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大直径集束式潜孔锤反循环钻进技术研究王四一;赵江鹏【摘要】针对大直径集束式潜孔锤反循环钻进试验发现的问题,选型配套了大规格双壁钻杆,改进设计了大直径集束式反循环潜孔锤和孔口密封装置等关键装置.依托某大直径工程项目进行了现场试验,结果显示:大直径集束式潜孔锤反循环钻进平均机械钻速3.41 m/h,与同条件下大直径牙轮钻头正循环钻进相比,效率提高了3.2倍;与原大直径集束式潜孔锤反循环钻进相比,效率提高了60％.【期刊名称】《中州煤炭》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】4页(P119-122)【关键词】大直径钻孔;反循环潜孔锤;孔口密封装置;双壁钻杆;反循环钻进【作者】王四一;赵江鹏【作者单位】中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077;中煤科工集团西安研究院有限公司,陕西西安710077【正文语种】中文【中图分类】TD265许多煤矿为缩短井下管道、电缆的铺设距离，降低安装运行成本，以便于后期集中维护管理，利用地面大直径工程孔将井下瓦斯、生产水、废水、电缆等管道引至地面是其新选择。
近几年属于此类的大直径工程钻孔施工项目逐年增多。
另外，大直径工程孔还常用于矿井自然通风和矿山应急救援等方面，大直径工程孔具有广阔的市场应用前景[1-3]。
大直径工程孔硬岩钻进是影响其施工进度的最主要因素，提高硬岩钻进效率是缩短大直径工程孔施工时间的最有效技术途径[4-5]。
目前，大直径工程孔硬岩段主要利用大直径牙轮钻头和泥浆正循环钻进工艺来完成。
大量工程实践表明：大直径牙轮钻头碎岩效率较低[6]，泥浆正循环钻进携粉能力差、排渣困难，孔底存在严重的重复破碎现象，影响钻进效率[7]。
针对上述大直径工程孔硬岩钻进难题，国内已有多家研究机构研究了大直径潜孔锤反循环钻进技术，即利用空气潜孔锤高频冲击、体积碎岩的特性提高孔底碎岩效率，利用双壁钻杆空气反循环工艺解决排渣难题[7-10]。
近几年，该技术研究也取得较大进展[11-15]。
潜孔锤钻进在复杂地层中应用蒋荣庆殷琨辜华良摘要：在潜孔锤的结构形式、钻具匹配、钻头类型、钻凿工艺等方面研究的基础上，对潜孔锤套管隔离护孔法钻进；贯通式潜孔锤用于复杂地层钻进；大直径潜孔锤在孤石、漂石地层中钻进等实际应用方法和效果作了简明介绍。
关键词：贯通式潜孔锤同步跟管复杂地层DOWNHOLE HAMMER DRILLING IN COMPLEXFORMATIONJiang Rongqing,Yin Kun,Gu Hualiang Abstract：On the basis of studying downhole drills' structure,bit type and drilling technology,such technology as casing drilling with downhole drills',hollow-through downhole drills in complex formation,large diameter downhole drill in isolated big pepple formation are presented in this paper.Key words：hollow-through downhole drill,casingdrilling ,complex formation▲所谓复杂地层是指因受成因、构造运动及风化作用和地下水作用等影响，使地层岩石节理、片理、裂隙发育；软硬互层、破碎，胶结性、稳定性、强度等极差，或是遇水膨胀。
在这类地层中施工，一旦被钻孔钻穿后，其原来的相对稳定或平衡状态被破坏，使钻孔孔壁失去约束而产生不稳定。
常见现象是孔壁坍塌、掉块、漏失、涌水、缩径、超径等。
在上列地层中钻孔时孔壁不稳定产生护壁困难；地质岩心钻探时岩心被破碎、冲蚀、溶解，岩矿心采取又成为一个难题；在砂砾石层中含有孤石、漂石，风化层含有风化球、风化核，或岩石软硬不均，钻进时不仅效率低，而且很难按设计轨迹成孔，即防斜或提高钻速又成为一突出问题。
大直径潜孔锤与桩机的配合应用摘要：大直径潜孔锤钻头在嵌岩桩施工中碎岩效率很高，但潜孔锤钻头作为一种钻具必须跟桩机配合才能发挥其优势，本文结合工程实例介绍几种大直径潜孔锤与桩机配合的方式，并针对不同地质条件分析合适的潜孔锤与桩机组合方式。
