實驗一 繩索取心鉆具及液動沖擊器觀察實驗

1、實驗一 繩索取心鉆具及液動沖擊器觀察實驗實驗日期 姓名 班級 學號 實驗成績 一 實驗目的、要求1掌握單動雙管取心器結構及取心方法；2熟練掌握繩索取心鉆具結構及取心方法。3掌握閥式正作用及雙作用液動沖擊器構造及調試。二 實驗器材SMK89型單動雙管取心器一套；SQ75型繩索取心鉆具二套；MTZ89型正作用液動沖擊器一套；YS76型雙作用液動沖擊器二套；管鉗、鏈鉗、拆卸工具等各二套。三 實驗內容及步驟（一）單動雙管取心器的結構與取心方法實驗1用管鉗等工具擰開取心器上接頭，將單動裝置及內管抽出，觀察取心器結構。取心器結構為： 穩(wěn)定接頭外管（導正環(huán)）擴孔器鉆頭雙管接頭 調節(jié)機構單動結構（報信和緩沖機

2、構）內管接頭回水球閥內管卡心機構 2卸掉上接頭，取出單動軸，擰掉背帽、固定螺母、橡膠墊、兩盤軸承、銅套座。對照掛圖，了解取心器結構及其工作基理。 （1）調節(jié)機構：由調節(jié)螺母完成，調節(jié)內管長度，使卡簧座與鉆頭內臺階保持到45間隙（底噴鉆頭為1.52）。 （2）單動機構：兩盤軸承為8206型，注意上、下軸承的安裝。 （3）巖芯堵塞或已滿報信機構（橡膠圈、泵壓）。 （4）緩沖機構：沖洗液水路，緩沖橡膠墊。 （5）扶正機構：導正環(huán)使內管與鉆頭、外管同心。 （6）卡心機構：卡簧座、卡簧、擋圈。（7）沖洗液循環(huán)路徑。3取心器特點 （1）單動性好，提高了巖芯質量及采取率；（2）可鉆進各種軟硬巖層；（3）鉆孔

3、較安全。4按照拆卸進的相反順序進行取心器組裝。（二）繩索取心鉆具結構觀測實驗1打撈器的拆卸與安裝，了解其工作原理（1）打撈器：打撈矛頭機構（包括撈矛器、撈矛、彈簧片、彈性銷）； 沖打機構；脫卡機構；（2）了解安全銷、脫卡機構、沖打機構的工作機理。2井下鉆具總成從上而下依次將各連接部件拆開，了解觀察組成部分的結構與工作原理。（1）外管總成：彈卡擋頭（撥叉）彈卡室外管擴孔器鉆頭，其中彈卡室與外管之間有座環(huán)，外管與擴孔器之間有導正環(huán)。（2）內管總成：打撈接頭（撈筒）：內臺階和彈性銷墊。彈卡機構：回收管、彈性銷、彈卡架。調節(jié)機構：調節(jié)螺桿，調節(jié)螺母2個，上面的螺母調節(jié)彈卡與彈卡擋頭的間隙為2左右，下面

4、的螺母調節(jié)鉆頭內臺階和卡簧座之間的間隙，一般為45，使用底噴鉆頭時為1.52。 單動機構、報信機構、緩沖機構、內管、卡心機構、扶正機構見單動雙管取心器。速控機構：靠單動軸上的4個水眼來實現(xiàn)。防抽吸機構：彈卡架的4 個水眼和單動軸上的4 個水眼來實現(xiàn)。3使用前的檢查與調整各部分連接是否緊密；彈卡、單動機構動作是否靈活，確認后打上潤滑油，彈卡張開距離>彈卡室內徑1.5，單動機構軸向間隙<0.5；進回水路要暢通；調整兩個間隙達到要求；檢查卡簧內徑與巖心直徑的配合。（三）MTZ89型閥式正作用液動沖擊器結構觀測實驗1參考掛圖將從上而下依次將沖擊器拆開，觀察各組成部件的結構與作用。沖擊器結構

