气动潜孔锤钻进技术若干问题
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【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。
因此，在选取压力参考值是应尽可能取下限值。
2.2转速的选择潜孔锤钻进是冲击回转钻进并以冲击作为碎岩主要方式的钻进方法。
所以无需过快的线速度。
反循环气动潜孔锤的研制及应用
收稿日期:2009-02-07;改回日期:2009-04-04 作者简介:许刘万(1954-),男(汉族),陕西白水人,中国地质科学院勘探技术研究所教授级高级工程师,全国水井钻机情报网首席顾问,兰州军区给水团技术顾问,探矿工程专业,从事水文水井、工程钻探设备、各类钻具及钻探工艺的研究、推广工作及进口全液压动力头钻机、国产各类钻机、机具的配套研究,河北省廊坊市金光道77号,xuliuwan@;史兵言(1970-),男(汉族),山东人,中国地质科学院勘探技术研究所高级工程师、科研项目负责,探矿工程专业,从事各种钻探施工钻具及钻探工艺方法研究开发推广工作;赵明杰(1956-),男(蒙古族),河北承德人,河北省地矿物资总公司副总经理,全国水井钻机情报网秘书长,经济管理专业,从事地矿物资与各类钻机的配套销售工作,河北省石家庄市中山西路891号。
反循环气动潜孔锤的研制及应用许刘万1,史兵言1,赵明杰2(1.中国地质科学院勘探技术研究所,河北廊坊065000;2.河北省地矿物资总公司,河北石家庄050081)摘 要:针对目前正循环气动潜孔锤施工中存在的若干问题,开发研制了新型派生系列反循环气动潜孔锤,经过在水井、砂金勘探施工中的应用,取得了非常显著的效果,为我国采用此种工艺方法施工提供了一种新的产品,使得这项技术更加完善,更加成熟,应用领域更加广阔。
关键词:空气钻进;水井;砂金勘探;反循环气动潜孔锤中图分类号:P634.4 文献标识码:A 文章编号:1672-7428(2009)04-0031-04D evelop m en t and Appli ca ti on of Reverse C i rcul a ti on D TH /XU L iu 2w an 1,SH I B ing 2yan 1,ZHAO M ing 2jie 2(1.The I n 2stitute of Exp l orati on Techniques,CAGS,Langfang Hebei 065000,China;2.Hebei Pr ovincial Geol ogy and M iningMateri 2als General Company,Shijiazhuang Hebei 050081,China ))Abstract:According t o the technical p r oble m s in positive circulati on constructi on,a ne w derived syste m of reverse circula 2ti on DTH was devel oped,which has been app lied in the constructi on of water well and alluvial exp l orati on with remarkable effect .This ne w p r oduct made DT H more perfect and br ought wider app licati on field .Key words:air drilling;water well;alluvial exp l orati on;reverse circulati on DTH1 概述反循环气动潜孔锤钻进技术,是多工艺空气钻进技术中的一个重要组成部分,也是空气钻进技术在碎岩方法上的一项重大突破。
反循环气动潜孔锤工艺应用说明(金矿)
反循环气动潜孔锤工艺应用说明
一、技术原理说明：
反循环钻进技术，是多工艺空气钻进技术中的一个重要组成部分，也是空气钻进技术在碎岩方法上的一项重大突破。
目前此种钻进技术发展迅速，应用范围越来越广。
反循环的工作原理是：采用全液压动力头钻机时，动力头下部安装一气盒子，通过气盒子进气口将压缩空气直接送入到双壁钻杆环状间隙，驱动反循环潜孔锤工作，然后从钻头底部进入内管中空通道返回地表。
这种钻进工艺最大的优点是：排渣断面小，不受孔径限制，上返风速高，排渣干净，不重复碎岩，钻进效率高，钻头寿命长，从而节约了供风量，减少了功率消耗和设备数量。
同时也能有效的解决粉尘对环境和人员设备的危害。
二、应用领域：
可广泛应用于砂金勘探、喀斯特等特殊地质结构区域施工、地热井施工、煤层气井施工、地源热泵钻井施工等。
反循环工艺施工现场照片（图1）反循环砂金勘探现场照片（图2）
反循环潜孔锤结构示意图（图3）
双壁钻具照片（图4）
反循环钻具与全液压动力头钻机连接示意图（图5）
使用全液压车载动力头钻机进行反循环连续取样示意图（图6）
三、总结：
应用该技术不仅可以大幅度地提高钻进效率，而且能减轻工人劳动强度,实现劳动过程机械化。
其以钻进硬岩效率高、成本低、事故少、成井质量好等优越性，由于反循环气动潜孔锤钻进技术具有一系列的优点，在正循环钻进方法显得
无能为力的条件下，有效的解决了许多技术难题，正受到钻探行业的普遍青睐。
气动潜孔锤钻进技术在基岩地区水文钻探中的应用分析
１ Ｏ ０ ・
科 技 论 坛
气动潜孔锤钻进技术在基岩地区水文钻探中的应用分析
何 杨
（ 吉林 省 四平 地 质 工 程 勘 察 院 ， 吉林 四 平 １ ３ ６ ０ ０ １ ）
摘
要： 本文首先分析 了气动潜孔锤的基本原理及其应用优势 ， 并在 此基础 上对气动潜孔锤钻进技术在基岩地 区水 文钻探 中的具体
