潛孔錘鉆進(jìn)需配備較大風(fēng)量和風(fēng)壓的空壓機(jī)、氣動(dòng)潛孔錘和潛孔錘鉆頭等機(jī)具。

有關(guān)潛孔錘類型及其結(jié)構(gòu)和工作原理等內(nèi)容請(qǐng)參見本章第一節(jié)第六部分的內(nèi)容。


潛孔錘跟管鉆進(jìn)工藝
采用潛孔錘跟管鉆進(jìn)時(shí),最好使用動(dòng)力頭鉆機(jī),以便一次跟進(jìn)較長(zhǎng)的套管。
為保證打直孔,第一根套管的安放不得偏斜,將套管的垂直度控制在2‰以內(nèi)(允許偏差為3mm/m)。套管應(yīng)采用左螺紋連接或焊接,以防套管脫落。
最好使用泡沫鉆進(jìn),利用它的潤(rùn)滑性能,使套管順利地跟進(jìn)。
鉆進(jìn)時(shí)轉(zhuǎn)速以18～25r/min為宜,不可開高轉(zhuǎn)速;鉆壓應(yīng)根據(jù)地層而定。使鉆進(jìn)速度保持平穩(wěn)為好。

在使用潛孔錘鉆進(jìn)時(shí),除去潛孔錘正常工作所需的風(fēng)壓外,還要加上隨鉆孔深度的增加和克服水位以下的水柱壓力所增加的壓力。


導(dǎo)正器表面開有提鉆吹巖屑的風(fēng)孔,與潛孔錘外殼底部接觸的地方也開有風(fēng)孔,以利吹孔時(shí)能使大量的空氣從套管內(nèi)部上返,并將夾在該部位的黏土清除。偏心軸上開的風(fēng)口可對(duì)偏心擴(kuò)孔鉆頭進(jìn)行冷卻并防止巖屑卡住擴(kuò)孔鉆頭;大部分壓縮空氣由中心孔通過中心鉆頭的風(fēng)道直接沖洗孔底已破碎的巖屑。巖屑通過開在導(dǎo)正器表面的風(fēng)槽進(jìn)入套管并被上返的高速氣流或泡沫帶出孔外。




轉(zhuǎn)數(shù)大小與潛孔錘的最優(yōu)轉(zhuǎn)角和沖擊頻率有關(guān),其三者關(guān)系為

地勘鉆探工：初級(jí)工、中級(jí)工、高級(jí)工

式中:A為最優(yōu)轉(zhuǎn)角(°);n為鉆具轉(zhuǎn)數(shù)(r/min);f為沖擊頻率(次/min)。

如最優(yōu)轉(zhuǎn)角取11°,沖擊頻率為600次/min,則可求得鉆具轉(zhuǎn)數(shù)為18r/min。轉(zhuǎn)數(shù)也可由鉆頭每回轉(zhuǎn)一周,進(jìn)尺10mm的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系求得。即

鉆具轉(zhuǎn)數(shù)/鉆進(jìn)速度=1.6 (4-6)

例如,小時(shí)效率為12.2m/h時(shí),鉆具轉(zhuǎn)數(shù)n=12.2m/h×1.6=19.5≈20r/min。

潛孔錘跟管鉆進(jìn)方法

潛孔錘鉆進(jìn)用于基巖水井鉆探,取得了非常好的效果。但對(duì)極其松散的流砂層、卵砂漂石層、回填土層及第四系覆蓋層,則無法采用常規(guī)潛孔錘鉆進(jìn)方法。因而出現(xiàn)了潛孔錘跟管鉆進(jìn)法。


沖擊力由導(dǎo)正器傳給中心鉆頭和偏心擴(kuò)孔鉆頭,對(duì)孔底巖石進(jìn)行破碎。偏心擴(kuò)孔鉆頭擴(kuò)出大于套管外徑的通道使套管能不受孔底巖石的阻礙而通過。當(dāng)套管外壁的摩擦阻力過大,套管停止跟進(jìn)時(shí),由于內(nèi)層鉆具繼續(xù)向前破碎巖石,直到導(dǎo)正器上的臺(tái)肩與套管鞋上的臺(tái)肩接觸,此時(shí)導(dǎo)正器將潛孔錘傳來的沖擊力部分施加給套管鞋,再加上鉆壓,迫使套管鞋帶動(dòng)整個(gè)套管柱與鉆具同步跟進(jìn),保護(hù)已鉆孔段的井壁。