简述气动潜孔锤在水井施工中主要参数的选择
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气动潜孔锤在迁安市水源井施工中的应用
浅议气动潜孔锤在迁安市水源井施工中的应用摘要：在迁安市水源井施工过程中，为较好的解决在第4系覆盖层较浅及大厚度坚硬打滑地层钻进施工中面临的施工周期长、受当地地质结构及施工条件的制约因素多、进尺慢、投资大的问题，率先采用了气动潜孔锤的钻进施工工艺，大大提高了单位时间的钻进效率，节约了成本，取得了较好的经济效益和社会效益。
关键词：水源井；坚硬打滑岩层；潜孔锤钻进工艺中图分类号：p634.5 文献标识码：a1 工程概况在迁安市农村饮水安全工程水源井工程建设中，水源井井深及管径、管材符合设计要求，出水量20～50m3/h。
成井标准为孔径、井孔垂直度及水量满足设计要求，成井水质达到水清沙净并符合农村饮用水标准。
迁安市大五里乡水峪至北营一带第4系覆盖层较浅，地质结构为厚度不等的漂砾石地层，最深处达到20m左右。
其中粒径>150mm的漂砾石约占30%以上，最大粒径甚至达到500mm，地层松散，可钻性差，漂砾石表面光滑，钻头导正作用差，钻进过程中孔壁不稳定，很容易发生塌孔、泥浆漏失、井孔偏斜及折杆、卡埋钻等孔内事故。
覆盖层以下为基岩，地质结构为变质灰岩及白云岩。
岩石结构坚硬、致密、裂隙发育、可钻性差、易打滑、进尺缓慢。
故在此类地层施工中，如何因地制宜的选择较好的钻进方法来提高钻井效率及质量，降低钻井成本，这是一个技术性的热点和难点问题。
2 气动潜孔锤钻进与常规回转钻进的比较潜孔锤钻进在有少量覆盖层的地方施工，采用跟管钻进工艺，较好的解决了钻进过程中的护壁问题，使钻进，护壁和排渣3个工序同时进行，同时减少了各种孔内事故和机械事故的发生；基岩部分采用导向钻进技术，满足了水源井施工的各项技术指标；因采用不提钻直接加杆方法钻进，增加了纯钻进时间，进尺快，日进尺在50～100m，钻进时效高，施工周期短，成井效率高。
常规回转钻进在钻进过程中覆盖层采用泥浆钻进，常会发生泥浆漏失现象，不仅增加打井成本，而且会堵塞及污染含水层甚至影响成井水质，增加洗井难度，减少单井出水量。
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。
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。
气动潜孔锤钻具级配探讨
表 １ 各 类 钻杆 与钻 孔 孔 径 速 度 对 照 表 （ 位 ： ｓ 单 ｍ／ ）
配理论依据不够详细 ， 此论述如 下： 就
１ 气 动 潜 孔 锤 钻具 级 配依 据 １ １ 钻 进 参 数 选 用 依 据 ．
表 ２ 各类钻杆与钻孔单位沿程阻力损失对照表 （ 单位 ：ａ ｍ） Ｐ／
钻 杆 ： ｊＯ ｍ ０ ； ｊ５ ×２ ４ 根 ２
所 以沿 程阻力 系数 中 ／ １ ７ ＋２ ｇｏ ￡。 一１ （． ４ Ｌ ｒ／ ）
所 以 ｐ ＴＬ ／ １７ ＋ ２ ｇｏｓ２ ｄ ． ｍｍ； ￡ ０５ ｄ ——钻杆 内径 （ 非管用 当量直径） ｍ； ， Ｔ ——气 体密度 ，． Ｏ ｋ ／ ； １２ ５ ｇ ｍ３ Ｉ 一 钻杆长度 ， ｍ；
式 中 ： 一 送 风 量 ， ／ ｎ Ｑ ｍ３ ｍｉ；