5、：外面部份：上接頭中間接頭外管六方套下接頭 中間部份：閥閥簧限制座活塞沖錘錘簧六方砧子。其中，閥簧與限制座、錘簧與六方砧子之間有調整墊圈。2沖錘的行程及其調節(jié)和測量 式中：S錘活塞沖錘的行程；S閥閥的行程 814；S自活塞沖錘的自由行程，34。錘簧預壓量24。3沖擊器的特點閥門關閉時間短，形成水錘壓力高，可產生較大的沖擊力；啟動容易，內壓降在3kgf/c2可以啟動，5 kgf/c2可工作；結構簡單，性能可靠；缺點是回程彈簧的反作用力抵消沖擊力太大，且當沖擊砧子時達到最大。（四）閥式雙作用液體動沖擊器結構觀測實驗1掌握沖擊器的工作原理，并觀察其結構。2根據掛圖，從上而下將沖擊器拆開，了解沖擊器的

6、組成。（1）外殼部分：上接頭、中接頭、外管、缸套、花鍵套、下接頭。（2）運動件部分：閥、活塞沖錘、砧子、節(jié)流環(huán)。（3）觀察活塞沖錘、閥的上下端面的大小形狀，了解上下端面形成壓力差的機理，考慮節(jié)流環(huán)的作用。（4）對照結構圖和各部件，掌握沖擊器的工作原理。啟動階段：沖洗液體進入沖擊器中，由于節(jié)流環(huán)的作用，使其上部液體壓力升高，因沖錘的底面積大于活塞面積，形成壓力差，沖錘向上運動，直至活塞與閥接觸，切斷水路，形成水錘高壓，迫使閥和沖錘同步向下沖擊。自由行程階段：當閥下行到閥腔臺階時停止，活塞沖錘依靠其慣性繼續(xù)下行沖擊，活塞與閥脫開，閥壓力下降，因閥下端面也大于上端面，在壓力差的作用下，上行至上死點。

7、回程階段：活塞沖錘沖擊砧子，在上下端面壓力差的作用下，開始上行，重復動作。（5）性能指標沖錘重量：8Kg 沖錘行程：6 閥程：4 沖擊頻率：2550Hz 沖擊功49392J 泵量：640L/min四 實驗注意事項1由于各部件均較重，在拆卸、安裝進要小心，防止意外事故發(fā)生；2安裝各部件都要擦洗干凈，絲扣處加上潤滑油。五 實驗報告1實驗目的。2實驗器材。3實驗內容及步驟。4思考題：（1）怎樣調節(jié)繩索取心鉆具內管中的卡簧與鉆頭內臺階之間的間隙達到規(guī)定尺寸？（2）簡述繩索取心鉆具的工作原理。怎樣判定鉆具到位？（3）比較正作用與雙作用液動沖擊器的工作特點。怎樣調節(jié)正作用沖擊器的行程。（4）比較單雙層巖心

8、管的取心方法。5實驗心得體會。實驗二 金剛石鉆進規(guī)程參數(shù)設計實驗實驗日期 姓名 班級 學號 實驗成績 一 實驗目的1熟練掌握微鉆實驗臺的操作；2掌握金剛石鉆進參數(shù)的確定，優(yōu)化實驗鉆進規(guī)程；3觀察鉆頭磨損情況，確定最優(yōu)鉆進參數(shù)組合。二 實驗器材ZS50型立式巖石鉆樣機，KD微型鉆機，微型孕鑲金剛石鉆頭，直尺，秒表等。三 實驗內容1ZS50型立式巖石鉆樣機的操作圖1 ZS50型立式巖石鉆樣機結構示意圖1-調速電機；2-液壓系統(tǒng)；3-加壓千斤頂；4-導向桿；5-巖樣；6-巖樣夾持器；7-鉆頭；8進水口；9-調速箱1）打開設備的電源，檢查電氣系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)，正常后，進行試樣的操作實驗。2）安裝所選鉆頭

