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1沖擊回轉鉆進鉆頭

沖擊回轉鉆進鉆頭的主要類型主要有：

1.1液動沖擊回轉鉆頭。取心式硬質合金鉆頭分為：a.普通人八角硬質合金鉆頭，有帶肋骨和不帶肋骨兩種形式,適用于鉆進5-8級中硬巖石；b.長片狀肋骨式合金鉆頭,適用于大沖擊功低頻率液動沖擊器鉆進中硬巖層；c.異形硬質合金鉆頭的特點是利用異形截面鉆頭體，以增大液流過水斷面，減少流阻背壓和巖心堵塞，鉆頭適用于鉆進5-7級中硬巖石。

1.2取心金剛石鉆頭。金剛石液動沖擊回轉鉆進的主要特點是高頻率、小沖擊功，配備的鉆頭必須能鉆進堅硬及打滑巖層。

1.3風動沖擊回轉鉆進用鉆頭。風動沖擊回轉鉆進用的鉆頭，按用途分為取心式和不取心全面鉆進鉆頭。目前使用較多的是不取心全面鉆進鉆頭。按采用的齒形可分為：一是片齒鉆頭。鉆頭齒為硬質合金片；二是柱齒鉆頭根據柱齒端部形狀的不同，可分為平頭型和球齒型；三是柱片混鑲鉆頭這類鉆頭是一種全面鉆進鉆頭。

2沖擊回轉鉆進設備及附屬裝置

2.1液動沖擊回轉鉆進設備

2.1.1鉆機。以硬質合金磨料為主進行沖擊回轉鉆進時，要求鉆機增加低速擋。無低速擋的鉆機可在鉆機的輸入軸處添加一個減速裝置(自制減速箱或用汽車變速箱),使鉆具的回轉轉速采用減速箱變更鉆機的回轉轉速時，減速箱應有兩個速擋。其中一個速擋要保持鉆機原有的回轉轉速，以便用于升降鉆具和鉆進較軟巖層的需要；另一個是減速擋，使鉆機的回轉轉速增加一個低轉速區，在該轉速可獲得20-80r/min的幾個不同轉速，用于鉆進較硬的巖層。進行金剛石沖擊回轉鉆進時，用的鉆機要具有高轉速的性能。

2.1.2水泵。水泵是沖擊器工作的主要動力源。為保證沖擊器能發揮有效的作用及盡可能減少修理時間，要求水泵達到以下性能：a.泵壓為(4-6)Xj06Pa時，水量達2.5-3.33L/s；b.強度大，不易損壞，密封性好，排量均勻、穩定；c.能長時間持續在高壓狀態下進行工作；d.根據需要可進行多級變速或無級變速，以改變泵壓和排量。

2.1.3動力機。鉆機可用原配套型號的動力機。水泵的動力機需增加功率。淺孔時用20-22kW動力機，深孔時用30kW的動力機。

2.2附屬裝置及工具

2.2.1穩壓罐。目前所用水泵的空氣室容積較小，不能消除排量不均勻性，保持液壓沖擊時的穩定性；因此，在水泵的輸出管與高壓膠管之間需要安裝一個穩壓罐裝置。穩壓罐可用直徑為146mm或更大直徑的無縫鋼管制作。要求耐壓能力在1×107Pa以上，容積應大于0.05m3。

2.2.2砂輪機。碳化硅砂輪機。砂輪片直徑為200mm-250mm，砂輪粒度為60-100網目，砂輪的線速度以20～25m/s為宜。

2.2.3分流器。為解決金剛石沖擊回轉鉆進時，沖擊器需要的沖洗液量大與孔底金剛石鉆頭所需要的沖洗液量小之間的矛盾，在沖擊器的下部應裝置能進行調節入孔底沖洗液量的分流器。QWF-1型分流器由沖擊器排出的液流一部分通過鉆頭流到外管間隙，另一部分則經卡簧座的下部流入內管中，上返至分流接頭孔，泄出管外。可減少流在孔底的阻力和對金剛石鉆頭的強力沖蝕，同時，由內管中上返的液流對其巖心會出現一種向上移動的推力，此推力有助于減少巖心堵塞的機會。

2.2.4高壓膠管。沖擊回轉鉆進時所需要的泵壓較高，用高壓膠管可能爆裂；需用鋼絲編制2層或3層的、耐壓在800kPa以上的高壓膠管。

2.3管材

2.3.1鉆桿。為減少高壓液流沿途的壓力損失，在可能條件下盡可能選用內徑較大的鉆桿。為避免防止鉆桿接頭絲扣處漏水，降低沖擊器的工作性能，在接頭絲扣處要采取密封措施。

2.3.2巖心管。為提高巖心管的抗彎強度(剛性)和增強耐磨性，要進行高頻表面淬火。巖心管經高頻表面淬火處理后，不僅能增強耐磨性和抗彎強，成倍的延長使用壽命，大量節省鋼材；而在沖擊回轉鉆進中，它的重要意義，即是在巖心管剛性增加后，要減少沖擊傳遞效率的損失。

2.4風動沖擊回轉鉆進的設備

風動沖擊回轉鉆進的主要設備有鉆機、風動沖擊器、空氣壓縮機。鉆機按鉆進對象不同有所區別，如：水井鉆進多采用長行程動力頭鉆機；地質勘探孔鉆進時，多把主軸式鉆機設計為低轉速，有時也直接采用長行程無級變速的動力頭式復合鉆機；在大口徑工程鉆施工時，常使用起重機式打樁機；此外，如礦山爆破孔鉆進都有不同形式的專用鉆機。空壓機是風動沖擊回轉鉆進的另一主要設備，它為風動沖擊器提供動力并是清洗孔底的風源。風動沖擊回轉鉆進的附屬裝置有除塵器、泡沫混合器及注射器等。

作者：王文田單位：黑龍江省煤田地質110勘探隊