Ｋ ——孔深修 正系数 ，～１ １ １ ．； Ｋ。 —— 孔内涌水 系数 ，～ １５ １ ．；
Ｉ一 钻孔直径 ， ） ｈ ｍ； ｄ — 钻 杆 直径 ， — ｍ；
１ ４ 结论 ．
通 过 表 １ 表 ２ 得 出如 下 结 论 ： 和 ，
（ ）沿程阻力 损失 ， １ 钻孔 口径 与钻 杆 内径 为增 函数关 系 ； 而 与钻杆外径为减 函数关系 ； （ ）钻杆与钻孔 口径及孔深有最优级配关系 ； ２ （ ）钻具 内外 口径相 差越大 ， ３ 沿程 阻力损 失越 大 ， 备输 出 设
功率无用功越大 ；
ｖ 一
排渣通道上返速度 ，６ ｓ １ｍ／ 。
因 为 ， ＞ ３ ２ １ ７ ＋ ２ ｇｏ ￡ｒ／ Ｒｅ ８ ×（． ４ Ｌ ｒ／ ）ｏ￡
（ ）沿程管路阻力 损失 是钻具钻 机等设 备级 配 的设 计依 据 ４
气动岩石探水钻参数
气动岩石探水钻参数
气动岩石探水钻是一种常用的地下水勘探设备，具有结构简单、使用方便、钻进速度快等优点。
其参数包括以下几个方面：
1. 钻进方式：气动岩石探水钻通常采用旋转钻进方式，即钻杆与岩石或土层接触后，通过旋转钻杆的方式将岩层或土层打磨、破碎，以达到钻进的效果。
2. 钻杆直径：气动岩石探水钻的钻杆直径通常为42mm或50mm，直径越大，强度越高，但相应的钻进速度会慢一些。
3. 钻头类型：气动岩石探水钻的钻头类型一般包括锥形、球形、扁头等几种。
不同的钻头类型适用于不同的岩石或土层类型，选择合适的钻头能够提高钻进效率。
4. 钻进深度：气动岩石探水钻的钻进深度一般在50米以内，但也可以根据需求进行调整。
钻进深度越深，需要的钻杆长度和钻进时间就越长。
5. 气源压力：气动岩石探水钻需要一定的气源压力才能够正常工作，一般要求气源压力在0.6-0.8MPa之间。
如果气源压力过低，会影响钻进速度和效率。
综上所述，气动岩石探水钻的参数包括钻进方式、钻杆直径、钻头类型、钻进深度和气源压力等。
在实际使用过程中，需要根据具体的勘探需求和地质条件进行选择和调整，以获得最佳的钻进效果。
- 1 -。
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。
用潜孔锤钻进技术施工蒙古国塔木察格水井
中钻 进 进 尺 可 超 过 ５ ０ 在 石 灰 岩 中钻 进 可 超 过 １ ０ 。 ０ ｍ， ０ ０米 八 、 进 中的 问题 及 对 策 钻
１潜孔 锤 不 工作 ．
却 和将破碎 后的岩石 颗粒及 岩屑排 出孔外 ， 从 可 以施 工 较 大 孔 径 钻 孔 。
潜 孔 锤 钻 进 技 术 参数
压
、
亩
钻压控制在９Ｎ～ ５Ｎ ｋ １ 之间， ｋ 钻压的 ； 二是
最 大 限 度 地 减 少 对 冲 击 器 和 钻 头 的磨 损 。
２转 速 ．
潜孔 锤钻进 突遇软 夹层 ，在确认 潜孔锤未发 生故 障的前提
要达到 １ｒ ｉ ５ ｒ ｎ 回转速度应根据最 下 ， ／ ｎ～ ０／ ， ８ｍ ｍｉ 切忌采用推荐钻进压力钻进 ， 以防钎头压入土层 内， 将排气孔
二 、 主对 工程 技 术 要 求 业 直 径 １ （ ５ ｍ 至终 孑 。 出水 量 ＞ ５ ／ 井 。 ０ ２０ ｍ） Ｌ ４ ｍ３ ｈ成 三 、 文 地 质 条 件 水
粒等物停风时正好位于逆止 阀的位置 ， 且潜孔锤 内外压力又不平