应用进 行研 究。期望 可以对气动潜孔锤 钻进技 术的大范围推广应用有一定的促进作 用。
关键词 ： 气动 潜 孔锤 ； 水 文 钻探 ； 钻 进 技 术
０ ． ５ — ０ ． ７ Ｍ Ｐ ａ ，另 一 种 是 高 风 压 潜 孔 锤 ， 它 所 需 要 的 风 压 为 １ ． １气动潜孔锤的基本 工作原理 ０ ． ８ — １ ． ５ Ｍ Ｐ ａ 。２ ． １ ． ２风量 。在对风量进行确定时 ， 应当以潜孔锤 以及 为了确保气动潜孔锤既能保持 正常的 气 动潜孔锤属于 冲击 回转钻进技术 ， 其具 体是 由以下几个部分 空压 机的性能为前提 。同时 ， 又能将孔 内的岩石粉末排 除干净 ， 钻杆与孔 壁环状 间隙 组成 ： 配气装置 、 活塞 、 气缸 、 外套以及附属部件等等 。 其 中配气装置 工作状态 ， ０ ０ ｍ ／ ｍｉ ｎ以上 。 若是风量过小 ， 则不利于孔内 的主要作用是将 由钻杆输送过来 的压 缩空气分别送 给气缸 的前 室 的最低上 返风速应在 ９ 而且还会 对钻进效率造成一定程度 的影响 。 ２ ． １ － ３ 和后室 ， 借此来使活塞完成往复运动 ， 进 而达 到冲击钻头 的 目的 。 通 岩石粉末 的排 除 ， 常情况下 ， 配气装置应 当具有足够大 的断面 ， 并 且结构要尽 可能简 钻压 。实践表 明 ， 冲击功的大小 以及 冲击频率 的多少 与气动潜孑 Ｌ 锤 单， 最为重要 的是气道拐弯越少 越好 ； 在气动潜孔锤 中 ， 活塞是较为 的钻进效率密切相关 ， 而钻压是确保 冲击功能够充 分发挥作用 的主 重要 的组 成部 件之一 ， 也是主要 的运动 件 ， 其在 气缸 当中通 过往复 要 因素之一。 通常情 况下 ， 当潜孔锤直径一定时 ， 钻压应 当控制在一 运动产生 机械能 ， 并将 这部分能量传递 给钻头 ， 进而达到破 碎岩石 个 比较合理 的范 围内 ， 并 不是钻 压越 大 ， 钻进效 率就 越高 ， 恰 恰相 如果 在直径一定 的前提下 ， 钻 压设 置的过大 ， 会 使钻头的磨损速 的目的。 由于活塞相对 比较重要 ， 所 以要求其应 当具有合理 的尺寸 反 ， 及形状 ， 并且还要运动灵活 ， 这样才 能达 到较 高的冲击 效率 ； 气动潜 度 加 快 ， 这 样 会 降 低 钻 进 效 率 。若 是 选 用 的潜 孔锤 直径 为 ９ ０ ａ ｒ ｍ， 钻 孔锤 中的气缸分为前 室和后室 两个部分 ，它是活塞运动的载体 ， 对 压应 当控制在 ５ － ６ ｋ Ｎ为宜 ； 潜孔锤的直径为 １ ５ ０ ｍ ｍ， 钻压应 当控制 气缸最基 本的要求是结构简 单 、 抗磨 耐用 ； 外套 与气缸 之间组成 了 在 ９ － １ ０ ｋ Ｎ； 潜孔锤直径为 ２ ０ ０ ｍ ｍ， 钻压应当控制在 １ ３ — １ ５ ｋ Ｎ 。 个 空气 通道 ， 其 位于气缸 的外部 ； 气动潜孔 锤的主要 配套设备包 ２ ． ２ 气 动 潜 孔 锤在 基 岩 地 区水 文 钻 探 工 程 中应 用 括钻头 、 钻杆 、 钻机 、 空压机等等 。 为 了便 于研究 ， 下面依托具体 的工程 实例对气动潜 孑 Ｌ 锤在基岩 １ ． ２ 气 动潜 孔 锤 的应 用 优 势 地 区水文钻探 的具体应用进 行论述 。某地 区的 ｘ ｘ金矿水文观测孔 通过对大量的工程实践进 行研 究分析后发现 ， 气动潜孔锤具有 凿井 工程 中 ， 设计 了 ６个井 深 ５ ０ — ８ ０ ｍ的钻孑 Ｌ ， 主要用 作供 水井 的 以下应用优势 ： １ ． ２ ． １能够进一 步提高钻进效率 ， 并且可 以大幅度 缩 补充水源 。这 ６ 个钻孔全部位于 山间沟谷之 内。 该金矿所在地是典 短施工周期 。在对一些应用气 动潜 孔锤 的工程进行调查后发现 ， 采 型的基岩 地区 ， 地表覆盖层是厚度 为 ２ 一 ｌ Ｏ ｍ 的松散 第 四系冲积物 ， 用该 技术进行钻进施工 可以 比液动潜孔锤 的钻进效率 提高 ３ — ５ 倍 其 中含有 卵石 ，下覆盖层则是厚度 为 １ ０ — ２ ０ ｍ左 右的强风化 基岩 ， 左右， 若 是与回转钻进工艺相 比， 钻进 效率能够提高 ５ — １ ０倍 左右 。 再下是 比较完整的基岩 。该 地区的基岩岩性为黑云母花 岗岩 ， 局部 这是 因为气动潜孔锤在 钻进 的过程 中 ， 单次 冲击 功非常大 ， 并且 无 地方夹杂 由石英岩脉 。施工过程 中， 该地 区室外最低温度为零下 ３ ３ 液柱 压力 ， 同时 ， 排 渣风速较高 ， 不需要进行二 次破碎 ， 有效改善 了 摄氏度 ， 平均气温在零下 ２ ３摄氏度左 右。 本 工程在设计之 初选 用的 孔底碎岩条件 。 此外 ， 成孔之后可 以直接下泵进行抽水 ， 简化 了洗井 钻进工艺为泥浆护 壁 回转钻进 ， 由于室外 温度过低 ， 导致 水循环 管 工序 ， 它 的 机 械钻 速 最 高 可 达 ４ ０ ｍ ／ ｈ 。１ ． ２ ． ２可 以大 幅度 节 约 钻 探 成 路数 次出现冻结 ， 致使 工程 无法Ｊ ｒ ０ Ｉ ￣ Ｏ 进行。为了有效克服低 温对 钻 本。 由于气 动潜孔锤可 以采用球齿硬质合金钻头对硬度较高的岩石 进施工 的影响 ， 决 定采用气 动潜 孔锤 进行钻进施工 。改用气 动潜孔 进行 钻进 ， 这样一方面有助 于加快 岩石 的破碎速 度 ， 另一方 面球 齿 锤之后 ， 钻进施 工恢复正 常 ， 单 孔成孔仅 用 了 ５ ｄ ， 凿 井时 间大 幅度 硬质合金钻头 的使用寿命较之普通钻头高很多 ， 从 而节省了频繁更 缩短 ， 不但使出水量显 著提 高， 而且还 进一 步确保 了成井质量 。 鉴于 换钻头 的成本 。