金刚石钻进操作技术要求

地质钻机金刚石清水钻进工艺1 金刚石钻头和扩孔器的选择在强研磨性、破碎、较软、颗粒度粗的岩层钻进时，应选用耐磨和高硬度胎体的钻头与扩孔器；在弱研磨性、均质完整、硬度大、颗粒度细的岩层中钻进时，应选择低硬度胎体的钻头与扩孔器。

扩孔器外径一般应比钻头外径大0.3mm～0.5mm，岩层破碎时，宜适当加大扩孔器的外径，不宜使用硬质合金制作的扩孔器。

卡簧的自由内径应比钻头内径小0.3mm～0.4mm，若将卡簧套在相应钻头钻出的岩芯上试验，用手可以轻轻推动者为合适。

灌浆工程钻孔所使用的金刚石钻头，通常都是孕镶钻头，施工中应根据岩石的可钻性、研磨性和完整程度来选择钻头与扩孔器，表1可供参考。

表1 孕镶金刚石钻头及扩孔器选用表3.2 钻进工艺使用金刚石钻具要注意如下要领：（1）定期拆洗加油，丝扣或直径磨损要及时更换；（2）不得用管钳拧卸钻头、扩孔器和卡簧座与内管，而应用多点钳或摩擦钳；（3）钻进时应按钻头和扩孔器外径大小，排队使用，先用外径大的，后用外径小的；（4）新钻头下到孔底后，必须进行初磨，即轻压（1/3钻压）、慢转（1/3转速）10min 左右再换用正常钻进参数。

在每一回次进尺开始时，应轻压、慢转，待钻头已达孔底正常钻进后，方可采用正常钻进参数；（5）金刚石性脆，遇冲击易碎裂脱落，因此要求孔内清洁，不得同时采用钻粒钻进。

孔底若发现有硬质合金碎块、胎体碎块及金刚石等硬质杂物时，应采用冲、捞、粘、套、磨、吸等方法清除；（6）钻具升降要平稳，钻头下降受阻时，只准用钳子回转，不许蹾撞；（7）金刚石钻进时，必须随时观察泵压的变化，严防送水中断；（8）打捞残留岩芯或脱落岩芯不得用完好的钻头，应用旧钻头或岩芯打捞器进行；（9）金刚石钻进要合理选择钻压、转速、泵压和泵量等技术参数，随时调整在不同条件下各参数之间的有机配合，以取得最优的技术经济指标。

因此在调整参数时，不能单纯从提高效率考虑，要同时兼顾质量、成本、安全等因素。

金刚石绳索取心钻进根据绳取心钻具特点，合理选择如下钻进规程：1、钻压绳索取心钻进环状克取面积比常规取心钻进要大，因此钻进时所用钻压亦相应增大。

绳索取心一般用于中硬至硬（6～11级）的岩层中钻进，当用常规表镶和孕镶金刚石钻头时的钻压范围推荐值见表11～5。

注：1kg≈10N。

实际采用钻压应按具体岩层条件、钻头类型、钻头实际尺寸（如超径钻头）等，通过实践合理确定。

为减少钻孔弯曲，降低钻压，绳索取心钻进宜选用底唇面接触面积小的钻头，如多水口、交错唇面和齿形结构的钻头，可以明显降低钻进时所需的钻压，利于防止孔斜。

2、转速：和常规金刚石取心钻探一样，在孔径、孔深、冲洗润滑条件、孔壁稳定性、岩层研磨性、钻杆坚固性以及设备等条件允许下，尽量取较高转速钻进。

当用孕镶钻头时，平均钻头的线速度一般为1.5～3.0m/s；当用表镶钻头时则为1～2m/s。

3、冲洗液和冲洗液量绳索取心钻进在条件许可时宜用无固相和低固相并加有润滑剂的冲洗液。

当用泥浆时宜用优质粘土作原料，防止在钻杆内结泥皮现象。

冲洗液量的确定要素有二：①保持环状间隙上返流速在0.45－1.0－1.5m/s范围内；②保持钻头唇面单位面积（cm2）冲洗液量在3～5L/min（中硬至硬岩）或2.4～4L/min（硬至坚硬岩）。

