旋挖钻机入岩数据的收集与分析
SR220R旋挖钻机高效入岩机理的初步分析(xiugai)
SR220R旋挖钻机高效入岩机理的初步分析黎中银[1 2]夏柏如[1]吴方晓[2][1]中国地质大学（北京）[2]北京市三一重机有限公司100026摘要：设置适合掘进岩层的旋挖钻机加载方式，用旋挖钻机主动“动静载荷耦合加压”与被动“快慢交替施扭矩”,利用截齿作业中的自转与公转，形成对岩面静压、冲击、碾压及拖动剪切，使岩石在复合力的作用下形成开裂区并通过截齿公转与自转中作用力方向的变化，使岩石破碎自行捕捉最容易发育的裂纹及最有利于破碎路径，达到高效掘进岩层。
试验以天然花岗岩采石场为试验场地，证明了对岩石的冲击—静压—拖动剪切的联合作用，具有最佳的破岩效率，冲击载荷作用时，岩石形成足够大的开裂区，静压下截齿随钻头旋转将岩石从岩体上剥离带走。
试验还发现，自由面的有效利用和减小无效功都有利于增加破碎效率。
（上述内容英文翻译）1、引言旋挖钻机施予总轴压的能力与传统岩石掘进机比，低5～10倍。
而作用在岩石上的力只有超过岩石抗压强度极限的30～50％，岩石才能顺利地从岩体上破碎下来[1]。
旋挖钻机自身不充足的加压能力很难达到岩石最高效的破碎形式—“跃进式破碎”。
想利用高效机动的旋挖钻机达到高效破岩的目的是工程界的一大愿望，也是一大难题。
之所以如此，有如下两方面原因：第一、岩石是一个各向异性、不均质不连续的组织物，弄清岩石在钻深孔这一边界条件下的破碎机理，创造合理的入岩条件，实现入岩工程的高效掘进，既要依赖于“在小能力∶A，即输入功率：作业面积）”中对破碎理论把握，又要依靠现代输入且大作业面掘进（P输基础施工设备和工法去不断适应并切合掘进深孔岩石实际。
第二、就旋挖钻机而言，入岩是一个新的挑战，既要使设备输出的“作用方式”达到高效入岩，又要承受作业工况给设备的恶劣反作用，还要保持旋挖钻机高效机动的特点。
因此对机器设备的设计理念、钻掘工法两方面都提出了更高的要求。
在这一领域，北京三一重机经过长期不懈的努力终于有了重大突破，新研制的SR220R入岩钻机于近期完成了入岩特种工况实验，试验地点是北京市周口店“永富强采石场”。
PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位
PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位PDC钻头钻井过程中的岩性描述归位包括对钻屑、岩心和录井数据进行分析和解释，以确定岩石的组成、成分和性质。
这些信息对于合理评价和解释地层结构、地层属性和储层特征至关重要。
钻屑是钻井过程中产生的岩石碎屑颗粒。
通过对钻屑进行观察和分析，可以推断出岩石的类型、颗粒大小、组合以及可能的成因。
岩屑的形状、颜色、含矿物质的特征和含油气的特征等都可以通过显微观察和光学显微镜分析来确定。
岩心是通过钻井操作中获取的实际岩石样品。
岩心的获取通常是通过旋转钻头切割岩层并将样品带回井口。
岩心样品是研究岩石组成和结构的最重要依据之一。
通过对岩心进行物理性质测试、岩石薄片观测和特殊测试，可以确定岩石的性质、岩相以及可能的油气储集情况。
录井数据是通过使用各种仪器在井中进行测量和记录的数据。
这些数据包括地层电阻率、自然伽玛辐射值、声波速度、密度等各种物理性质的测量。
录井数据的解释可以提供更详细的地层信息，包括岩石成分、大小、渗透性、孔隙度以及含水、含油气的程度。
在钻井过程中，通过综合分析钻屑、岩心和录井数据，可以确定各个岩层的岩性描述归位，包括岩性类型、岩层的厚度、空间分布以及可能的流体含量。
这些信息对于油气勘探评价、储层预测和开发决策具有重要意义。
岩性描述归位的方法包括：2. 岩心描述：对获得的岩心进行详细的观察和描述，包括岩石颜色、质地、结构、矿物成分等特征。
岩心的取样和描述通常是在钻井过程中进行的，需要对岩心进行物理性质测试和岩石薄片观察等方法来精确确定岩性。
3. 录井数据解释：通过对录井数据的分析和解释，包括地层电阻率、自然伽玛辐射值、声波速度、密度等测量结果，来确定岩性。
通过与已知岩性的对比和归纳，可以将录井数据转化为具体的岩性描述。
4. 综合分析：将钻屑、岩心和录井数据进行综合分析，包括对各种数据的对比和协调，来确定岩性描述归位。
通过建立地层模型，将不同的解释结果进行匹配和验证，最终得出地层的岩性描述。
旋挖钻机入岩机理和钻岩效率的分析
旋挖钻机入岩机理和钻岩效率的分析
黎中银;王宏伟;解大鹏
【期刊名称】《建筑机械（上半月）》
【年(卷),期】2008(000)001
【摘要】叙述了旋挖钻机在桩基础施工中遇到的入岩问题,对入岩过程中岩石的受力状态以及影响因素进行分析,并针对入岩问题提出了解决的措施和建议.