不仅如此 ， 气动潜孔锤 主要是 利用 空气 作为循环介 气动潜孔锤钻进技术的应用优势 ， 该 地区在随后 的水文地质勘察 工 质进 行钻进 ， 在整个钻进施工 的过程 中， 一般只需要非 常少 的生 产 程中再次采用 了气动潜孔锤施工两个抽水试验孔 ， 每个孔 的孔 深均 用水 ， 由此 不但节省 了用水 费用 ， 而且 还使该技术适用 于干旱缺 水 为 １ ５ ０ ｍ， 孔径为 ２ ５ ０ ｍｍ， 孔位 在构造破碎带上 。在应用气动潜孔锤 的地 区。 １ ． ２ ． ３有利于提 高成孔 的垂直度 。 因为气动潜孔锤在整个钻 进行 施 工 的 过 程 中 ， 钻 进 至基 岩 ２ － ３ ｍ后 ， 下人 护壁管 ， 两 个 井 眼仅 进 的过 程 中 ， 钻头 的钻 速 相 对 较 低 ， 加之离心力较小 ， 从 而使 得 钻 具 用了 ２ ０ ｄ 便顺利完成 ， 成井后 的出水量显著提高 。 对孑 Ｌ 壁 的撞击几率较低 ， 同时， 该技术是以高频对孑 Ｌ 底进行 冲击 ， 这 ３ 结 论 样一来有效减小了对破碎地层产生孑 Ｌ 斜的影响 ， 进 一步提高钻孔的 综 上所述 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 通 过本文 的分 析可知 ， 气 动潜 孔锤钻 进技术 能够在 垂直度 。１ ． ２ ． ４有助于确保成井质量 。通常情况下 ， 采用气动潜孔锤 比较坚硬 的基 岩地 区施工生产井 ， 该技 术不但工艺 简单 ， 而且施工 进行钻进 时 ， 不需要使用泥浆作 为循环介质 ， 这样便不 会 出现漏 浆 速度较快 。 同时 ， 该技术主要是 以空气作为驱动介质 ， 不会 受到外界 现象 ， 也就不 需要使用堵漏材 料 ， 而且 还有效减轻 了泥浆对含水 层 温度 的影 响， 尤其适合 在温 度较 低的条件下进行施工作业 。该技术 渗透性 的影响 ， 进一步提高 了成井质量。 在北方一些寒冷 的地 区有着较强的适 应能力 ， 具有广阔应用前景 。 ２ 气动潜孔锤钻进 技术在基岩地 区水 文钻探 中的具体应 用研 参 考 文 献 究 【 １ 】 宋军． 气动潜孔锤钻进在水 井施 工 中孔斜 问题 的原 因分析【 Ｊ １ ． 探 矿 ２ ． １气动潜孔锤 的参数选择 工程 ． ２ ０ １ ３ （ ７ ） ． 在应用气动潜孔锤进 行钻探的过程中 ， 钻进参 数的选择 是较为 【 ２ 】 张有． 空气潜孔锤钻进技术在抗浮 工程 中的应用研 究Ｉ Ｊ １ ． 中国煤炭 重要 的环节之一 ， 相关参数是否合理直接关 系到钻进效 率。气动潜 地 质 ， ２ ０ １ ２ （ １ ２ ） ． 孔锤 的钻进技术参数主要包括 如下 内容 ： ２ ． １ ． １风压 。 相关试验结果 【 ３ 】 李伟锋． 气动潜孔锤 钻进技 术在 大 口径 水井施 工ｑ － 的应 用『 ｃ １ 全 国 表明， 气 动潜孔 锤钻进 时 ， 钻速 会随着 风压 的增 大而增 大 ， 也就 是 成矿 理论 交流研讨会论文集ｆ Ｃ ］ ． ２ ０ １ ０ （ ３ ） ． 说， 风压与钻速成正 比例关系 。 在确定风压的过程中 ， 一方面需要 充 【 ４ 】 景远亮． 大孔径 空气潜孔锤钻进技 术在缺 水地区的应用『 Ｊ ］ ＿ 四川地 分考虑潜孔锤在正常工作 状态下所需的风压 ， 另一方 面还应 当考虑 质学报 。 ��
空气潜孔锤取心跟管钻进技术
空气潜孔锤取心跟管钻进技术一、基本概况空气潜孔锤取心跟管钻进技术针对河床、滑坡、等堆积地层，采用空气钻进而研发的一种钻探新方法，具有钻进速度快、取心质量好、不破坏植被和不影响地层稳定性等优势；主要用于浅部地质钻探（绿色钻探、砂卵砾石层钻探等），水利水电、滑坡等工程地质勘察领域。
该技术通过“优质、高效”的途径，解决了各种堆积地层的岩心质量较差和钻进效率较低等问题；可“以钻代槽”，避免槽探对植被的破坏。
二、技术主要内容空气潜孔锤取心跟管钻进技术采用风动钻进原理，将基础工程中的潜孔锤跟管钻进与岩心钻探领域的回转取心钻进组合，通过优化结构，优势互补，形成一种取心质量好、钻进速度快的钻进新方法，为工程地质勘察提供有效的技术手段。
其核心技术是潜孔锤取心跟管钻具。
图1 空气潜孔锤取心跟管钻具空气潜孔锤取心跟管钻进技术主要由中心取心钻具、套管靴总成组成。
前者执行取心钻进任务，并随钻带动后者跟进套管；后者执行推动套管随钻向孔底延伸，实现随钻跟管钻进。
整套钻具结构简单，使用简便。
中心钻具属于可提升部分，完成取心钻进回次后，可随钻杆被提到地表。
套管靴总成由套管钻头等三个零件组成。
该总成直接连接在套管下端，由中心钻具带动套管钻头旋转，承担跟管任务，钻孔施工期间，始终留在孔内隔离孔壁。
空气潜孔锤取心跟管钻进技术钻进原理：回转取心钻具，进行冲击取心钻进；同时，通过传扭副带动套管钻头回转，使其保持同步冲击回转钻进，并靠承传压付使套管向孔底延伸，而套管不回转。
钻进回次结束，直接将中心取心钻具提到地表进行取心，而管靴总成仍留在孔内；加长套管后，再将钻具下到孔底并与套管靴总成自动连接，可进行下一回次钻进。
表1 潜孔锤取心跟管钻具规格及其主要技术指标钻具名称 Φ127取心跟管钻具Φ146取心跟管钻具Φ168取心跟管钻具钻具规格/mm Ф127 Φ146 Ф168钻孔直径/mm Φ132 Φ152 Ф176岩心直径/mm Ф54.5 Φ67 Ф75跟进套管/mm Ф127 Φ146 Ф168钻头类型 球齿合金钻头 球齿合金钻头 球齿合金钻头钻具长度/mm 1570（外管1米）2570（外管2米）1525（外管1米）2525（外管2米）1710（外管1米）三、重要意义及应用情况1、成果的重要意义现阶段及相当长时间，我国高原等植被脆弱地区地质勘探，铁路等基础设施，水利水电和滑坡等工程地质勘察，其各种堆积地层钻探工作量巨大；“一带一路”向外延伸沿线的铁路、公路等基础设施建设，也将有巨大的工程地质勘察工作，该技术具有巨大市场，应用前景非常广阔。
气动潜孔锤钻进技术若干问题