衡 ， 易造 成 潜 孔 锤 “ 砂 ” 极 返 。因此 ， 接 钻 杆 前 ， 高 风 压 、 风量 加 用 大
接 传 给钻 头 ，形 成 对 岩 石 的脉 冲破 碎 能 力 。 同 速 钻 进 。 时 ， 用 冲击 器 排 出 的压 缩 空 气 ， 钻 头 进 行 冷 利 对 厂］ 而 实 现 了持 续 钻 进 的 目的 。 －
一
潜孔锤工 艺的“ 小压力 、 慢转速 ” 特点使车装水 文 、 水井钻机 潜孔锤工 艺的 ‘ 底加压 ， 孔 悬垂 钻进 ’ 特点 ， 使钻孔 的垂直度 较高 ， 般孔斜度不超过 ０５ １０ 一 ．。／０ ｍ。 潜孔锤 的柱状或球 齿硬质合金 钻头 ， 钻头 寿命 长 ， 在花 岗岩
１潜孔 锤 不 工作 ．
却 和将破碎 后的岩石 颗粒及 岩屑排 出孔外 ， 从 可 以施 工 较 大 孔 径 钻 孔 。
潜 孔 锤 钻 进 技 术 参数
压
、
亩
钻压控制在９Ｎ～ ５Ｎ ｋ １ 之间， ｋ 钻压的 ； 二是
最 大 限 度 地 减 少 对 冲 击 器 和 钻 头 的磨 损 。
２转 速 ．
潜孔 锤钻进 突遇软 夹层 ，在确认 潜孔锤未发 生故 障的前提
要达到 １ｒ ｉ ５ ｒ ｎ 回转速度应根据最 下 ， ／ ｎ～ ０／ ， ８ｍ ｍｉ 切忌采用推荐钻进压力钻进 ， 以防钎头压入土层 内， 将排气孔
二 、 主对 工程 技 术 要 求 业 直 径 １ （ ５ ｍ 至终 孑 。 出水 量 ＞ ５ ／ 井 。 ０ ２０ ｍ） Ｌ ４ ｍ３ ｈ成 三 、 文 地 质 条 件 水
粒等物停风时正好位于逆止 阀的位置 ， 且潜孔锤 内外压力又不平
衡 ， 易造 成 潜 孔 锤 “ 砂 ” 极 返 。因此 ， 接 钻 杆 前 ， 高 风 压 、 风量 加 用 大
接 传 给钻 头 ，形 成 对 岩 石 的脉 冲破 碎 能 力 。 同 速 钻 进 。 时 ， 用 冲击 器 排 出 的压 缩 空 气 ， 钻 头 进 行 冷 利 对 厂］ 而 实 现 了持 续 钻 进 的 目的 。 －
一
潜孔锤工 艺的“ 小压力 、 慢转速 ” 特点使车装水 文 、 水井钻机 潜孔锤工 艺的 ‘ 底加压 ， 孔 悬垂 钻进 ’ 特点 ， 使钻孔 的垂直度 较高 ， 般孔斜度不超过 ０５ １０ 一 ．。／０ ｍ。 潜孔锤 的柱状或球 齿硬质合金 钻头 ， 钻头 寿命 长 ， 在花 岗岩
气动潜孔锤打基岩井钻进过程中初见水位与含水层的判别及应用
气动潜孔锤打基岩井钻进过程中初见水位与含水层的判别及应
用
高起前;曾四和
【期刊名称】《四川地质学报》
【年(卷),期】2011(031)0z1
【摘要】在基岩中找水打井,成孔后需要结合初见水位判别地下水类型,以选择合适的计算公式,计算含水层的渗透系数和单井涌水量,以确定各水井需要配置水泵的泵量大小和安装位置.采用气动潜孔锤在基岩中找水打井,由于该工艺不能直接从孔内取得完整的柱状岩芯,含水层位置的判断较为困难,必须通过现场跟钻记录判定,取得计算所需的各种数据和参数,对各单井进行相应的验算,满足成井、水泵安装及取水需求.本文通过“山东省泰安新泰市抗旱找水打井工程”对该缺水地区地下水勘查中所积累的工作经验,简单介绍气动潜孔锤钻进过程中对初见水位和含水层判别的步骤和方法,从而选择适合的计算公式,请同行专家们指正.
