使用空气潜孔锤发生的压缩空气用为清洗介质，将锤击 零碎的岩屑带进孔内摆放。派专人清理洞口，清除的岩屑是可以 运到外面的颗粒。⑥ 人工穿透坚硬矿层，人工认真察看钻孔速 度和孔隙岩屑释放量，按施工需求，按人工深度把控人工标高方 位。当人工施加预应力时，应停止人工钻孔，设备运转正常，并 进行锤击和旋转，使洞内岩屑顺利排出。
空气潜孔锤钻进技术在援豫抗旱找水成井施工中的应用
开孔 段 ： 规 钻进 井 径 ￣ ７ ｍ， 度 １ 常 ２３ｍ 深 ０ｍ 左 右 （ 人完整 岩层 ３～５ ｍ） 进 。 成井段 ： 潜孔 锤 钻 进 井 径 ￣ ５ ＵＩ深 度 ６ ２ ０ＩＴ， Ｔ ０
～ １０ｍ。 ２
终孔 段 ： 孔 锤 钻进 井 径 ￣ ０ 潜 ２０～ ￣ ７ １５ｍｍ，
［ 中图分类号 ］ ６４５ Ｐ ４． ［ Ｐ ３． ；６１７ 文献标识码 ］ ［ Ａ 文章编号 ］００— ９３ ２１ ）２— １８一 ４ １０ ５４ （０２ ０ ０２ ｏ
（ ） 径及深 度 ： ２井
１ 概 述
２ １ 我 队按 照 国土 资源 部 、 州 省 委 、 ０ １年 贵 省 政府 及 贵州省 地 矿局 的安 排 ， 后投 入 ４台套钻 先
Ｘ Ｐ一１ ７ Ｈ ０ ０型 空 压 机 。压 力 ： ４ １ ｋ ， 气 量 ： ２ ． ｇ 供
３ ． ０ ３ ｍ 。
在 冲击器 上 面安 装一 个 扶 正 器 ， 击器 上 来 第一 冲
根 钻杆再 安装 一个 扶正器 。
２ ３ 钻 进 过 程 中孔 内事 故 的 预 防 及 ． 技 术 处 理措 施
而定 。
终孔 段 ： 井 内情 况 而 定 。井 内垮 塌段 下 置 视 ￣１８ｍ ６ ｍ无 缝钢 管护 壁 。
２ ２ 施工 工 艺 ．
（） １ 钻进 方法 ： １ 采用 清水 回转钻 进 ， ０～ ０ｍ， １ ２ ０ ｍ 采 用 不 同规 格 的 气 动 潜 孔 锤 钻 进 。 ０～ ６
２ 钻 探 工
２ １ 井 身 结 构 ．
（ ） 深 ： 计井 深 １ ０～２ ０ｍ。 １井 设 ５ ６
（ 若井 内背压太 大 冲击 器不能启 动或 者井 内裂
河南省空气潜孔锤钻进技术的应用与发展
河南省空气潜孔锤钻进技术的应用与发展
黄彦彬;余立明;靳双喜
【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》
【年(卷),期】2012(039)001
【摘要】以详实资料概要回顾了自20世纪80年代以来河南地质勘探行业引进、推广应用空气潜孔锤钻进技术并不断发展的历程及其成效.
【总页数】4页(P37-39,43)
【作者】黄彦彬;余立明;靳双喜
【作者单位】河南省地矿建设工程〈集团〉有限公司,河南郑州450007;河南省地矿局水文二队,河南郑州450053;河南省地矿建设工程〈集团〉有限公司,河南郑州450007
【正文语种】中文
【中图分类】P634.5
【相关文献】
1.贵州碳酸岩地层地热深井空气潜孔锤钻进技术应用研究 [J], 赵华宣;李强;陈涛;陈浩;苏宁;王虎
2.空气潜孔锤钻进技术在乌蒙山地下水探采结合工程中的应用 [J], 张统得;严君凤;房勇;许蛟
3.空气潜孔锤钻进技术在七角井矿井充填孔施工中的应用 [J], 李兴兵
4.空气潜孔锤钻进技术矿山钻探在施工中的应用 [J], 何文;张航
5.空气潜孔锤钻进技术在舜皇山基岩地热深井的应用 [J], 石荆京;张海林;苏园园;胡志航;郑秀华
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绳索取芯液动潜孔锤在豫西地区的应用
（） ３ 因为金 刚石单 晶 的抗 冲击 韧 性 与粒 度 成 反 比， 故 粒度 不要 太大 ， 可选 用 ７ ￣８ ０ ０目左 右 的金 刚石 ， 刚 金 石 浓度 在 ７ 左右 。 ５
（） ４要有足够 的胎体强度和硬度 ， 避免受 冲击作用 而破裂 ， 一般选用 中硬 一硬胎体 ， 唇面形状 以平底形 、 圆
钻进 ， 底 冲洗 液 流量 大 ， 高 频脉 动 冲 击 流 动状 孔 呈 态 ， 头唇 面 与 岩 石 表 面 间 隙是 高 频 变 化 的 ， 使 孕 钻 致
镶金 刚石钻头唇面冲洗液 漫流面扩大 ， 带岩粉 ， 携 冷 却 钻 头 能 力 增 强 ， 少 了岩 粉 粘 附 和 重 复 破 碎 ， 有 减 也 利 于 提 高 效 率 和 钻 头 寿 命 。 此 外 ， 底 钻 具 受 高 频 孔