气动潜孔锤钻进技术若干问题刘家荣;王建华;王文斌;许刘万【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,但在日常应用中也存在着诸如钻进效果不尽如人意,所选设备性能和施工条件不匹配、不适应其主要参数,基本操作守则掌握不好等问题.以工程实践为依据,参考有关文献,对气动潜孔锤钻进中的若干技术问题进行了论述,以期促进该技术的推广应用.【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》【年(卷),期】2010(037)005【总页数】5页(P40-44)【关键词】气动潜孔锤;钻进;钻进参数;设备;泡沫剂【作者】刘家荣;王建华;王文斌;许刘万【作者单位】中国地质大学《北京》,北京,100083;中国地质科学院勘探技术研究所,河北,廊坊,065000;中国地质科学院勘探技术研究所,河北,廊坊,065000;河北省地矿局石家庄综合地质大队,河北,石家庄,050081;中国地质科学院勘探技术研究所,河北,廊坊,065000【正文语种】中文【中图分类】P634.5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。
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。
从目前情况看,虽然推广面逐步扩大,技术领域不断拓宽,有的钻进效率比钢丝绳冲击钻进、牙轮回转钻进提高几倍到十几倍,成井率提高80%左右、成本降低50%,取得了显著的经济效益和社会效益。
但在日常应用中也存在一些问题和不足,诸如:(1）钻具组合形式单一,应用效果不尽如人意;(2）工艺方法简单,钻进效果不佳;(3）对泡沫剂的使用还不甚了解;(4）选用设备性能和施工条件不匹配、不适应;(5）进行气动潜孔锤钻进时,主要参数的选取和基本操作守则对钻进效率的提高影响等。
潜孔锤钻进工艺及技术问题探讨
型泡 沫剂为 气水混 合液 ， 作耗 风量是 １ｍ３ ｎ 地 工 ４ ／ （ ｍｉ 表流 量表 读数 ， 台 空压机 并 车送 风 ） 压力 表读 数 两 ，
１３ ．ＭＰａ。
１ ３钻进 效率 高 ， 头寿命 长 ． 钻
。 由于潜 孔 锤 结 构 性 能 不 断 改进 和 配套 设 施 逐
爆 破孔 、 地质 （ 田 ） 查孔 、 煤 勘 水文 水井 孔 、 煤层 气 钻
孔 以及 各种 用途 的技术 孔 。 其是 在 钻进 中硬一 硬 尤 岩层 时 ， 有效 。 更 近 年来 ． 随着潜 孔 锤钻 进 工艺 与 各种 专用 配 套 设 备及 工具 的不 断发展 和 完善 （ 包括 潜 孔锤 、 钻头 、 钻杆 、 空压 机 、 机 和 泡沫 冲洗 剂 等 ） 以及 对 潜 孔 钻 ，
７ ～ ８ Ｊ 冲击 频 率 １～ ０ ｚ ０ ６６ ， ３Ｈ 。 ｌ
合 ） 动 潜孔 冲击 器 活 塞 ， 驱 以较 大 的 冲击 功 和 高 频
冲击 潜 孔 锤 钻 头 ， 同时 在 钻机 转 盘 的带 动 下 ， 头 钻 低 速 回转 ， 岩石 破 碎 ， 使 所产 生 的岩 屑 被 高压 气 流
文章 编号 ：０４ ９７ （０ ７０ — ０６ ０ １０ — １７ ２０ ）６ ０７ — ３
中国Βιβλιοθήκη 煤田 地质 ＣＯＡＬ ＧＥＯＬＯＧＹ ｔ ＮＡ ＯＦ Ｃｔ Ｉ
Ｖ ｌ ９ Ｎｏ ０－ ． １ ６ Ｄｅ ． ２ ７ ｅ ００
潜孔锤钻进工 艺及技术 问题探 讨
袁 新民
（ 山西 省 煤 炭 地质 １８勘 查 院 ， 西 太 原 ００ ５ ） ４ 山 ３０ ３ 摘 要 ： 介绍 国 内外 潜 孔锤 钻 进 配 套设 备 及 ： 具性 能 、 格 的基 础 上 ， 比了 其 在钻 进 深 度 、 进效 率 、 用 寿命 、 在 ［ 规 对 钻 使
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。
气动潜孔锤技术
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 刚石钻头寿命高的适应性，大大降低了钻头成 本。
（二）根据空气潜孔锤在复杂地层条件下的 碎岩优势，研究其松散布地层及基岩地层中 的取心钻进，进一步完善钻具配套，拓展其 在复杂地层在进行工程地质勘察的应用。
1.2 研究的主要内容
（三）风动潜孔锤钻进行ODEX工艺，它不仅使用 了潜孔锤造孔，同时解决了套管跟进问题，避免了 钻孔坍塌和重复破碎，提高了钻进速度，本文拟探 索，在成孔口径及钻进深度上有所突破，以满足还 在水利、水电、工路、铁路、工业及民用等各类灾 害及基础施工中的不取心钻进。
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，但对发展此技术的认识都是肯定的， 地质生产部“七五”科技及攻关项目之一“多 工艺空气潜孔锤钻进技术的开发研究”，经过 五年攻关活动，项目所设七项课题和分解进行 的此项专题，均取得了丰硕成果，包括如下几 下方面：
1993年1994年笔者曾在成都市顺城街地下通道管棚施工及三角处交流中心深基坑支护成孔锚杆施工中遭遇此困难因地层皆为第四系列卵石层且地下水皆已疏干护孔极为困难虽当时已有偏心跟管工艺应用但因该工艺在生产中的应用还不十分成熟且钻进浓度远达不到当时浓度米的要求给施工带来较大困难为此笔者在通过如何就就根据冲击器的结构特点及工作原理进行认真分析后成功实现了空气潜孔锤在跟拔管施中的应用解决了施工难题并为单位创造了较好的社会及经济效益为在复杂地层中进行水平孔钻进提供了有利的技术支撑使空气潜孔钻进工艺在非开挖铺设管线隧道管棚施工边坡锚杆及锚索施工以及钻探埋卡钻的事故处理上得到了更为广泛的应用拓展了空气潜孔锤的应用领域
浅析气动潜孔锤钻进技术在钻探中的应用
2 气动潜孔锤施工的优点