【总页数】4页(P18-21)
【作者】高起前;曾四和
【作者单位】四川省核工业地质调查院,成都610061;四川省核工业地质调查院,成都610061
【正文语种】中文
【相关文献】
1.气动潜孔锤钻进技术在基岩地区水文钻探中的应用 [J], 孙承志;李文智;胡晓天
2.集束式反井气动潜孔锤钻进工艺在大口径煤矿排水孔施工中的应用 [J], 刘文革;曹继玉;刘春明
3.气动潜孔锤钻进技术在基岩地区水文钻探中的应用分析 [J], 何杨
4.内插管式气举反循环钻进工艺在基岩地热井中的应用 [J], 生龙;张晴;冯帆;肖军;任洪成;颜丙生
5.气动潜孔锤跟管钻进技术在基岩地区地埋管孔钻进工程中的应用——以北京市昌平区某地源热泵工程为例 [J], 江剑;孟杉;董殿伟;王小东
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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
气动潜孔锤在缺水矿区水井施工中的应用
２ ３ 主要 施 工设备 及性 能 ．
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
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
气动潜孔锤技术
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。
• 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。
浅议气动潜孔锤在迁安市水源井施工中的应用
４结 语 ４ ． １ 采用气动 潜孔锤钻进技术一次成井的方法克服了迁安地 区
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
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
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。
空气潜孔锤在水文水井钻探中的应用
参考文献
[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。
[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。
气动岩石探水钻参数
气动岩石探水钻参数
气动岩石探水钻是一种常用的地下水探测工具，其参数对于钻探的效率和准确性至关重要。
以下是气动岩石探水钻的主要参数：
1. 钻杆直径：探水钻的钻杆直径通常为3英寸（76毫米），但也有
2.5英寸（64毫米）和4英寸（102毫米）等其他规格。
2. 钻杆长度：钻杆长度根据钻探深度而定，一般为1.5-3米不等，需要根据具体情况选择。
3. 钻头类型：根据探测地层不同，可以选择不同类型的钻头，如钢牙钻头、三刃钻头、钻头等。
4. 气压：气动岩石探水钻需要大量的压缩空气来驱动钻头，一般要求气压在0.6-0.8MPa之间。
5. 钻进速度：钻进速度取决于地层类型和钻头类型，一般应控制在0.2-0.5米/分钟。
6. 水泵流量：探水钻需要用水冲洗钻孔，水泵流量大小直接影响冲洗效果，一般要求在10-20立方米/小时之间。
7. 钻机功率：钻机功率大小也影响钻进效率，一般应选择适当的功率，以保证钻进效率和安全性。
以上是气动岩石探水钻的主要参数，钻探过程中需要对这些参数进行合理调整，才能达到最佳的探测效果。
- 1 -。
水文水井初级工试题及答案
C、含碳量为4%的粗粒钨钴合金
14、当钻进非均质裂隙发育岩石时，为防止合金崩刃应 ( B )。
A、适当增大钻压、降低转速B、适当降低钻压、降低转速
C、适当降低钻压、提高转速
15、空气潜孔锤钻进的特殊钻进参数有(C )。
A、钻压、泵量、转速
B、风量、提动高度、提动频率
C、风量、风压、冲击频率
16、为了钻孔的安全绳索取心提钻程序应该是( B )。
7、金属材料通常分为 黑色金属 和 有色金属
两大类。
8、金属的力学性能是指金属在外力作用时表现出来的性能，包括强度、 硬度 、 塑性 和 韧性 及疲劳强度等。
9、传动带按截面形状不同可分为 平型 带、 三角 带、 同步齿轮 带、 圆形 带
和 多楔
带。
10、内燃机按冲程可分为 二 冲程机和 四 冲程机。
白小到大 。 32、钢粒不固定在钻头体上，故对孔壁及岩芯 破坏大，岩矿芯采取率低而钻孔易弯
曲。
33、硬质合金钻进技术参数有钻压，转速及冲洗液量 ；钢粒钻进除此以外，还有投砂方法和 投砂量 。