关键词：大直径潜孔锤；嵌岩桩；拓展应用abstract: large diameter dth hammer drill in rock-socketed pile construction of broken rock the efficiency is very high, but dth hammer drill bits as a kind of drilling tools must be piling machine can cooperate to exert its advantages, combined with the practical engineering examples of several large diameter dth hammer and pile machine manner with the according to different geological conditions analysis right dth hammer and pile units and way.keywords: large diameter dth hammer; rock-socketed pile; developing中图分类号：tu991.39 文献标识码：a文章编号：1大直径潜孔锤应用前景分析我国的城市人口比例已经达到了47%，城市人口越来越多，房子越建越高，对桩基础的承载力要求也越来越高，所以嵌岩桩必将成为桩基础的一个重要发展趋势。
目前桩基嵌岩的施工方法主要有：冲孔桩、牙轮钻头、滚刀钻头、钢粒钻进以及人工挖孔桩。
这些常规的冲击或者回转钻进工艺在嵌岩桩施工中钻进效率不高，通常要几天才能完成一根桩。
大直径反循环钻头流道结构的设计刘建林【摘要】The flow channel of large-diameter reverse circulation drill bit is relatively complex, and its structure de-sign is closely related to the performance of reverse circulation flow. The research on the structure design of flow channel of large-diameter reverse circulation drill bit was done in this paper. Firstly, the relationship between two typical kinds of arrangement mode of bottom jet nozzles and the forming effects of reverse circulation was studied with the experimental apparatus for hole-bottom flow field simulation of special reverse circulation drill bit. In order to reveal the mechanism that arrangement mode of bottom jet nozzles affects the forming effect of reverse circulation, numerical simulation of down-hole flow field was done, then, the reasonable arrangement mode of bottom jet nozzles of large-diameter reverse circulation drill bit was determined. Secondly, using the experimental apparatus for hole-bottom flow field simulation, the distribution ratio of overflow area of inner jet nozzles and bottom jet nozzles was studied, the influence law of the distribution ratio of overflow area on the forming effect of reverse circulation was obtained. In addition, the structure design of bottom entrance of center hole was studied too, and a new type of structure design was proposed. The research on the structure design of flow channel is meaningful for improving the performance of large-diameter reverse circulation drill bit.% 基于反循环钻头孔底流动模拟实验器，对比研究了两种典型的底喷孔布置方式所对应的反循环形成效果，并通过流场数值模拟揭示了不同底喷孔布置方式对反循环形成效果的影响机理，确定了大直径反循环钻头底喷孔的合理布置方式；基于该实验器研究了内喷孔与底喷孔流道截面积分配比例，得到了流道截面积不同分配比例对反循环形成效果的影响规律；此外，提出了一种中心孔底面入口新的结构设计形式。