（1） 施工冲击功率大� 潜孔锤以冲击碎岩为主， 钻进效率高， 是钻进坚硬岩层, 卵砾和漂砾层等坚硬 岩层的有效方法，而且潜孔锤的单次冲击功一般可 高达数百至一千焦耳以上， 以冲击碎岩为主 �汝箕沟 矿区白芨沟煤矿地层以石英粗砂岩 , 硅质细砂岩为 主， 岩石比较硬 ， 钻进比较困难 � 下表是在白芨沟煤 矿坚硬岩层中各钻进工艺对照表，空气潜孔锤钻进 钻速高达 5 1 0 m/ h （见同类地层进尺对照表） ， 充分说 明气动潜孔锤施工冲击功率大的特点�
（5 ） 气动冲击器结构简单， 便于制造维修， 工作 性能可靠， 潜入深水时密封性好， 孔底岩屑排除效果 好， 钻进速度和使用寿命长 �在施工白芨沟矿防灭火 灌浆 孔中， 30 0 m 的 两个钻 孔只用 一个 钻头， 价值 11 0 0 元， 施工只需 3 5 天 ，如果用普通钻 头钻进 300 m， 最少也需 60 个钻头， 价值 90 0 0 元， 施工最少
� 30 天左右 � 利用潜孔锤钻进， � 效率十分可观， 真正达 径 1 20 1 50m m 时，供风量在 1 0 1 2m 3/m i n 最合适， � 在 大于 1 20 34 0 m 采用 高压 冲击 器 时， 供 风量 在 到低消耗, 低劳动强度， 高效率, 高效益的目的 �
3 气动潜孔锤钻进缺点
第 8 卷 第 3期 VOL.8 NO.3
2010 年 6 月 Jun.2010
浅析气动潜孔锤钻进技术在钻探中的应用
黄忠正 谷保泽 宗伟琴
（神华宁煤集团公司生产技术部， 宁夏 银川， 7 50 0 0 4）
摘
要： 通过对神华宁夏煤业集团公司汝箕沟矿区地面防灭火钻孔及部分瓦斯抽放钻孔采用气动潜孔
锤钻进工艺施工， 总结出了气动潜孔锤施工的工艺优点和技术参数， 从而提高施工效率， 减少钻进事故� 关键词： 气动潜孔锤 施工工艺 处理措施 中图分类号： D 41 文献标识码： A 文章编号： 1 674-8 49 2 （20 10 ） 0 3 -0 40 -0 3
气动潜孔锤技术
• 气动潜孔锤技术概述 • 气动潜孔锤的类型与选择 • 气动潜孔锤的优缺点分析 • 气动潜孔锤的工艺流程与操作要点 • 气动潜孔锤技术的发展趋势与展望
01
气动潜孔锤技术概述
定义与特点
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
定义
气动潜孔锤技术是一种利用压缩 气体驱动的钻孔技术，通过冲击 破碎岩石或土层，实现地下钻孔 的目的。
智能化控制
引入先进的传感器和控制系统，实 现对气动潜孔锤的实时监测和智能 控制，提高钻孔精度和安全性。
环保节能技术
研发低能耗、低噪音、低排放的气 动潜孔锤，降低钻孔作业对环境的 影响。
应用领域的拓展
矿业开采
气动潜孔锤技术在矿业开采领域的应用不断拓展，尤其在 中小型矿山的开采中，气动潜孔锤钻孔效率高、成本低的 优势得到充分发挥。
提高钻孔精度
研究和发展新型的气动潜孔锤技 术，以减少钻孔过程中的震动， 提高钻孔精度。
优化气动系统
改进压缩空气的供应和调节系统， 提高压缩空气的压力和流量，从 而提高气动潜孔锤的钻孔效率。
04
气动潜孔锤的工艺流程与操作要 点
工艺流程
钻孔
使用气动潜孔锤钻机在岩石或土 层中钻孔。
扩孔
将钻孔扩大以适应潜孔锤的安装 和操作。
回转式气动潜孔锤的钻孔效率较高，钻孔质量较好，且钻孔 深度较大。
振动式气动潜孔锤
振动式气动潜孔锤是利用压缩空气驱动钻头产生振动进行 工作的。其结构简单，工作可靠，适用于各种硬岩和软岩 的钻孔作业。
振动式气动潜孔锤的钻孔效率较高，钻孔质量较好，且钻 孔深度较大。
选择依据
根据钻孔深度、钻孔直径、岩石硬度、岩石类型等因素综合考虑选择合适的气动 潜孔锤类型。
浅议气动潜孔锤在迁安市水源井施工中的应用
有少量覆盖层及 白云岩等各种坚硬打滑地层 情况 下的施工工艺 复杂 ，施工周期长 ，费用高 ，对施 工场地的各种 环境要求较高 等困难。钻 进过程中 ，转速低 、扭 矩小 、离 心力 小、效率高 、 大大减 轻了配套 钻机的重量及能力 ；大大缩 短了施工周期 ，节 约了打井成本 ，提高 了成井效率及质量 。 ４ ． ２采用气动潜孔锤跟管钻进技术 彻底解决 了覆盖层地质结 构不稳定 ，易坍塌 ，可针 陛差等 实 际困难 ，稳定 了孔 口及 孔壁 ，护壁、排渣 和钻进三个工序同 时进行 ，钻进 、洗井 、抽水三位一体 ，水质及水量效果 比较直 观 ，大 大提高 了一次成井 的效率 。
４ Ｉ ３采 用 气 动 潜 孔 锤钻 进重复破碎 的情况 ，在提高 钻进效率 的同时减轻 了钻头 的磨损 ， 延长 了钻头 的使用寿命 ， 降低 了成本 。同时能准确 的判断地层变化情况 ， 不堵塞含水层 ， 孔壁稳定 ，减少 了各种孔 内事故和机械事故的发生 。 ４ ． ４采用气动潜子 Ｌ 锤导向钻进技 术 大大提高 了井孔垂直度及 光洁度 ，以应对复杂岩层需要下 入 护壁管 的要求 ， 以及满足成井 以后下入水泵正常抽水 的要求 。 ３ ． １ 地 质 概 况 并且满足 了水源井设计施工 中的各种要求 ，大大提高了成井效 北营小学地处木厂 口镇北营村北 ，万太路东侧 。地质构造 率及质量 。 为 第 四系覆 盖层 厚 ８ ｍ，其 中 ０ ３ ｍ为粘 土层 ，结构 紧密 ， ４ ． ５气动潜 孑 Ｌ 锤施 工技术 是一种 新型 的、高效 的水 源井施工 透水 性差 ；３—８ ｍ为 漂砾 石层 ，漂砾石含 量约 占 ３ ０ ％ 以上 ， 钻 进技术 。在 今后 农村 水源井 施工 中，随着气 动潜孔锤 技术 分选性 差 ，最大粒径甚至达 到 ５ ０ ０ ａｍ以上 ；８ ｒ ｍ以下为基岩 ， 的深人发展必将会开辟一条崭新 的、更加广 阔的市场。 主要岩石结 构为白云岩及 变质灰岩 ，质地坚硬 、致密 、可钻性