34大口径全面钻进常用刮刀 钻头和牙轮钻头，前者适用于松软、松散地层，后者适用于由软到 硬较广泛地层。
35、全孔反循环钻进，冲洗液经钻杆与孔壁或双壁钻杆的环状间隙流向孔底，再经钻杆内孔 返 回地表。
18、机台安全生产管理内容主要是( A )。
A、加强安全教育，树立安全第一思想，贯彻安全规程，建立健全安全生产管理制度，采取措施改善 条件防止事故发生。
B、安全教育，树立安全第一思想，采取措施，提高效率，贯彻规程，健全安全生产制度。 C、加强教育，提高技术素质，贯彻规程，提高质量，采取措施，降低成本。
C、水冷式、风冷式
4、材料的( B )越好，它的可锻性也就越好。
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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。
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。
一般转速选用每分钟20转左右为好，转速太快，对钻头的寿命不利，特别在研磨性强的岩层，转速过快将使钻头外围的刃齿很快磨损和碎裂。
转速过高也会导致钻进效率的降低。
由于气功潜孔锤进是冲击碎岩的，回转只为改变钻头合金的冲击破岩位置，避免重复破碎，因此转速的选择主要和冲击器的冲击频率，规格大小以及钻岩的物理机械性质有关。
合理的转速应保证在最优的冲击间隔范围之内。
最优冲击间隔的确定，多采用两次冲击间隔的转角表示，转速与冲击频率和最优转角的关系式如下： A=n360°/m式中：A ------ 最优转角（度）； n ------ 钻具转速（r / min）；m ------ 冲击频率（次/min）；美国水井学会（N?W?W?A）康伯尔认为在硬岩中两次冲击之间的最优转角为11°，因而主张钻机立轴转速在18～30r/min。
通过对各种地层及潜孔锤钻进的不同钻进试验应用，认为钻速选择在20～50转/分是比较合理的，对于硬岩层选用低转速，对于软岩层选用较高转速。
如果转速太慢，则将使柱齿冲击时与已有冲击破碎点（凹坑）重复，导致钻速下降。
常规是岩石愈硬或钻头直径愈大，愈要求用较低之转速。
在某些严重裂隙性岩层中钻进，有时为防止卡钻而采用增加转速的办法。
但也要注意有时卡钻是因为钻头已过度磨损，而增加转速会使问题复杂化。
对潜孔锤钻进，最优钻头回转速度，应以获得有效的钻速、平稳的操作和经济的钻头寿命作为一般要求，现提出下列经验数据供选择：覆盖层为4O～6Or／min；软岩为3O～5Or／min；中硬岩层为2O～4Or／min；硬岩层为1O～3Or／min。
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2O0mm左右的钻孔，中硬地层2O～3Or／min、硬岩层10～2Or／min。
2.3风压的选择潜孔冲击器的冲击频率和冲击功都与空气压力有关，空气压力是决定冲击功的重要因素，因而也是影响机械钻速的主要参数，一般认为所用压缩空气的压力高，则潜孔锤钻进的效率也高，而且钻头的使用寿命也会变长。
空气压力应满足管道的压力损失，孔内压力降、潜孔锤压降，以及在有水情况下克服水柱压力，才能正常工作。
P=Q2 L＋Pm＋P锤＋P水式中：P -----空气压力（Mpa）Q2-----每米干孔的压力降（一般为0.0015Mpa/m）；L------钻杆柱长度（m）；Pm-----管道压力损失（Pm=0.1～0.3Mpa）；P锤-----潜孔锤压力降（Mpa）；P水-----钻孔内水柱压力（Mpa）；从上式可以看出，随着钻杆柱长度的增加，所需空气压力就越大，钻进深度也越大。
2.4风速和风量的选择空气钻进中空气清耗量是根据气动潜孔冲击器的性能参数及为清除孔内岩屑的最低上返速度而确定。
在进行大口径潜孔锤钻进时，钻孔直径和所用钻杆直径的级差比大时，就出现了潜孔锤供风量不能满足排渣所需风量的问题，所以携带孔底岩屑钻杆直径与井壁之间的环状间隙就显得尤为重要。
供风量的选择与确定，主要是要保证一定的的环空上返风速，保证清除和携带孔底岩屑。
一般的，取心钻进时，上返速度V=10～15m/s，全面钻进时V=20～25m/s。
为满足上述要求对空气量的计算，一般采用下式： Q=47.1K1K2（D2－d2）V式中：Q--------钻进时所需空气量（m3/min）；K1--------孔深损耗系数，孔深100～200m以内取1.0～1.1；K2-------孔内涌水时，风量增加系数，其值与涌水量有关，中等和入涌水量成K2=1.5； D--------钻孔直径（m）；d--------钻杆外径（m）；V--------环状间隙气流上返速度；选择好风量、风速和风压的技术关键在于如何掌握好３个关系：a.空气能量和循环阻力的关系；b.上返速度和清孔效果的关系；c.介质密度和钻井条件的关系。