（） １灵宝大南沟矿区和灵湖矿区以混合岩 、 糜棱岩、 伟晶岩 、 石英岩等为主 ， 硬度较高 ， 岩石可钻性级别普遍
在７ ～９级 。
（） 宁上 宫 矿 区主要岩 石为 ： ２洛 杏仁状 安 山岩 、 杏仁 斑状 安 山岩 、 杏仁状 英 安 流 纹 岩 和第 四系坡 积 物 、 散 松 砂、 砾石 组成 。岩 石硬 度 属 硬 与偏 硬 岩 石 ， 其研 磨 性 属 中等 ， 等级在 ４～５之 间 ， 别 ６级 ， 部 分 岩石 可 钻 性 个 大
荷， 应力集 中， 瞬时可达极高值 ， 易使 岩石产生体积破 碎 。充 分发 挥 了冲击 动 载 和静 压 回转 切 削 的联 合 作 用
碎岩 ， 大幅 提高 了钻 进 效率 。从 岩石 力 学理 论 可 知 ， 岩
液 动潜 孔锤 钻进 是 在 回转 钻 进 的 过程 中给 钻 头 附
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１之 间 。 １ ＂ １
４口， 进尺 １６ ．８ｉ， ３２０ 单井 涌水 量达 到 ２ ０～９０ ｎ ４ ６
１ ／ ， 大提 高 了钻 速 ， 率 是 正 常 循 环 钻 进 近 百 Ｔ ｄ大 Ｉ 效 ２ 设 备选 型 、 配备 Ｓ Ｃ一 ０ Ｐ ６ ０型 红 星 水 文 水 井 钻 机 １台 ； Ｈ Ｘ Ｐ一
２１ ０ １年第 ３ ８卷第 １ Ｏ期
探矿 工程 （ 土钻 掘工程 ） 岩
３ ７
空气潜孔锤钻进 技术 在豫 西抗 旱找水
打 井施工 中的应 用
陈鑫发 ，牛建设
（ 河南省地矿局第二水文地质工程地质 队， 河南 郑州 ４ ０５ ） ５ ０ ３
摘
要： 空气 潜孔 锤在豫西山区 、 重缺水 的基岩地 区抗 旱找水 打井施 工 中发挥 出 了优越 性 。介绍 了空气潜孔锤 严
２ １ 年 ２月 ， 队在豫 西抗 旱找 水打 井项 目 ０１ 我
中 ， 据 西部 山 区 、 岩 地 区缺 水 的 特 点 ， 用 现有 根 基 利
卵 、 、 石 、 砾 碎 石层 ， 岩 裂 隙 ， 砾 漂 砂 基 基岩 构 造 破碎 带互 层 等 。一 般 覆 盖 层厚 度 为 ９— ８ｉ， 岩地 层 ２ 基 ｎ 多 为片 岩 、 片麻 岩 、 片麻状 花 岗岩 ， 石 级别 为 ５～ 岩 ８ 级 ， 孔 主要布 置在 断裂 破碎带 和 风化壳 裂 隙层 中 ， 钻
ｍａ ｅ ｏ ｈ ｐ ｌ ａｉｎ ｅｆｃ ｓｏ ｉ ｄ ｗｎ ｏｅ ｈ ｍｍｅ ｒ ｌ ｇ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｆ ｕｔｆ ｃｕ ｅ ｚ ｎ ｎ ｌ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｆ ｒ — ｄ ｎ ｔ ｅ ａ ｐ ｉ ｔ ｆ ｔ ｆａｒ ｏ ｈ ｌ ａ ｃ ｏ ｅ ｒｄ ｌ ｎ ｈ ｏｏ ｉ ａ ｌ ｒ ｔ ｒ ｏ ｅ ａ ｄ ｗｅｌ ｅ ｅｏ ｅ ｏｍａ ｉ ｉ ｅ ｙ ａ
倍， 在荥阳市崔庙镇郑岗村 （ 井位编号 ： Ｎ Ｔ９ 井 Ｈ Ｇ５） 深 ３６０ ５ ．１ｍ纯钻进 ７ 终孔成井 出水 ， ２ｈ 最高机械 钻速 １．０ｍ ｈ平均机械钻速 ４ ９ ／ ， ５ ８ ／ ， ．５ｍ ｈ最高台班
钻进技术工艺在豫西抗旱找水打井 工程施 工中的实际应用及其操作要点 、 钻进 技术优势 。同时分 别对断Байду номын сангаас破 碎带
地层和较完整地层 中的空气潜孔锤钻进技术 的应 用效果进行 了深入探讨和总结 。 关键词 ： 空气潜孔锤钻进 ； 缺水地 区； 抗旱 找水 打井 ； 果 效 中图分类号 ：６４ ３ Ｐ ３ ． 文献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ：６２— ４ ８ ２ １ ） ０— ０ ７— ３ １７ ７ ２ （０ １ １ ０ ３ ０
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设备 ， 果断的购置配备大型高风压空气压缩机 ， 采用
空气潜 孔 锤钻 进技 术 ， 豫 西 地 区基 岩 找 水 打井 中 在 取得 了较好 的社 会 效益 、 济效益 ， 井技 术工 艺方 经 钻 面取得 很 大 的突破 。空气 潜 孔锤钻 进 完成 找水 打井
静止水位在 ９ ０～１８ｉ 之问。动水位在 １０～ ３ ９ ｎ ４ ２８