空气潜孔锤技术在矿山充填钻孔应用中常见问题及处理措施浅析
空气潜孔锤技术在矿山充填钻孔应用中常见问题及处理措施浅析作者：许青海白宝云王宁来源：《青海国土经略》 2020年第3期许青海白宝云王宁（青海省核工业放射性地质勘查院，青海西宁810000）摘要：本文通过对在充填工程中空气潜孔锤钻进技术的关键技术点进行剖析,从合理选择空压机和冲击器的选择，优化选择钻进技术参数入手，确保空气潜孔锤钻进技术的正确使用，同时对在具体施工过程中常见的制约因素、从机理方面入手进行分析，提出合理化的技术措施，使潜孔锤钻进技术在实际应用中得到了极大的扩展。
关键词：充填孔；空气潜孔锤；防斜；排粉；孔壁失衡充填钻孔是一种要求高垂直度的大口径钻孔施工，在施工方法中有多种方式进行，目前主要采用的是两大类型钻进方式，一类是泥浆护壁、牙轮钻头+钻铤的钻具组合进行钻进，另一类是以空气或泡沫为循环介质，空气潜孔锤为主的钻具组合进行钻进。
两类钻进方式各有优缺点，第一类钻进方式适用范围广，能够有效地控制孔内压力和孔壁稳定，但其钻进效率受其切削方式的影响，钻进速度低下；第二类钻进方式钻进效率高，孔斜控制有力，但因其循环介质是空气和泡沫，对孔内压力和孔壁稳定不能进行有效的平衡，从而适用的地层较少。
在充填孔这类钻孔施工过程中，为了在规定的时间段内，达到钻孔垂直度的高标准要求，就需要对所采用的钻进方法进行优化组合，最大效率地发挥其优势，采取不同的技术措施改变其劣势，才能达到高质量高效率的项目任务。
青海省核工业放射性地质勘查院在新疆哈密地区铜镍矿区充填钻孔施工中主要采用了空气潜孔锤钻进工艺，通过实践，对空气潜孔锤钻进工艺在充填钻孔施工通过几个关键技术点进行过程控制，达到了工艺最优化组合，最终完成工程高效高质量的目的。
1 空气潜孔锤施工工艺的技术关键点分析空气潜孔锤钻进技术利用压缩空气做为动力，达到充填孔施工过程中的碎岩、排粉、冷却钻头目的，在使用过程中技术发挥到最优状态主要表现在以下三个技术关键点上：首先是正确选择适应地层的设备和器具；其次是使用过程中采用正确的钻进参数让空气潜孔锤达到最佳的应用状态；最后是在一些特殊地层中进行辅助技术应用，从而使之达到最优化的应用和最大的使用范围。
空气潜孔锤在灰岩地区水文凿井工程应用中应关注的几个问题
空气潜孔锤在灰岩地区水文凿井工程应用中应关注的几个问题【摘要】空气潜孔锤钻探工艺在云南抗旱救灾地下找水打井工程中的广泛应用，大大缩短了工期，为云南抗旱救灾地下找水打井工程赢得了宝贵时间。
文章主要对空气潜孔锤凿井施工中遇到的工程问题及解决方法进行了探讨。
【关键词】空气潜孔锤；灰岩；凿井；施工0.引言地下水的开发利用尤其是基岩水井钻凿，是人类可持续发展的重要内容之一。
空气潜孔锤钻凿基岩水井是国际上常规钻井方法，但技术和工艺上仍存在不足。
其是以压缩空气作为动力来破碎岩石，作为循环介质来洗孔、冷却钻头，将岩屑从孔底带出孔外的钻进方法。
它有以下特点：①钻进效率高。
产生的主要原因一是纯钻时间比率高，这是由于不需要提钻取芯，减少了频繁上下钻的时间。
二是钻孔内无液柱的静压力，使钻头下的岩石在地层的“反压差”效应作用下以最大限度释放残余应力，岩屑呈“爆裂”的形式崩离岩体，从而提高了破碎岩石的钻进效率。
同时，由于空气本身粘度小，又以高速吹洗孔底，使孔底净化程度高，几乎没有重复破碎现象。
②能延长钻头使用寿命，一个钻头在灰岩中钻进可超过1000米，钻进过程中对地层几乎没有污染，不但避免反复洗井过程，减少工期，而且到含水层由于汽液混合排出，起到了洗井的作用，出水量相对较大。
③钻进过程中几乎用不到冲洗液，避免了在缺水地区施工对水的依赖，减少了水的浪费和对地层的污染。
④钻探成本低，大约为常规钻进费用的50%。
在干旱缺水地区，采用空气潜孔锤钻进工艺可以提高钻进效率、降低成本、缩短施工周期。
1.空气潜孔锤凿井应用由来从2009年9月到2012年5月，云南大旱已经持续了近3年之久，云南省遭受了百年未遇的严重旱灾。
为打赢抗旱救灾攻坚战，继2010年抗旱打井之后，云南省国土资源厅组织开展了地下找水探采井实证工作。
截止2012年2月底，仍在持续的干旱已造成全省13个州市，91个县市区631万人受灾。
我院为履行“地下找水，共保民生”的使命，特意购买了一套空气潜孔锤钻探设备加入到抗旱突击行动中，期望能发挥其优越性，共保民生，共抗灾害。
气动潜孔锤钻进在水井施工中孔斜问题的原因分析
摘
要： 在水 井施工 中气动潜孔锤钻进是一种 快速钻进方法 ， 该方法在 ２ ０ １ ０年山东省抗旱 应急找水抢 险施工 中得
到广泛应用 ， 效果显著 ， 但是部分 钻孔 出现孔斜现象 。从 地质 、 工艺 和技术 等 ３个方 面分析 了产生 孔斜原 因 ， 提 出
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｃａ ｕ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｈｏ ｌ ｅ Ｄｅ ｖ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｗｅ ｌ ｌ Ｃｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｙ Ｐ ｎ ｅ ｕ ｍａ ｔ ｉ ｃ ＤＴＨ Ｈａ ｍｍ ｅ ｒ Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ ／ Ｓ ＯＮＧ
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气动潜孔锤跟管钻进技术在钻孔桩施工中的应用
气动潜孔锤跟管钻进技术在钻孔桩施工中的应用摘要：以澳门地区实际工程为例，浅析气动潜孔锤跟管钻进技术原理及在钻孔桩施工中的应用。