【总页数】5页(P73-77)
【作者】黎中银;王宏伟;解大鹏
【作者单位】中国地质大学(北京),北京,100083;北京市三一重机有限公司,北京,102206;北京市三一重机有限公司,北京,102206;北京市三一重机有限公司,北京,102206
【正文语种】中文
【中图分类】TU67
【相关文献】
1.旋挖钻机入岩能力简述 [J], 刘文忠;管佩先;孙宽良
2.旋挖钻机入岩空气冲洗钻进技术 [J], 王国辉;张春来;林明赫;郑成果
3.旋挖钻机结合潜孔钻机入岩成孔施工的探讨 [J], 周艳
4.旋挖钻机大直径、高强度入岩钻进工法详析 [J], 贾学强;丁洪亮;刘永光
5.三一强力入岩旋挖钻机SR315RC8下线 [J], 无
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地质钻探机在地下铁路勘察中的数据采集与处理
地质钻探机在地下铁路勘察中的数据采集与处理地下铁路的建设对于现代城市的交通发展起着至关重要的作用。
在地铁工程的勘察和设计过程中，地质钻探机扮演着关键的角色。
地质钻探机通过采集地下土层、岩石结构和地层的数据，为隧道的施工方案和稳定性评估提供准确的科学依据。
本文将重点介绍地质钻探机在地下铁路勘察中的数据采集与处理技术。
一、地质钻探机的数据采集原理地质钻探机是一种专门用于获取地下土壤和岩层内部信息的设备。
它通过旋转的钻杆和钻头，将地下的样本带到地面进行分析和检测。
在地下铁路勘察中，地质钻探机主要用于采集以下数据：1. 土层的含水量和密实度：地下铁路的安全性和稳定性与土层的含水量和密实度密切相关。
地质钻探机通过钻取和提取地下土壤样本，根据土壤的湿度和密实度来评估土壤的稳定性。
2. 岩石结构和强度特性：地下铁路通常需要穿越各种岩石，包括砂岩、页岩、花岗岩等。
地质钻探机可以获取岩石的样本，并利用实验室测试技术来分析岩石的强度特性和结构。
3. 地层的厚度和分布：地下铁路的设计需要考虑地层的厚度和分布情况。
地质钻探机通过连续钻取样本，可以获取地层的厚度、深度和分布情况，为工程设计提供准确的地质信息。
二、地质钻探机的数据处理技术地质钻探机采集到的原始数据需要进行处理和分析，以得出准确的结论和评估。
1. 数据标定和质量控制：在地质钻探过程中，需要对数据进行标定和质量控制。
标定是为了保证数据的准确性和可靠性，而质量控制则是为了识别可能存在的误差和异常数据。
2. 数据解析和解释：地质钻探机采集到的数据包含大量的信息，例如土层的含水量、岩石的结构和地层的分布等。
对这些数据进行解析和解释，可以揭示地下的地质情况，为地铁工程的设计和施工提供指导。
3. 地质模型的建立：基于地质钻探机采集到的数据，可以建立地质模型来描述地下的地质结构和特征。
地质模型可以为地铁工程的设计和风险评估提供科学依据。
4. 数据可视化和报告编制：为了使数据更加直观和易于理解，可以采用数据可视化技术，将采集到的数据以图表或三维模型的形式展示出来。
旋挖钻机泥入岩技术（学会多赚500万）
旋挖钻机泥入岩技术（学会多赚500万）前言泥岩成因是由细粒土经长期沉积压缩而成，通常泥岩强度介于400~1000kpa(极限承载力)或8~30mpa(单轴抗压强度)之间，属于及软岩或软岩范畴，旋挖钻机钻进如此强度的地质是没有问题的，但却会出现打滑！塞齿！糊底等不进尺现象，大大影响了施工效率，此外泥岩在我国分布广泛。
如：四川，重庆，南京等各大省城，因此必须破解泥岩钻进，掌握泥岩钻进方法，才能提升施工效率，预防施工隐患。
目录一地质特征二泥岩特性三机型配置四干成孔工艺五操作控制六注意事项七钻具优化●泥岩地质特征泥岩：弱固结的粘土经过中等程度的后生作用（如挤压作用，脱水作用，重结晶作用及胶结作用等）即可形成强固结的泥岩。
泥岩是已固结成岩的，但层理不明显，或呈块状，局部失去了可塑性，遇水不立即膨胀的沉积型岩石。
●泥岩特性1 遇水软化：泥岩矿物成分由细粒土组成，因此具有遇水软化特性。
2 颗粒细腻：泥质岩粒度<>3 层理构造：泥岩性沉积岩，由长期压缩而成，层理构造但并不明显。
小结：泥岩的不可塑性，其结晶颗粒细腻，层构造造成表面光洁；在泥浆润滑及软化作用下，容易出现打滑，塞齿，糊底现象。
●机型配置泥岩强度：根据泥岩强度进行机型配置，如极限承载<>●地质强度：当泥岩强度极限承载力超过>500kpa\单轴抗压强度>10mpa<> 不泥岩强度极限承载能力达到600kpa或以上\单轴抗压哟度15mpa或更高（以1m桩径，泥浆静压工艺为例），由于开体钻斗的结构，扁齿切削能力以及自身强度等因素，已不能满足施工需求，因此此时需配置双底截齿入岩钻具。
（注：可选用μ40或30\50截齿17~19mm合金；当强度苦寒到极限承载能力700kpa或以上，单轴抗压强度>18mpa或更高值，需选用截齿入冉筒钻取芯，截齿合金尺寸19~22mm）●干作业成孔工艺泥岩地质无地下水时，可采用干作业成孔工艺，此时泥岩没有泥浆润滑及软化，消除了打滑，塞齿，糊底等现象，利于泥岩破碎，降低了钻进负载，可提升钻进能力。
旋挖桩相关知识总结
旋挖桩相关知识总结第一篇：旋挖桩相关知识总结旋挖桩： 1.入岩深度，（超前钻资料）首先察看地堪报告，知道每桩在多少米进入某岩层。
入岩的深度按设计给定确定，往往设计会给出在进入某层岩多少米为持力层，根据桩基础规范：相邻要桩的深度要根据较深桩确定，并且两桩底之间的距离不能大于两桩底之间的高差.‘勘探孔的深度应符合下列规定：①一般性勘探孔的深度应达到预计桩长以下3~5d(d为桩径)，且不得小于3m；对大直径桩，不得小于5m；②控制性勘探孔深度应满足下卧层验算要求；对需验算沉降的桩基，应超过地基变形计算深度；③钻至预计深度遇软弱层时，应予加深；在预计勘探孔深度内遇稳定坚实岩土时，可适当减少；④对嵌岩桩，应钻入预计嵌岩面以下3~5d，并穿过溶洞、破碎带，到达稳定地层；⑤对可能有多种桩长方案时，应根据最长桩方案确定。