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。
集束最大扩孔直径概述说明以及解释引言部分是一篇论文或文章中的起始部分，用于引出论题和主要内容。
在这里，我们对集束最大扩孔直径进行概述、定义和说明目的。
概述：集束最大扩孔直径是指在材料加工过程中通过集束射流技术，利用高速射流来实现材料表面上微小孔洞的扩大。
这一技术被广泛应用于各种领域，包括航空航天、汽车制造、电子设备等。
定义：集束最大扩孔直径可以被定义为通过调控射流参数，使得材料表面上微小孔洞的直径能够达到预期值。
这一过程涉及到诸多因素，如射流压力、温度、速度等。
目的：本文旨在深入探讨集束最大扩孔直径的重要性及影响因素，在此基础上介绍相关测量方法与评估标准，并展望未来研究方向。
通过对这一技术的全面解析，希望能够促进其在工业应用中的进一步发展与应用。
2. 集束最大扩孔直径的重要性：集束最大扩孔直径在工业应用中具有重要意义。
该参数可以影响到材料加工过程中的成型效果和质量控制，进而影响产品的性能和稳定性。
通过调节集束最大扩孔直径，可以实现对材料加工过程的精确控制，提高生产效率和产品质量。
在材料科学领域，集束最大扩孔直径也被广泛应用于研究和开发新材料。
通过控制集束最大扩孔直径，可以实现对材料结构和性能的调控，从而开发出具有特定功能和优越性能的新材料，为传统行业带来创新突破。
当前已有许多关于集束最大扩孔直径的研究成果，并且发展趋势也呈现出日益增长的态势。
随着技术的不断进步和应用范围的拓展，集束最大扩孔直径在各个领域都将发挥越来越重要的作用，为人们生活带来更多便利和惊喜。
3. 集束最大扩孔直径的影响因素:集束最大扩孔直径受多种因素影响，其中包括材料特性与结构设计、成型参数与加工技术关联以及环境条件与使用效果对比。
首先，材料的特性和结构设计是影响集束最大扩孔直径的主要因素之一。
材料的硬度、强度和密度都会直接影响扩孔过程中的变形情况，进而影响最终的扩孔直径。
此外，结构设计中孔隙大小、布局和形状也会对扩孔过程产生重要影响。
大直径硬岩桩基“潜孔钻+旋挖钻+深孔爆破”复合成孔施工工法1前言目前国内大直径硬岩层嵌岩桩成孔适用技术主要有回旋钻、旋挖钻、潜孔锤技术。
回旋钻施工技术在一些含有粗卵石或者岩层，施工进度会有所减慢，甚至会无法进行正常钻孔，需要更换钻机的地盘，或者使用大功率的钻机配置；旋挖钻施工技术主要适用于钻孔直径小于三米，最大钻孔深度为100米，在前期使用时，投入较大，而且设备重量较大，对施工场地有着严格的要求。
孔壁的护臂性较差，需要使用其他器械设备或者材料进行配合使用。
潜孔锤施工技术适用于各类地质，具有较强或者柔软的钻孔能力。
缺点是该技术在进行排渣时主要依靠空压机中的气流量，要想提升排渣能力，就需要更换性能更高的空压机，这就会导致成本大大增加。
而且该技术的排渣方式主要是气举正循环，产生的土渣和岩渣会影响施工的正常进行。
传统的桩基内岩石爆破开挖是直接在桩孔内岩石上钻炮眼，而后装药同时引爆或分段引爆。
而在整板岩石区，运用传统爆破法耗药量大，掘进慢，难以控制成孔桩径，往往炸成一大坑。
爆破强震动使得桩基周边及桩底岩石易被震裂，在桩基密度较大区域严重影响邻桩开挖，甚至导致桩间相互穿孔以及对桩底持力层造成震裂破坏。
通过对岩石爆破原理的分析，引起整板岩石区桩基爆破难以控制的主要原因是由于岩石密度大，桩基内岩石自由面狭小、作业面较深、岩石内部的夹制力过大，难以消减爆破强震动。
本工法受潜孔钻较强的钻孔能力+降低潜孔钻排渣量+岩石爆破原理启发，用潜孔钻在桩径1.5m范围内环向布孔，将岩石化整为零，降低岩石的整体强度，再通过旋挖钻机取芯至桩底形成临空面，再沿桩径 2.8m范围内环向设置炮眼配以毫秒延期雷管深孔微爆破施工，具有掘进速度快、桩基成孔施工质量易于保证、操作方便简单、施工费用低等优点，经总结形成本工法。
2工法特点2.0.1施工速度快、成孔质量易于保障国内首次运用潜孔钻+旋挖钻+深孔爆破完成大直径硬岩嵌岩桩施工。
利用潜孔钻在桩径1.5m 范围内环向布孔，将岩石化整为零，降低岩石的整体强度，再通过旋挖钻机取芯至桩底形成临空面，再沿桩径2.8m范围内环向设置炮眼配以毫秒延期雷管深孔微爆破施工，具有掘进速度快、桩基成孔施工质量易于保证、操作方便简单、成孔费用低等优点，与常规的桩基成孔相比，成孔速度是以往的1.5倍以上，最终桩基工程比原计划提前40天完成施工。