关键词：跟管钻进技术气动潜孔锤钻孔桩The Application of Pneumatic DTH Hammer Drilling with Casing Technology in the Construction of Bored PilesYao suixi(China Civil Engineering Construction Corporation, Beijing 100038, China)AbstractExamples of actual construction projects in the Macau region, simple analysis of the application of pneumatic DTH hammer drilling with casing principle and technology in the construction of bored piles.KeywordsDrilling with Casing Technology , Pneumatic DTH hammer，Bored Piles1 引言气动潜孔锤跟管钻进成孔技术是多工艺空气钻进方法之一，广泛应用于地质勘探、水文钻井、滑坡防治、隧道及桥梁等工程领域。
近年来在城市建筑施工中亦多有应用，尤其适用于第四系冲击层地质的钻孔作业，具有钻进速度快、成孔率高、成孔深度大等优点。
2 气动潜孔锤跟管钻进成孔原理气动潜孔锤跟管钻具系统一般主要由潜孔冲击器、导向钻头、环状钻头、扩孔钻头、套管靴及套管组成。
跟管钻具由钻机提供回转扭矩及推进动力，空压机提供高压空气通过钻杆进入潜孔冲击器使其工作。
冲击器冲击跟管钻具的导正器并将冲击波及钻压传给中心钻头及环状钻头破碎孔底岩石。
在不同地层中气动潜孔锤钻进技术探讨
在不同地层中气动潜孔锤钻进技术探讨目录一、前言 (2)二、气动潜孔锤的工作原理 (2)三、气动潜孔锤的分类 (3)3.1 有阀式潜孔锤 (3)3.2 无阀式潜孔锤 (3)四、潜孔锤钻进工艺方法 (4)4.1 潜孔锤正循环钻进 (4)4.2 潜孔锤反循环钻进 (4)五、气动潜孔锤的钻进方法 (5)5.1 土层中气动潜孔锤的钻进方法 (5)5.2 卵砾石层中气动潜孔锤钻进方法 (5)5.3 硬岩地层和基岩地层中气动潜孔锤钻进方法 (5)5.4 复杂地层中气动潜孔锤钻进 (6)5.4.2 同步跟管钻进法 (7)5.4.3 贯通式气动潜孔锤反循环钻进法 (7)5.4.4 泡沫钻进法 (7)六、结语 (8)一、前言气动潜孔锤钻进广泛应用在露天开采和采石工作水井钻进、矿物勘探、桩孔钻进、现场勘察、岩层加固、桩墙钻进、地层锚固、特殊的地下钻进、地热孔钻进、通讯孔钻进、浅孔钻进、排水管和接地杆的安装等。
这样会遇到各种不同的地层情况。
二、气动潜孔锤的工作原理在气动潜孔锤钻进过程中，高压空气驱动冲击器内的活塞作高频往复运动。
并将该运动所产生的动能源源不断的传递到钻头上，使钻头获得一定的冲击功。
钻头在该冲击功的作用下，连续的对孔底岩石施行冲击。
岩石在该冲击功的作用下，形成体积破碎。
同回转钻进相比，该工艺是以钻头冲击破碎岩石取代了切削岩石；以动载冲击代替了静载研磨，以岩石的体积破碎代替了研磨剪切破碎。
在潜孔锤钻进的同时，一部分被体积破碎下来的岩屑被具有一定压力及速度的空气吹离孔底，并排出孔口、减少了岩石重复破碎的机会。
所以气动潜孔锤有较高的钻进效率。
气动潜孔锤的选择主要涉及其性能参数（冲击功、冲击频率、冲击能量以及压缩空气耗用量）、钻进规程（风量、风压、钻压、转速）和钻头。
实际上良好的冲击器应达到两个指标：及有较高的破碎岩石效率和较长的钻具寿命。
三、气动潜孔锤的分类气动潜孔锤按配气类别分为两大类：有阀式潜孔锤和无阀式潜孔锤。
气动潜孔锤钻进技术
如地下坑道用管棚法施工时打水平孔，铺设地下管线和栽埋线杆施工 等。
气动潜孔锤钻进
二. 气动潜孔锤的分类及特点
按其配气类型分：有阀及无阀两种； 按其结构类型分：贯通式及非贯通式两种； 按其工作压力分：低风压、中风压、高风压。
气动潜孔锤钻进
1—上接头； 2—密封圈； 3—弹簧；
4—止逆阀； 5—垫圈；
6—密封圈；
7—进气座； 8—内缸；
9—外缸； 10—喷嘴； 11—冲锤； 12—隔套； 13—导向套； 14—圆键； 15—下接头； 16—钻头
气动潜孔锤钻进
3. 高风压气动潜孔锤
该类冲击器适于高风压下工作，属无阀式中心排 气型冲击器。是仿美国英格索—兰德公司的DHD—360 冲击器设计的。由嘉兴冶金机械厂、宣化风动工具厂 等单位生产。该冲击器的特点是活塞大端冲击钻头尾 部，能量传递效率高，活塞大端直接与外缸接触，在 相同外径限制下，活塞有较大的做功面积。
气动潜孔锤钻进技术
气动潜孔锤钻进
气动潜孔锤钻进技术
一. 气动潜孔锤的概况 二. 气动潜孔锤分类及特点 三. 潜孔锤多工艺钻进技术 四. 钻进技术参数及操作方法 五. 潜孔锤用于水文水井钻凿
气动潜孔锤钻进
一. 气动潜孔锤的概况
十八世纪中叶(1857年)意大利工程师巴特里特首次发明 了以压缩空气做为动力介质的世界第一台风动凿岩机，开创 了潜孔锤钻进的新纪元。
864
90
CIR-150 0.5-0.7
15.9
333.4
890
136
86
气动潜孔锤施工注意事项
气动潜孔锤施工注意事项
气动潜孔锤施工注意事项
1、开工前，必须认真阅读施工组织设计，了解井孔结构、地层情况、安全注意事项等。
2、严格按照施工设计的井孔结构选择冲击器和锤头、导正管、钻杆等。
3、连接冲击器和锤头、导正管、钻杆下入井内，并向钻具内注入100ml干净润滑油。
连接要紧密，不能漏气。
4、用高压管线连接空压机和钻机方钻杆，高压管线各连接处，要用9#钢丝绳作好安全绳，连接要牢固可靠。
5、启动空压机，等待空压机运行到加载状态时，打开送气阀，从方钻杆吹出高压管线内的异物，然后关闭送气阀，连接方钻杆和钻具，二次打开送气阀，向井内冲击器送气。