2、打桩速度一台桩机一天3-4根3、旋挖桩应该与管桩交叉施工（尽可能做到互不影响）。
4施工电、水与钢筋笼加工场的布置电：宜沿场地周边布设电线杆并沿周边布线，旋挖桩施工用电主要是钢筋制作和泥浆泵用电，线路全部采用三相五线制引出至各用电点；水：从甲方提供的用水接驳点接出至施工区域（2寸管），至施工区域后按每60m设置一个接水口。
钢筋笼加工场：本场地旋挖桩分布较散，钢筋笼加工场应根据施工场地灵活布置，宜布设在集中施工区附近，避免出现钢筋笼转运的现象。
钢筋笼加工场可按20*30m规格布设，基底铺设20cm石粉并压实，上面铺设方木条。
5、施工流程、旋挖桩施工方法（1）测量放线定位复核建设单位提供的测量控制点符合要求后，测放出各桩桩位，拼装好桩架就位。
根据预先测设的测量控制网（点），定出各桩位中心点。
双向控制定位后埋设钢护筒并固定，以双向十字线控制桩中心。
开钻前必须先校核钻头的中心是否与桩位中心重合。
在施工过程中还须经常检测钻具位置有无发生变化，以保证孔位的正确。
（2）钢护筒埋设：护筒有定位、保护孔口和维持液（水）位高差等重要作用，可采用打埋和挖埋等设置方法。
旋挖钻机入岩能力简述
Ｄｉ ｃ ｓ ｉ ｎ ｏ ｈ ｒ ｌｉ ｇ Ｒｏ ｋ Ｃａ ｃ ｔ ｆＲｏ ａ ｙ Ｄｒ ｌｉ ｇ Ｒ ｉ ｓ ｕ ｓｏ ｎ ｔ ｅＤ ｉｌｎ ｃ ｐａ ｉｙ ｏ ｔ ｒ ｉｌｎ ｇ
豳 福 田雷沃 重工 国际股份 有 限公司 刘文忠 ／Ｉ ｎ ｈｎ ＬＵ Ｗｅ ｚｏ ｇ 管佩 先／ＵＡ Ｐ ｉｉ 孙 宽良／ＵＮＫｕｎｉｎ Ｇ Ｎ ｅｘａ ｎ Ｓ ａｌ ｇ ａ
的破碎 特 性 人手 ， 旋 挖 钻 机进 行 硬 岩施 工 的必 备 条 对
件进行 逐一说明。
花 岗岩 砂 岩
１ １
石灰岩
１
０ ４ ． ． ～０ ０ ０ １
０５ ． １
另外， 岩石 的强度 受加载 速度 的影响也 比较明显 ， 主要表 现在 随着加载速 度 的增 加 ， 岩石 的强度会有大 幅 提 高 。 目前一 般 认 为 ： 但 在钻 具冲击 岩石 的速 度不大于 ５ｍ／ ｓ时， 岩石 的力学 性能不会发生本质性 的改变 。
料 ， 是 随着压 力 与温 度 的增加 ， 石 的强度 会 由脆性 但 岩
冲击 破 岩 ： 据 理论 分析 ， 根 只有当作用 在岩石上 的 压 力超 过了岩石单 轴抗 压 强度极 限的 ３ Ｏ％～ ０％ 时， ５
２ １．４ 建设机械技术与管理 ６９ ０ ０ ０
向韧 性转化 。
岩石才会顺 利实现破碎 。 以在 压力没有达到岩石 的破 下， 所 依靠动力头 的驱动 ， 就能实现钻具 的剪切破岩。 加压 碎强 度极 限 以前 ， 可通 过钻 具与岩石 的多次冲击 ， 使岩 系统的加压力 经过钻杆 的传 递 ， 使钻具截 齿切入岩土 ， 石产生 裂纹 ， 降低 其强度 ， 当岩石强 度 降低 到一定程 度 利用钻具旋 转产生的扭 矩使岩石产生 剪切破 碎 ， 岩石的 就能实现岩石破 碎。 目前市场上常用的设备为冲击锤 。 破 碎颗 粒 比较大 ， 岩效率 高。 如果 岩石硬 度较高 ， 破 但 磨 削 破 岩 ： 较小 的压 力 载 荷 下 ， 靠 旋 转 的 钻 钻具 截齿 无法 切人 岩石 时 ， 无 法实 现岩 石 的剪切 破 在 依 就 具 与岩石 接 触 所产 生 的摩 擦 力 的作用 ， 引起 岩石 破 碎 ， 来 其破岩 方式就 会 以磨 削破岩 为主， 此时岩石 的破 碎 损 （ 方法 实 际上一种 研磨 作用 ） 该 。此种方 法 岩石的破 效率会 降低。 碎速 度 比较慢 ， 石破 碎颗 粒较 细， 具磨损 严重 。目 岩 钻
旋挖钻机硬岩钻进技术
旋挖钻机硬岩钻进技术1.硬岩工程性质1.1硬岩强度与承载力根据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001中，对岩石坚硬程度分类：表1岩石坚硬程度分类 单位(MPa)坚硬程度坚硬岩较硬岩较软岩软岩极软岩饱和单轴抗压强度f r >6060≥f r＞30 30≥f r＞15 15≥f r＞5 f r≦5单轴抗压强度60≥f r＞30 MPa，岩石即属于较硬岩范围，常见岩石如钙质砾岩、泥质砂岩、泥质灰岩、强风化花岗岩、正长岩等。
单轴抗压强度f r>60 MPa，岩石属于坚硬岩范围，常见岩石如钙质砂岩、石灰岩、花岗岩、玄武岩及安山岩等。
岩石的单轴抗压强度是通过勘探钻机取芯在实验室内测定的强度参数，未能全面反映岩石所在地层的工程性质，因此除单轴抗压强度外，判定岩石强度还有其他的指标，其中最重要的是地基承载力特征值(f ak)，指通过原位试验确定该岩石地层可承受上部荷载的能力，绝大多数地质报告提供的岩层强度指标也都是承载力指标。
表2 岩石性质与地基承载力对应表单位(KPa)风化程度强风化中风化微风化硬质岩石700～1500 1500～4000 ≥4000软质岩石600～l000 l000～2000 ≥2000 由于硬质岩石所具备的高强度和高承载力，使得它可以作为建筑物或构筑物基础良好的持力层，因此在桩基础施工领域中，往往要求端承桩（入岩桩）桩端深入中风化岩层≥0.5米或者≥1.5倍桩径距离。
1.2 岩石强度的影响因素影响岩石强度的因素是多方面的：1.矿物成分岩石的矿物成分对岩石的物理力学性质产生直接影响，如石英比例含量高的石英岩强度高于方解石比例含量高的大理岩。
2.结构常见的结构有结晶连接的岩石和胶结物连接的岩石，结晶颗粒大小和胶结联结的形式都对岩石强度有重要影响。
3.构造主要是指矿物成分在岩石中分布的不均匀性和岩石结构的不连续性，如片状构造、板状构造、千枚状构造等。
4.水岩石被水饱和后强度有所降低，岩石孔隙度越大，水的软化性表现的越明显。
旋挖钻机入岩能力简述