在解决好上述关系的同时，还要采取相应的技术措施，如：增加供风量和供风压力；减小环流断面；为减少岩屑堆积，还可在潜孔锤上部安装沉淀管的办法，能取得效果，并使风量消耗减轻。
总之，钻进技术参数的选择应考虑到岩石的机械特性，冲击器的性能，钻孔深度，孔内水柱压力，钻孔口径等诸多因素，在取得最佳的钻速同时，避免更多的动力及成本消耗。
3、气动潜孔锤钻进注意事项（1）冲击器的润滑冲击器一般都工作比较恶劣的环境下，高速循环介质流经冲击器也会不停的带走冲击器内部的润滑油，因此要时常的加注润滑油以保证冲击器的正常运行和延长冲击器的使用寿命。
一般每隔一段时间就应在下钻前向冲击器加注润滑油。
当钻进不正常或潜孔冲击器工作不稳定时，应检查拆洗冲击器，保持其良好的工作状态。
（2）管路的密封循环管路要保持良好的密封性能，以保证风压风量的稳定，这也是潜孔锤钻进工程中十分重要的保障工作。
空压机与钻机之间的管路要求采用双层钢丝高压管并且用丝扣连接。
要求及时更换掉不能良好密封的钻杆及密封件。
（3）钻头的检查潜孔钻头承担着钻进中主要的负荷，因此要定期检查是否有裂纹和破损，有则及时更换，以免断钻头。
钻头也是钻进过程中直接的碎岩工具，保持其高效的工作，就要随时检查钻头合金齿的磨损和损坏情况，做必要的打磨，修补和更换。
（4）检查钻具，预防钻具事故采用空气潜孔冲击器取心钻进，由于钻具受着冲击，回转扭矩及静压等复杂的应力作用，应当十分重视对钻具连接丝扣，钻具磨损，冲击器连接部位的检查，发现总是及时采取更换，修复等措施。
（5）吹井：下钻到底钻进前，应当强力“吹井”，钻进中根据进尺速度，孔口排屑情况情况，适当停钻“吹井”，要始终保持孔内清洁。
下钻接上主动钻杆应供风，采心后起钻时徐徐关风，提钻遇阻，切忌强力提钻，应及时供风，上下活动钻具再停风提钻。
4、工程实例自2010年9月以来，我国北方地区遭遇50年一遇（局部地区为100一遇）的罕见旱灾，山东省自2010年9月23日以来，全省平均降水量仅12毫米，比常年偏少85%。
为应对日益严重的春旱，四川省核工业地质局受四川省国土资源厅委派和山东省国土资源厅的安排独立承担了泰安新泰市抗旱找水打井工作。
（1）地质条件新泰市境内地层自太古界、古生界、中生界至新生界均有出露，基岩出露的面积约占全区的2/3以上，多沿各断块呈北西—南东向展布，第四系主要分布于新泰—楼德山间盆地一带。
另在放城、石莱两镇有零星分布，属于泗河流域支流谷地。
各地目的层主要岩性为灰岩。
（2）设备配置本次施工钻机主要有：SL800S型、SLY600型、SL500型、SZ500型四种履带式气动潜孔钻机。
，该类型钻机具备20r/min~40r/min的低转速档，具有较好的加压、减压机构，给进行程大、可车载和自行，机动性能好。
配备了三种空压机：PD5J750S型空气压缩机，工作压力21.1大气压，风量21m3/s；SM18BL20型空气压缩机，工作压力20大气压，风量18m3/s。
LVY215-21型空气压缩机，工作压力21.5大气压，风量21 m3/s。
选用中频、大冲击功的冲击器配硬质合金球齿钻头，配备规格有：φ380、φ360、φ340、φ273、φ219、φ168几种。
φ219凸底状硬质合金柱齿，此类型钻头适合用于钻进速度要求较高的硬、研磨性强的岩层钻进。
其凸形表面相对克取岩层表面较小，能产生较大的冲击功，并获得高的钻速。
但钻孔垂直度比其他钻头要差一些；钻杆采用φ114mm、φ89mm两种钻杆。
（3）施工工艺流程首先，采用纯回转钻进方式用开孔钻具钻开浮土层，下孔口管，孔口管要确保坐落在基岩上。
管外用粘土围填密封，防止漏气，必要时可以倒入少量水以增加密封效果。
进入基岩后采用空气潜孔锤进行冲击回转钻进。
一径到底。
具体配置为：钻机+钻杆（+导正器）+变丝接手（+沉砂管）+潜孔锤+钻头整个过程均采用空气作为循环介质，用于冷却和返砂。
（4）参数选取在钻进时，根据钻孔的孔径要求、岩石类别、含水情况的不同选择风压和转速，控制钻进速度，保证成孔质量。
钻进参数的选择如下：钻压根据钻头直径，选50N~150N/mm。
小直径取小值，大直径取大值；转速根据岩性、孔径、冲击频率等综合考虑，一般10r/min~30r/min，软岩取大值，硬岩取小值；风压在孔内无水时，满足潜孔锤正常工作的额定风压、排渣和管路消耗的压降即可。
但孔内有水位时，必须增加克服最大水柱背压值的压力，一般为0.7Mpa~3.0Mpa；风量保证排渣通道的上返流速不低于15m/s，最大上返流速控制在35m/s以内，减少岩屑二次破碎，保证孔底清洁。