岩土钻掘工程冲击回转钻进.pptxVIP

岩土钻掘工程冲击回转钻进第1页/共42页第2页/共42页概述冲击回转钻进的工具冲击回转钻进工艺授 课 内 容第3页/共42页要求冲击回转钻进要求：　了解冲击回转钻进的特点，适用性，主要冲击器的类型，冲击回转钻头，熟悉冲击回转钻进的工艺特点。 第4页/共42页要求冲击回转钻进重点内容：　熟悉冲击回转钻进的特点及适用性,明白其效率高的主要原因。　熟悉液动冲击器的主要作用形式及用于冲击回转钻进的各类钻头的特点。　掌握冲击回转钻进的规程特点，参数选择的要领及值域。第5页/共42页冲击回转钻进1.概述第一节　概述一、概念红旗渠工地　冲击回转钻进－在钻头已经承受一定静载荷的基础上，以纵向冲击力和回转切削力共同破碎岩石的钻进方法。在早期人工锤击凿岩基础上发展起来的第6页/共42页冲击回转钻进1.概述第一节　概述一、概念　发展为两类：顶驱式－在钻杆顶部用风动、液动或电动机实现冲击，用钻杆传递能量，深孔受限；潜孔式，以液力或气力驱动靠近孔底的冲击器，同时由地面机构施加轴向压力和回转扭矩，钻孔更快更深。　孔内钻具结构－在一般回转钻进钻具基础上，加一个冲击器。在取心钻进中，冲击器安装在岩心管上端；在无岩心钻进时，直接安装在钻头上方。第7页/共42页冲击回转钻进1.概述第一节　概述一、概念二、冲击钻进的特点　①设备简单，重量小　钻进时，钻头在受到一定的钻压和回转力矩的同时，还受到冲击器以一定频率的冲击能量，钻头在孔底以冲击剪切和回转切削共同作用，破碎岩石。冲击回转钻进所需钻压减小，钻头转速降低，不但能提高钻进效率，而且降低钻头的磨损。　②钻液不循环，省水　③钻头碎岩是不连续的，磨损慢但钻效也低 ④钻头以自由落体碎岩，能有效破碎坚硬岩石，仅能钻垂直孔；提起钻具才需动力，故在设备功率相同时，冲击钻进可钻凿较大直径孔第8页/共42页冲击回转钻进1.概述第一节　概述一、概念二、冲击钻进的特点主要用于：　大直径供水井，维修条件不高的地方　 水文及工程地质勘察孔　露天矿井爆破孔　桩基孔等第9页/共42页冲击回转钻进1.概述第一节　概述一、概念二、冲击钻进的特点适用岩层及范围:　硬合金冲击回转钻进最适用于粗粒、不均质的岩层。在6-8级、部分9级岩层中钻进效果尤佳。具良好的防斜能力。　可用于硬质合金钻进、金刚石及牙轮钻头钻进，适用范围宽，但在不同岩性需采用频率不同的冲击器第10页/共42页*优点: 钻进效率高－在5-7级、部分8级硬岩中钻效可提高50%-100%；在金刚石冲击回转钻进中对8-10级岩石效率可提高20%-50%，对致密、弱研磨岩层可有效防止“打滑”，效率可提高50%-100%　钻孔质量好，采用钻压和转速较小且能取得较高的机械钻速，有效防止孔斜　孔内事故少，回次进尺长，纯钻进时间提高了20%－25%　成本降低约15%－20%第11页/共42页金刚石钻头液动冲击回转钻进的岩心表面状态第12页/共42页冲击回转钻进2.钻进工具第二节　冲击钻进的工具钻头冲击钻杆碎岩和取样排粉工具钢丝绳接头起下套管工具钻具捞砂筒打捞工具取样器辅助工具　规程参数：包括钻具重力、冲击高度和悬距、冲击次数、岩粉密度第13页/共42页冲击回转钻进2.钻进工具第二节　冲击钻进的工具正作用冲击器动力方式分类：阀式反作用双作用液动冲击器－高压水泥浆射流式无阀式吸收式气动冲击器(气动潜孔锤)－用压缩空气作动力介质机械作用式冲击器－电机、电磁、牙嵌离合器第14页/共42页冲击回转钻进2.钻进工具8缓冲垫圈第二节　冲击钻进的工具一、冲击器及其工作原理1外壳活阀坐垫圈1、阀式液动冲击器3阀簧　（1）正作用液动冲击器：液动冲击器冲击锤下行进行冲击，用弹簧恢复其原位。4活阀5冲锤活塞6锤簧冲程7铁砧回程第15页/共42页冲击回转钻进2.钻进工具缓冲垫圈第二节　冲击钻进的工具一、冲击器及其工作原理1工作弹簧1、阀式液动冲击器2外壳　（2）反作用液动冲击器：用高压液流压力动冲锤活塞上行，并压缩工作弹簧储存能量，经弹簧释能而作功。3冲锤活塞冲程4铁砧回程第16页/共42页冲击回转钻进2.钻进工具缓冲垫圈第二节　冲击钻进的工具一、冲击器及其工作原理1带孔的活塞阀1、阀式液动冲击器2活塞　（3）双作用液动冲击器：冲锤活塞的正反冲程均由液体压力推动。3外套4支撑座5导向密封件6塔形冲锤活塞7导向密封件8节流环g外套9铁砧f活接头第17页/共42页冲击回转钻进2.钻进工具第二节　冲击钻进的工具一、冲击器及其工作原理1、阀式正作用液动冲击器2、 无阀式射吸液动冲击器 SX-54III型射吸式冲击器：利用高压液流喷射时的卷吸作用，使阀与活塞、冲锤的上下腔产生交变压力差，从而推动冲锤活塞往复运动。阀与活塞的回程和冲程均由液压推动。第18页/共42页第19页/共42页回程： 启动前，冲击器的阀与冲锤活塞均处行程下限，液流通