旋挖钻机xx能力简述1、旋挖钻机施工概述旋挖钻机是一种用于建筑基础工程成孔作业的桩工机械，具有施工速度快、成孔质量好、环境污染小、操作灵活方便、安全性能高及适用性强等优势，已成为钻孔灌注桩施工的主要成孔设备，旋挖钻机是一种高度集成的桩基施工机械，源于国外矿山机械，采用一体化设计、履带式360°回转底盘及桅杆式钻杆，一般为全液压系统。
特殊的桶型钻头直接取土出渣，不需接长钻杆，钻孔时孔口注浆以保持孔内泥浆高度即可，因而能大大缩短成孔时间。
由于带有自动垂直度控制和自动回位控制，成孔垂直度和孔位等能得到保证。
桶钻取土上提过程中对孔壁扰动较小，桶钻周边设有溢浆孔，溢出泥浆可起到护壁作用。
对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的旋挖钻机,可适应我国大部分地区的土壤地质条件，包括淤泥层、粘性土、泥土、粉质土、（泥）砂层、卵砾石、卵（漂）石层、强风化岩层、永久冻土、风化基岩等地层。
目前旋挖钻机最大施工孔径已达4.0m，xx在达到90m。
2、岩石特性及岩石破碎理论2.1岩石特性岩石是岩块与岩体的总称，是一种各向异性、非均质、不连续的物质。
大多数岩石在常温常压下是脆性材料，但是随着压力与温度的增加，岩石的强度会由脆性向韧性转化。
岩石的强度是指岩体在外部载荷作用下，整体抵抗变形的能力。
岩石的强度一般用单轴抗压强度、抗拉强度、抗剪强度来表示，其中抗剪强度和抗压强度是确定岩石工程稳定性的主要因素。
岩石在无围压的情况下，受纵向压力出现压缩破坏时，单位面积上所承受的载荷称为单轴抗压强度。
而抗剪强度是指岩石在外力作用下达到破坏时的极限剪应力。
库伦-纳维准则通过大量的试验证明，岩石在受压时会表现出最大的抵抗破坏的能力，而岩石的抗剪强度极限仅为抗压强度极限的10%左右。
下表列出了常见岩石不同强度的对比关系。
岩石性质xx砂岩石灰岩不同受载方式下的岩石强度相对值抗压强度（MPa）111抗拉（MPa）0.02～0.040.02～0.050.04～0.10抗剪（MPa）0.090.10～0.120.15另外，岩石的强度受加载速度的影响也比较明显，主要表现在随着加载速度的增加，岩石的强度会有大幅提高。
旋挖机入岩取芯技巧
旋挖机入岩取芯技巧旋挖机是一种常用的土方机械，在土方工程中有着广泛的应用。
然而，当遇到需要入岩取芯的情况时，使用旋挖机可能会面临一些技术难题。
本文将介绍一些旋挖机入岩取芯的技巧，希望对工程人员在实际操作中有所帮助。
使用旋挖机入岩取芯前，需要对岩石的性质进行认真的勘察和分析。
岩石的硬度、坚固程度以及裂隙情况等因素都会对取芯操作产生影响。
通过对岩石进行钻探和取芯测试，可以获取到相关的数据，然后根据实际情况选择合适的工艺和操作方法。
旋挖机入岩取芯时，需要选择合适的钻头和取芯工具。
一般来说，硬度较高的岩石可以选择使用硬质合金钻头，而对于较软的岩石则可以选择普通钢质钻头。
钻头的直径和长度也需要根据芯样的要求进行选择，以确保取得满足要求的芯样。
在实际操作中，旋挖机入岩取芯时需要注意以下几点技巧：1. 合理选择旋挖机的转速和进给速度。
转速过高会导致钻头过快磨损，转速过低则可能无法有效钻进岩石。
进给速度过快会导致芯样损坏或脱落，进给速度过慢则会浪费时间。
因此，需要根据具体情况进行调整和控制。
2. 控制好钻进角度。
一般来说，旋挖机入岩取芯的角度应与岩层的倾角相匹配，以确保钻头能够准确进入岩石并避免偏离目标位置。
3. 在取芯过程中，需要注意及时排除岩屑和水泥浆。
岩屑和水泥浆的堆积会影响钻进速度和取芯质量，因此要及时清理，保持钻孔的畅通。
4. 钻孔深度达到要求后，需要使用合适的工具将芯样取出。
取芯工具可以选择手动或机械式，具体取决于芯样的大小和岩石的硬度。
在取出芯样时要小心操作，避免损坏芯样。
5. 取芯后，需要对芯样进行标识和保护。
芯样的标识应包括取芯位置、深度、日期等信息，以便后续的实验和分析。
芯样的保护则需要放置在合适的容器中，并注意避免受到外界的振动和损坏。
旋挖机入岩取芯是一项技术要求较高的工作，需要工程人员具备一定的专业知识和经验。
通过合理选择工艺和操作方法，控制好旋挖机的转速和进给速度，及时清理岩屑和水泥浆，以及正确取出和保护芯样，可以提高取芯的效率和质量，为工程项目的顺利进行提供有力的支持。
三一旋挖钻机入岩探讨
入岩机理和能力提升
加压模式曲线
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入岩机理和能力提升
5.入岩钻机功能演示性试验和现场入岩试验成果
加压方式：不同的加压方式，岩石破碎有不同的形式。有研磨或疲劳 破碎；有跃进式破碎。 地质条件：不同的地质条件宜用不同的加压方式；不同硬度的岩石， 应选用合理的转矩和轴压匹配。 转速变化：转速快慢之间交替变化,有利于提高破碎效率。 转速会在快慢之间交替变换,此时截齿冲击凿削岩面可提高破碎效率。
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入岩机理和能力提升
动静组合载荷作用下岩石破碎试验研究
在动静态多功能岩石破碎试验台上 ,以花岗岩为试验对象 分别进行了单一静载、冲击载荷和动静组合载荷破岩试 验 ,结果表明 :静载 +动载组合模式能大幅度提高破岩效 果 ,在破碎深度与破碎体积等方面比单一冲击或压入具有 明显的优势 ,不同的动静组合载荷存在不同的破岩比能 , 合理选取动静载荷的比值 ,可使破岩比能最小 ,破碎效果 最优。
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入岩机理和能力提升 静压破岩、冲击破岩和组合破岩试验结果
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4.SR入岩钻机设计思路