6、送气正常后，井内有空气或泡沫排出时，让钻具转动慢慢接触井底，然后逐渐加到规定钻压，正常钻进。
7、正常钻进时，要让人看好空压机气压，防止井内异常而憋坏空压机。
8、钻进加杆时，要提出方钻杆等井内吹出的岩粉减少时，关闭空压机送气阀，打开高压管线放气阀或扭开方钻杆，释放钻具和高压管线中的高压气体，然后加杆，再注入100ml干净润滑油，扭上方钻杆，关闭放气阀，打开送气阀送气，然后按第6条操作。
9、气动潜孔锤施工完毕后，必须打开放气阀和扭开方钻杆，放尽高压管线中的高压空气，在确保高压管线内没有高压空气时，放可拆卸高压管线接头。
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关键词 ： 动潜 孔锤 ； 气 钻进 ； 进参 数 ； 钻 设备 ； 泡沫剂
中 图分 类 号 ：６４ ５ Ｐ ３ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２— ４ ８ ２ １ ）５— ０ ０— ５ １７ ７ ２ （０ ０ ０ ０ ４ ０
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０ 前言
艺 的理解并 合理 运 用 ， 利 于此 种 技 术 的横 向拓 宽 以
和纵 向发展 。 １ 气 动潜 孔锤钻 进技 术参 数 问题
１ １ 风量 、 ． 风速 和风压
一
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 、 孔质量 好 等一 系 钻
．
ｈ ｌ ｕ ｌ ｙ ｕ ｈ ｒ ｒ ｔ ｌｓ ｍｅ ｐ ｏ ｌ ｍｓ ｓ ｃ ｓｍｉｍａｃ ｅｗｅ ｎ ｅ ｕｐ ｎ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ａ ｄ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎ ｃ ｎ ｉ ｏｅ ｑ ａｉ ，ｂ ｔｔ ｅｅ ａｅ ｓｉ ｏ ｒ ｂ ｅ ｕ ｈ ａ ｓ ｔｈ ｂ ｔ ｅ ｑ ｉ ｍｅ ｔｐ ｒ ｍａ ｃ ｎ ｏ ｓｒ ｃｉ ｏ ｄ — ｔ ｌ ｏ ｏ ｔ ｎ ，ｕ ｆ ｔ ｇ ｔ ｈ ｉ ａ ａ ｔ ｒ ｎ ｏ — ｎ ｕ ｈ ｍａ ｔｒｎ ｆ ｐ ｒｔ ｎ ｒ ｌｓ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｅ ｇｎ ｅ ｉｇ ｐ ａ ｔ ｅ ａ ｄ ｉ ｓ ｎ ｉ ｉ ｏ ｔ ｅ ｍａ ｎ ｐ ｒｍｅｅ ｓａ ｄ ｎ ｔｅ ｏ ｇ ｓｅ ｇ ｏ ｅａ ｉ ｕ ｅ ．Ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｒｃ ｉ ｎ ｏ ｔｎ ｉ ｏ ｏ ｃ ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｈ ｅａｅ ｉ ｒｔ ｒ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｒｌｔ ｄ ｌ ｅ ａｕ ｅ，ｔｅ ｐ ｐ ｒｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｔｅ ｔ ｃ ｎ ｃ ｌｉｓ ｅ ｎ ＤＴ ｄ ｉ ｉ ｇ ｔ ｈ ａ ｅ ｉ ｓｅ ｈ ｅ ｈ ｉ ａ ｓｕ ｓｉ Ｈ ｒ ｌ ． ｃ ｌｎ Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ＤＴ ；ｄ ｌ ｎ Ｈ ｉ ｉ ｒ ｌ ｇ；ｄ ｌ ｎ ａ ａ ｔ ｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｏ ｍ ｇ ｎ ｉ ｉ ｒ ｌ ｇ ｐ ｒ ｍｅｅ ；ｅ ｕ ｐ ｎ ；ｆ ａ ａ ｅ ｔ
列 优点 已被 广泛 应 用 ， 且 得 到 了大家 的认 可 。我 而 国于 ２ ０世 纪 ８ Ｏ年 代初 期 ， 基 岩水 井 施 工 中开 始 在 应 用这 一 技 术 。经 过 几 十 年 的科 研 开 发 和 推 广 应
般认 为所 用 压缩 空 气 的 压力 高 ， 潜孔 锤 钻 则
用 ， 已取得 了非 常显 著 的成效 ， 现 从根 本上 改变 了长 期存 在 的钻进 效 率 低 、 本 高 、 井质 量差 、 成 成 出水 量 小、 使用 寿命 短等 问题 。从 目前 情况看 ， 然推 广面 虽 逐步 扩 大 ， 术领域 不 断拓 宽 ， 的钻 进效 率 比钢丝 技 有 绳 冲击 钻进 、 牙轮 回转 钻进 提高 几倍 到十 几倍 ， 成井
石 家 庄 综合 地 质 大 队 ， 北 石 家庄 ０ ０ ８ ） 河 ５ ０ １
摘
要 ： 动潜孔锤钻进技术 以其钻进效率高 、 气 钻孔质量好等一 系列优点 已被广泛 应用 ， 在 日常应用 中也存在着 但
诸如钻进效果不尽如人意 ， 选设 备性能和施工条件不 匹配 、 适应 其主要参 数 ， 本操作 守则掌握 不好等 问题。 所 不 基 以工程实践为依据 ， 参考 有关 文献 ， 对气 动潜孔锤 钻进 中 的若 干技 术 问题 进行 了论述 ， 以期促进 该技 术的推 广应
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探 矿工程 （ 土钻 掘工程 ） 岩
２１ ００年第 ３ 第 ５期 ７卷
气动潜孔锤钻进技术若干 问题
刘 家 荣 ，王 建 华 ，王 文 斌。 许 刘 万 ，
（． １ 中国地质大学（ 京） 北京 １０ ８ ； ． 北 ， ０ ０ ３ ２ 中国地 质科学院勘探技 术研 究所， 河北 廊坊 ０５ ０ ；３ 河北省地矿 局 ６ ００ ．