根据后者用不同直径的绳索取心孕镶金刚石钻头，钻进时所需冲洗液量推荐值见表11—6。

上述冲洗液量亦宜根据具体施工条合理确定。

取心操作技术第二十七条钻进到岩心快装满内管（进尺不准超过内管长度）或发生岩心堵塞时，应立即进行打捞岩心。

先将钻具提离孔底，卡断岩心，提起机上钻杆，并在接头处卸开；钻机后退，拧上钻杆护丝，下放打捞器，打捞器在冲洗液中以1.5—2米/秒的速度下降。

注意打捞器钩住捞矛头的反应。

判断打捞成功与否，可参考下面的办法：一是从孔口钻杆上是否听到了“碰卡”声音。

孔深时可借助管钳、螺丝刀或铁棍紧贴钻机立轴或孔口钻杆，用耳细听；二是手拉钢丝绳是否比“碰卡”前有劲；三是上提打捞器时，看孔口钻杆内是否涌泥浆。

金刚石钻头地质勘探是利用金刚石钻头传输钻机的扭矩来切削岩层达到钻进的目的，由于金刚石钻头的旋转速度非常大，并且传送的扭矩也不小，因此一旦发生机械性的故障会造成不可逆的损伤。

所以，金刚石钻头钻具钻进过程中钻探工作人员要注意实际操作是否会造成不可预估的后果。

我们钻头厂家根据多年实践经验总结出以下几点注意事项：
1、首先，开孔钻进前，要进行安装验收工作，符合安装要求后方可开钻。

在正常钻进中，不许对设备进行拆卸和修理工作，及天车加油。

2、皮带运转时，严禁从皮带上跨。

禁止用木棒压皮带，不准用带钩的工具卸掉皮带。

此外，还要经常检查皮带扣的连接是否牢靠，必要时就更换新皮带以防止人身和机械事故。

3、钻机水龙头高压胶管必须设有胶管防缠及水龙头防坠装置，钻进时不得利用人扶持水龙头胶管。

修理水龙头，必须停车，并指定专人看管离合器。

4、用人力松紧卡盘时，要有专人掌握离合器或皮带开关，并相互配合好。

一旦出现扩孔、扫孔、扫脱落岩芯或钻进不正常时，必须由班长或熟练技术工人操作。

5、钻机正常钻进过程中旁边必须始终有至少一个人员观察钻进情况，遇到突发情况时应该立即关闭钻机电源或者是传动系统。

金刚石钻头地质勘探的钻进结果直接影响工程质量，为保障后续施工的安全性，施工方和监管方必须严格要求钻探工作人员的规范施工，避免在钻头钻进过程中出现钻探事故而影响总体的勘探任务进程。

金刚石钻孔机操作规程
一、钻孔机固定。

1、膨胀螺栓固定，根据所需孔位，用冲击钻在膨胀螺栓所需固定的位置打出小孔,上好膨胀螺栓，再把钻机底座固定在膨胀螺栓上，调整平螺钉，使钻孔机底座充分接触工作面并保证钻头垂直工作面。

2、顶杆固定，根据所需孔位，确定顶杆支撑位置，调节顶杆长度，调整调平螺钉，使钻孔机充分接触工作面并保证钻头垂直工作面。

二、装好钻头，连接好电源，清除机身杂物，打开电源，空载启动钻孔机，检查钻头跳动是否正常，声音是否平稳，如正常则打开水嘴，当水从钻头流出后便可以进钻，开始进钻要缓慢，钻头钻进工作面后，可以施加正常压力进钻。

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三、当钻到粗钢筋或型钢时，可以感觉到钻机工作状态发生变化，这时要适当减少进钻压力，当混凝土质量不高时会掉入石子或钢筋头，使钻孔机产生强烈振动或卡钻现象，此时应退出钻头并停机，待清理钻头后再进钻，不能强行进钻。

三、当钻头快钻通工作面时，进钻速度要慢，以防岩芯卡在钻头内，应卸下钻头用自来水冲洗钻头内腔，再用木棒轻敲钻头筒壁，小心取出岩芯。

不能用铁器等硬物敲击筒壁，以防损坏钻头。

四、当钻头卡住且无法退出时，建议先切断电源，再用在扳手卡住钻头使之来回缓慢转动，直至钻头松动，再缓慢退出钻头。

五、在整个进钻过程中，压力要适当。

压力过大则阻力增大，容易造成钻机损坏。

遇到墙体内部有空洞，要缓慢进钻，压力不可过大。

快钻通楼板时，楼下应采取保护措施，防止岩芯脱落伤人。

六、钻孔时，要求供水充足，否则会降低钻头寿命。

七、钻完孔后，缓慢退出钻头并切断电源的水源。