机械设备方面：主要在动力头 加压方式上做重大改动，由静 加压方式改为动静耦合加载方 式。
钻具方面：通过合理布齿,使齿 间相互为对方创造自由面,为高 效碎岩创造条件。
工法方面：嵌岩筒钻和单头单 螺锥螺旋钻头交替钻进的工法
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6.面临的任务
入岩机理和能力提升
在入岩机理理论的支持下，经过不断深入的试验探索，针 对不同地质条件，寻找出一个的设备、工法等方面的合理 配置，全面提升旋挖钻具的入岩能力。
➢设备方面：加压力、脉冲形式、加压频率、扭矩、转速 以及与之相适应的底盘、结构的变化
➢工法方面：钻具、钻头、锥角参量变化、各种转具的配 合使用等。
SR200R旋挖钻机入岩试验及若干问题探讨.doc
【工程案例】SR200R旋挖钻机入岩试验及若干问题探讨从2007年8月9日至2007年9月7日，北京市三一重机有限公司用新研制的SR200R旋挖钻机进行了入岩试验，试验地点是北京周口店“永富强采石场”，入岩地质为全风化至未风化花岗岩。
9月7日试验人员为几十位参观客户和桩工协会专家现场钻进，用φ1250嵌岩筒钻4分钟钻进弱风化花岗岩118mm，用φ1000单头单螺钻头2分钟钻进弱风化花岗岩196mm。
现场专家和客户对入岩效果比较满意。
相关实验记录见表一“现场试验记录”。
入岩试验场地地理环境入岩试验场地地理环境试验结论：已经证实SR200R入岩旋挖钻机可实现在Ra≤210MPa的花岗岩中钻进。
已经证实通过操作手法的运用能对硬岩产生冲击作用，从而提高了钻机的入岩能力和效率。
已经证实通过交替使用不同结构的钻头可使2种以上的钻头间互相形成自由面，增进了入岩钻进效率。
已经证实钻孔垂直精度达1/100。
通过用SR200R入岩旋挖钻机对灰岩和花岗岩的钻孔试验，体会和认识到如下六个问题：一、入岩旋挖钻机主机应具备的基本条件：岩石中能量耗散规律和动态断裂准则明确指出：“当加载能量小于某一门槛值时，其加载能量完全不参与裂纹扩展，全部为无用耗散能量；当加载能量达到动态断裂准则时，岩石动态破坏，无功耗散能量大约为15％。
”以这一理论为出发点，入岩旋挖钻机必须具备大的加压能力和大的动力头功率（大扭矩和高转速）。
首先，岩石岩石在大加压力作用下，可实现岩石节理的贯通和裂纹形成，内聚力消失从而只克服摩擦力就能从岩体上分离；可实现小岩体在压力作用下被挤压向自由面，裂纹扩展到自由面，小岩体被剪断从岩体上分离；也可实现RQD大于75的完整岩石在碾压作用下形成岩屑。
只有完整的岩石被变为碎块和碎屑，才能实现钻进。
其次，大扭矩和高转速的液压动力头是实现冲击作业的必要条件。
在钻头截齿切削轨道上，截齿撞击凸起的岩体，动力头被减速，当截齿越过凸起的岩体转速加快冲向新的凸出岩体，在高速、低速的转化中岩体不断被撞击，高速与低速间速度差越大，凸出岩体得到的冲击越大，只有大扭矩和高转速的液压动力头才能增大高速与低速间速度差，对于旋挖钻机（功率较小的破岩机械）入岩而言，冲击能有效的制造出一些大的载荷从而越过岩石脆性断裂或塑性屈服的“门槛值”，旋挖钻机要入岩必须实现冲击过程。
旋挖钻机钻进入岩判定与地层识别方法
旋挖钻机钻进入岩判定与地层识别方法许明;刘先珊;周泽宏;张林;牛万保;张同乐【摘要】为了提高旋挖钻机施工效率和持力层辨识准确度,采用旋挖钻机钻进过程实时监测系统,对钻进过程中的直测参数和派生参数进行采样和分析,根据钻机工作参数和地层岩土体物理力学参数的固有特性、统计特性,建立钻进过程地层识别系统模型,把地质条件和钻机的工况参数联系起来.研究结果表明:地层结构的变化必然使钻进参数发生变化,进而使旋挖钻机显示出与不同埋置深度地层相适应的动态特征,利用岩土层承载能力评价的特征值——地层比功可概括地反映各类地层的质量好坏,通过与一桩一孔勘察结果进行对比,证明基于随钻参数的持力层判定方法有效.%In order to improve the efficiency of the construction and increase the identification accuracy of bearing layer, the direct measurement parameters and the derivation parameters of rotary drilling rig were recorded and analyzed using real time monitoring system for drilling process. The drilling parameters and the physical and mechanical stratum parameters reveal inherent characteristics and statistical properties. The formation identification system relating geological conditions with the parameters of drilling was proposed. The results show that the drilling parameters definitely change with the variation of stratigraphic structure. The rotary rig shows different dynamic characteristics according to different embedded depths. All kinds of strata can be reflected in general based on specific energy to evaluate the bearing capacity. Compared with the survey results, the formation identification method based on drilling parameters of rotary drilling rig has been proved to be effective.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(048)012【总页数】6页(P3344-3349)【关键词】旋挖钻机;工况参数;持力层;地层比功【作者】许明;刘先珊;周泽宏;张林;牛万保;张同乐【作者单位】重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室,重庆,400045;重庆大学土木工程学院,重庆,400045;重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室,重庆,400045;重庆大学土木工程学院,重庆,400045;国家电网重庆市送变电公司,重庆,400039;国家电网重庆市电力公司,重庆,400015;重庆大学土木工程学院,重庆,400045;重庆大学土木工程学院,重庆,400045【正文语种】中文【中图分类】U451+.5旋挖钻机是一种取土成孔灌注桩施工机械，靠钻杆带动回转斗旋转切削岩土，然后提升至孔外卸土的周期性循环作业装备[1−2]。
浅谈旋挖钻机在大孔径硬质岩桩基施工中的应用
浅谈旋挖钻机在大孔径硬质岩桩基施工中的应用摘要：旋挖钻具有经济、高效、环保等优点，在桩基施工中应用广泛，但对于层理裂隙弱发育的硬质岩层，采用旋挖钻机施工进尺非常缓慢，成孔效率较差。
本文结合土洞新寨3号大桥桩基施工，从地质分析、钻机型号比选、钻头改进和分级扩孔方案四个方面详细介绍了旋挖钻在大孔径硬岩施工中的应用情况，通过现场实际工效对比，得到最快最优的施工方法，施工取得了良好效果，为旋挖钻机在大孔径硬质岩层的桩基施工提供有益的参考。
关键词：硬岩桩基；旋挖钻进；分级扩孔施工；1.概述旋挖钻机具有适用地层广泛、施工速度快、施工精度高、机械化智能化程度高、工程质量好，行走移位方便、施工占地小等优点，目前逐渐成为桩基施工的首选工艺。
旋挖钻在软岩及较坚硬岩施工中有明显的效率优势，但在硬质岩层施工中（单轴饱和抗压强度大于60兆帕），旋挖钻机施工效率就会变得非常缓慢，并且截齿磨损严重。
施工中如何解决硬岩钻进效率低的问题，对于工程施工的推进具有重要意义。
2.工程概况土洞新寨3号大桥为86+148+86m连续钢构，全长326.0m，分左右幅，主墩承台尺寸为15.1×15.1×4.5m，基础为9根直径2.5m的钻孔灌注桩，设计为摩擦桩，共计36根，最大桩长70m。
根据地质调查、钻探揭露结果，桥址区范围内主要地层有第四系冲洪积卵石、残坡积角砾、二叠系上统龙潭阶硅质岩及砂岩。
地层岩性按照工程力学性能并结合工程特征主要划分为 3个工程地质单元层：（1）第四系全新统冲洪积层，杂色，稍密～中密，饱和，主要分布于小溪处，厚约0.30～1.00m；（2）第四系全新统残坡积层，杂色，稍密，稍湿，母岩主要以砂岩、硅质岩为主，次棱角状，含量约为50%，粒径2-50mm，余下为砂及黏性土充填，层厚：0.90～3.00m；（3）二叠系上统龙潭阶，主要包括有全风化硅质岩、强风化硅质岩、中风化硅质岩及全风化砂岩、强风化砂岩、中风化砂岩。
地质钻探机在岩石力学参数测试中的数据采集与分析
地质钻探机在岩石力学参数测试中的数据采集与分析地质钻探机是一种工程设备，常用于开展地质勘探与钻探工作。
在进行岩石力学参数测试时，数据采集与分析是至关重要的一环。
通过准确地获取和分析岩石力学参数的数据，可以为工程设计和施工提供可靠的技术指导和数据支持。
首先，数据的采集是地质钻探机在岩石力学参数测试中的重要任务之一。
为了获得准确的数据，需要合理选择合适的岩石力学测试仪器，并按照规范的操作流程进行测试。
在选择测试仪器时，需要考虑岩石力学参数测试的具体需求。
例如，如果需要测量岩石的抗压强度，可以选择压力机作为测试设备；如果需要测量岩石的剪切强度，可以选择剪切试验仪。
根据不同的测试要求，可以选择适合的仪器进行测试。
在进行测试时，需要遵循一系列操作规范。
首先，应根据具体的岩石类型选择合适的测试方法。
其次，需要保证测试仪器的准确校准，并使用合适的传感器和测量工具来获取数据。
此外，为了提高测试的准确性，应进行多次测试并取平均值，同时注意记录测试条件和环境参数。
数据采集之后，对采集到的数据进行分析也是至关重要的。
通过对数据的分析，可以得出岩石的力学参数，为后续工程设计和施工提供依据。
首先，需要对采集到的原始数据进行整理和处理。
这包括去除异常值和噪声数据，提取有效数据，并进行数据格式转换和单位换算等工作。
通过数据处理，可以得到高质量的数据集，为后续的分析工作提供可靠的输入。
其次，根据需要，可以对数据进行统计分析。
例如，可以计算岩石的平均值、标准差和偏度等指标，以了解岩石的整体特征。
此外，还可以绘制直方图、箱线图和散点图等图表，以可视化地表示数据分布和关系。
此外，还可以运用统计学方法和模型对数据进行进一步分析。
例如，可以使用回归分析和相关性分析来研究岩石参数之间的关系；可以应用聚类分析和主成分分析等方法来探索数据的内在结构和特征。
通过这些分析，可以深入了解岩石的力学性质，为后续的工程设计和施工提供科学依据。
最后，对于数据的分析结果需要进行合理的解释和应用。
钻探实验报告
钻探实验报告钻探实验报告一、引言钻探实验是地质学和石油勘探领域中一项重要的技术手段。
通过钻探实验，我们可以获取地下深处的岩石样本和地质信息，从而了解地球内部的结构和成分，探测矿藏和石油资源。
本报告将介绍一次钻探实验的过程和结果。
二、实验设备和方法本次钻探实验采用了先进的钻探设备和方法。
钻探设备包括钻机、钻头、钻杆等。
我们首先选择了一个合适的钻探点，并将钻机搭建在该点附近。
然后，通过旋转钻杆和钻头的方式，将钻头逐渐钻入地下，取得地下岩石样本。
三、取样和分析在钻探过程中，我们每隔一定深度就会停下来，将钻头取出，并取得岩石样本。
这些样本被称为岩心。
岩心是研究地下岩石性质和地质历史的重要依据。
取样后，我们对岩心进行了一系列的分析。
首先，我们对岩心进行了物理性质的测试，如密度、硬度等。
这些测试可以帮助我们了解岩石的结构和性质。
然后，我们进行了岩石成分的化学分析，通过化学分析可以确定岩石的主要元素和化学组成。
最后，我们还对岩心进行了显微镜观察和X射线衍射分析，以进一步了解岩石的微观结构和晶体结构。
四、实验结果通过对岩心的分析，我们得到了一些有意义的实验结果。
首先，我们发现在钻探的不同深度，岩石的性质和成分有所不同。
在地下较浅的地方，岩石主要由沉积岩组成，而在较深的地方，岩石则主要由变质岩和火成岩组成。
这说明地球内部存在着不同类型的岩石。
其次，我们还发现了一些有关地质历史的信息。
通过对岩心中化石的研究，我们可以确定地质年代和地质事件。
例如，我们在岩心中发现了古代海洋生物的化石，这表明在该地区曾经存在过海洋环境。
最后，我们还通过岩心的分析，初步判断了该地区的石油资源潜力。
在岩心中发现了一些油气痕迹和含油岩石，这表明该地区可能存在可开发的石油资源。
这对于石油勘探和开采具有重要的意义。
五、结论通过本次钻探实验，我们获得了地下岩石样本，并进行了详细的分析。
通过分析，我们了解了地下岩石的性质、成分和地质历史，并初步判断了该地区的石油资源潜力。
旋挖钻机入岩机理和钻岩效率的分析
旋挖钻机入岩机理和钻岩效率的分析摘要：旋挖钻机破碎入岩到目前为止仍是一个世界性的难题，主要有如下原因：岩石是一种各向异性、不均质、不连续的物质，弄清岩石的破碎机理，创造合理的入岩条件实现快速掘进，既要依赖于力学理论和实验手段的发展，又要依靠现代基础施工设备和工法的不断进步；对旋挖钻机而言，入岩是一个新的挑战，既要使机器设备在施工过程各个环节中优化匹配，又要在工程中提高钻进破碎效率，因此对设备的设计理念、钻掘时的工法实践，都提出了更高的要求。
关键词：旋挖钻机；入岩；能量；简述了旋挖钻机在桩基础施工中遇到的入岩问题，对入岩过程中岩石的受力状态以及影响因素进行分析，并针对入岩问题提出了解决的措施和建议。
一、参数验证性试验在整个试验过程中，安排了常规的参数验证性试验：运用数理统计的方法，以提高岩石破碎效率、实现低成本快速钻进为目的，对不同组别的硬岩、风化岩，从工作装置（钻杆、钻具等）、施工工艺和工法等角度设计了多组参数进行试验。
尽管样本量偏小，但仍可得出一些倾向性的结论：1.螺旋钻头锥角参量的变化、点式刀具截齿的不同排列方式、嵌岩筒钻的环切参量等对提高破碎岩石的效率具有重要影响。
2.采用不同的钻进加压模式，从能量场的角度，可合理分配破碎比功、控制钻进加压的脉动频率、提高截齿钻具的磨蚀性等，对入岩钻机的使用经济性有重要意义。
3.使用点式刀具是入岩破碎的基本前提，如何增加钻机的磋碾剪切和循环冲击劈岩效应是完善入岩工法、改进设备的基本方向。
二、入岩机理的初步分析1.压头侵入岩石时载荷与侵深之间的关系。
首先，截齿侵入岩石时，在它的前方出现一个袋状或球状的核，是物体在承受巨大压力作用下发生局部粉碎或显著塑性变形而形成的，称之为“密实核”。
其次，压头侵入岩石的特点是：载荷p增加之初，侵深"按一定比例增加，当达到某一载荷临界值时会发生突然的跃进现象。
待压头继续侵入到一个新的深度以后，载荷p再度上升，侵深h和载荷p又恢复到某种比例关系。
旋挖机入岩取芯技巧
旋挖机入岩取芯技巧
旋挖机是一种常用的岩土工程机械，广泛应用于基础工程、桥梁、隧道等建设领域。
其中，入岩取芯是旋挖机在岩石中取样的一项重要任务。
本文将介绍旋挖机入岩取芯的技巧，帮助大家更加高效地进行取样工作。
1. 选用合适的钻头
旋挖机入岩取芯时，钻头的选择非常重要。
一般采用的钻头有牙轮钻头、三翼钻头和钎杆钻头。
不同的钻头适用于不同种类的岩石。
例如，钎杆钻头适用于硬岩，而牙轮钻头适用于软岩。
因此，钻头的选择应根据实际情况进行合理搭配。
2. 控制旋挖机的速度
旋挖机入岩取芯时，需要控制旋挖机的速度。
一般来说，旋挖机越慢，取样效果越好。
因为慢速钻进会减少岩石的碎裂，保证取样的完整性。
此外，还需要注意控制钻头与岩石之间的接触力，避免过大的接触力导致取样失真。
3. 注意钻孔位置
旋挖机入岩取芯时，钻孔位置也是需要注意的。
钻孔位置应根据实际需要进行选取，避免出现孔壁不平、薄壁等情况。
此外，还需要注意钻孔位置的选择是否能够满足岩石力学性质的测试需要。
4. 取出取样
旋挖机取样完成后，需要将取样取出。
这一过程需要注意的是，取出时需要注意保持取样的完整性，避免取样过程中断裂或变形。
此
外，还需要注意取样的编号和标识，以便后续的测试分析。
总之，旋挖机入岩取芯是一项技术含量较高的工作。
钻头的选择、速度的控制、钻孔位置的选取和取样的取出都需要注意。
只有在技术娴熟的情况下，才能够取得更加准确和可靠的取样结果。
旋挖钻机入岩能力简述
旋挖钻机入岩能力简述摘要：旋挖钻机是一种高效的桩基施工设备，能够在复杂地层中顺利实现桩孔施工，但在不同地层的施工效率与施工工法有较大差异，本文重点对旋挖钻机硬岩施工的条件进行简单分析，明确了旋挖钻机进行入岩施工的必要条件。
关键词：旋挖钻机、单轴抗压强度、抗剪强度、剪切破岩1旋挖钻机施工概述旋挖钻机是一种用于建筑基础工程成孔作业的桩工机械，具有施工速度快、成孔质量好、环境污染小、操作灵活方便、安全性能高及适用性强等优势，已成为钻孔灌注桩施工的主要成孔设备，广泛用于市政建设、公路桥梁、高层建筑等地基础施工工程，特别是2009年国家为拉动内需而大规模投资的高铁工程，旋挖钻机的使用更是达到了前所未有的规模。
施工中旋挖钻机以旋转切削钻进，逐次取土成孔为主。
适应我国大部分地区的土壤地质条件，包括淤泥层、粘性土、泥土、粉质土、（泥）砂层、卵砾石、卵（漂）石层、强风化岩层、永久冻土、风化基岩等地层。
目前施工的旋挖钻机绝大多数以进行普通地层施工为主，普通地层的施工能够充分显示旋挖钻机施工效率与成孔质量的优势。
但进行硬岩施工时，由于旋挖钻机施工以旋转切削为主，在有限的加压载荷下，无法形成对岩层的有效冲击，导致旋挖钻机进行硬岩施工时，效率低下，不能真正体现旋挖钻机的成孔优势。
本文将从岩石的破碎特性入手，对旋挖钻机进行硬岩施工的必备条件进行逐一说明。
2、岩石特性及岩石破碎理论2.1岩石特性岩石是岩块与岩体的总称，是一种各向异性、非均质、不连续的物质。
大多数岩石在常温常压下是脆性材料，但是随着压力与温度的增加，岩石的强度会由脆性向韧性转化。
岩石的强度是指岩体在外部载荷作用下，整体抵抗变形的能力。
岩石的强度一般用单轴抗压强度、抗拉强度、抗剪强度来表示，其中抗剪强度和抗压强度是确定岩石工程稳定性的主要因素。
岩石在无围压的情况下，受纵向压力出现压缩破坏时，单位面积上所承受的载荷称为单轴抗压强度。
而抗剪强度是指岩石在外力作用下达到破坏时的极限剪应力。
地层测量中的钻孔记录数据整理与解析
地层测量中的钻孔记录数据整理与解析地层测量是地质学和地球物理学重要的研究方法之一，通过获取钻孔记录数据可以获得地质构造、岩性、地层分布等重要信息。
但是，钻孔记录数据的整理和解析是一项复杂而繁琐的工作，需要钻井工程师和地质学家的共同努力。
钻孔记录数据是通过在地下进行钻探作业时，钻头钻入地下所采集到的各种信息。
这些信息包括岩芯、岩屑、水文数据、地磁数据、地电数据等等。
其中，岩芯是最为重要的数据之一，可以直接观察到地层的岩性和结构。
岩屑则是通过钻头破碎岩石而产生的碎屑，可以用来判断岩石的厚度和性质。
水文数据、地磁数据和地电数据则可以用来研究水文地质和地球物理现象。
钻孔记录数据的整理工作包括对钻孔数据进行分类、编码和存档。
首先，钻井工程师需要将采集到的各类数据按照类型进行分类。
例如，将岩芯、岩屑等样本归类为地质数据，将水文、地磁、地电等数据归类为地球物理数据。
接下来，钻井工程师需要对这些分类的数据进行编码，以便于后续的存储和检索。
编码可以按照地质地球物理标准进行，也可以根据具体的研究目的进行设计。
钻孔记录数据的解析工作则需要地质学家的专业知识和经验。
首先，地质学家需要对钻孔记录数据进行初步的分析和处理。
这包括对岩芯、岩屑的观察和测量，对水文、地磁、地电数据的统计和分析。
然后，地质学家需要根据已有的地质知识和理论，对钻孔记录数据进行解释和建模。
通过将钻孔记录数据与地质模型进行对比，可以获得地质构造、岩性、地层分布等重要信息。
在地层测量中，钻孔记录数据的整理和解析是一项艰巨而重要的工作。
它不仅关系到地质学和地球物理学的研究进展，也关系到工程勘探和资源开发的效率和安全。
因此，钻井工程师和地质学家需要相互合作，密切配合，共同完成这项工作。
在未来，随着科技的不断进步，地层测量技术也将取得更大的突破。
例如，利用先进的钻探设备和数字化技术，可以提高钻孔记录数据的采集效率和质量。
利用人工智能和机器学习算法，可以实现对钻孔记录数据的自动化整理和解析。
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入岩时间（s）
截齿1入.9趋岩5 势速度曲线
1.8
20180411柳州现场施工钻进记录
1.65
局部数据会引起入
1.5
岩效率计算值存在
误差！
1.35
1.2
1: 112,1.18
入岩效率趋势 线的分区
速度降低区
截
第2页，共4页。
截齿1入.9趋岩5 势速度曲线
1.8
1.65
20180411柳州现场施工钻进记录
y = 0.0098x
趋势线可真实反馈入 岩效率和入岩过程
1.5
入岩深度（m）
1.35 1.2
1.05 0.9
0.75
100,1.08
0.6 0.45
0.3 0.15
0
0
第4页，共4页。
结论： 1、入岩效率需要记录多点数据，形成速 度趋势线； 2、某一时间点的入岩效率不能代表截齿 的实际入岩效率。
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170
0.75
y = 0.0119x
0.6
y = 0.0118x y = 0.0095x
DS01(1) DS01(2) BKH83(1) BKH83(2) 线性 (DS01(1)) 线性 (BKH83(1)) 线性 (BKH83(2))
0.45 0.3
0.15 0
0
第3页，共4页。
整体趋势的入岩效率（0点起始）： DS01(1):0.0118m/s=0.708m/min DS01(2):0.0119m/s=0.714m/min BKH83(1):0.0095m/s=0.57m/min BKH83(2):0.0098m/s=0.588m/min
某点的入岩效率（0点起始）： DS01(1),点1： 1.18/112*60=0.632m/min BKH83(1)， 点2: 1.08/100*60=0.648m/min 点3: 1.34/159=0.506m/min
3: 159,1.34
入岩深度（m）
1.05
0.9
DS01(1)
2:
BKH83(1)
数据记录对入岩效率的影响
• 入岩效率不是对某点数据的记录，而 是对整个入岩过程的描述；
• 多组数据形成的趋势线至少有三个分 区，不同区域会反应不同的入岩效率；
• 客户会更认可趋势线所代表的入岩效 率。
第1页，共4页。
截齿入岩速度曲线 趋势
速度稳定区
速度分界线
截齿完好或消耗量不大，穿透能力不 变，入岩效率趋于稳定。
入岩时间（s）