9、，連接水源，將所測巖樣放入夾持器中并夾緊。3）打開油泵及調速電機電源，讓油泵及電機始終處于工作狀態(tài)。操縱油路溢流閥和手動換向閥，讓加壓千斤頂帶動巖樣夾持器向上移動到鉆頭底部，停止。4）打開水龍頭，調節(jié)沖洗液流量不小于8L/min。調節(jié)鉆頭轉速至設計值。5）調節(jié)液壓系統(tǒng)中的溢流閥，使系統(tǒng)油壓達到設計值。6）關閉回油開關，打開進油路開關，使巖樣向上移動，開始鉆進。7）待鉆進進尺穩(wěn)定后，開始計時，鉆進深度達25、50、100時，記錄鉆進時間。8）鉆進結束，關閉壓力控制開關，打開回油閥，使巖樣夾持器下降，同時，將調速器指針指零。調節(jié)溢流閥，使液壓系統(tǒng)壓力為零。9）重復以上步驟，每組巖樣三次。將記錄數(shù)據

10、填入記錄表中。10）巖樣測試完閉，關閉電源與水源。2實驗的設計1）巖樣的制備與選取巖樣制備：將從現(xiàn)場采取的巖樣，加工成外徑不大于90、長度在120190巖樣。選?。好拷M選取的巖樣應是軟、中硬、堅硬巖樣各取三塊。2）鉆進規(guī)程參數(shù)的設計設計原則：充分考慮所選金剛石鉆頭的碎巖機理與性質； 充分考慮巖樣的力學性質（硬度、強度、結構等）。合理布置鉆進參數(shù)（鉆壓、轉速）的級數(shù)，實驗數(shù)據能反應參數(shù)變化對鉆進速度的影響。3實驗將選取的巖樣按照1中的實驗步驟分別進行操作，將數(shù)據填入鉆進數(shù)據記錄表并處理。鉆進數(shù)據記錄表巖樣編號巖石名稱及性質鉆進規(guī)程參數(shù)鉆進時間（s）鉆進長度（cm）鉆進速度（cm/s）平均速度（c

11、m/s）鉆壓（MPa）轉速（r/min）泵量（L/min）繪出金剛石鉆進規(guī)程參數(shù)影響鉆速PV圖、nV圖。 V（cm/s） V（cm/s） P（MPa） n（r/min）四 實驗報告1實驗目的2實驗器材3實驗內容及數(shù)據處理4思考題1）簡述孕鑲金剛石鉆頭的碎巖機理2）依據實驗數(shù)據，分析鉆進規(guī)程參數(shù)如何影響鉆進速度3）確定金剛石鉆進規(guī)程參數(shù)的原則是什么？5實驗小結實驗三 TK4立軸鉆機觀察實驗實驗日期 姓名 班級 學號 實驗成績 一 實驗目的、要求1熟悉TK4鉆機整體結構及各系統(tǒng)的工作原理；2熟悉TK4鉆機的變速箱、卷揚機、液壓卡盤等結構拆裝；3掌握鉆機的基本操作。二 實驗器材TK-4鉆機；龍門架；

12、手動葫蘆；手搖千斤頂；拆卸工具一套。三 實驗內容圖2 TK4鉆機整體結構示意圖（一）鉆機拆裝與觀察1如圖1所示TK-4鉆機的結構，對照實物，觀察鉆機各組成部分，了解各部分的功用。2升降機的拆卸升降機主要由卷筒和抱閘組成。用板手將固定鉆機升降機的螺栓松開，將提升及制動抱閘松開并卸掉。用龍門架、手搖千斤頂?shù)裙ぞ邔@機的升降機向上拉緊，向后抽出。用手動葫蘆將其拉起，推動龍門架，把升降機放于空地。觀察升降機的結構、與分動箱的連接形式。觀察升降機的行星輪結構及工作原理。3傳動箱的拆卸與觀察傳動箱的作用是將變速箱的輸出將傳動箱上蓋打開，觀察齒輪嚙合情況，并了解傳動箱的分動作用及甩油齒輪的作用。4回轉器的觀

13、察將回轉器的上蓋、前蓋打開，觀察動力頭的液壓卡盤，了解其工作原理觀察回轉器錐齒輪與立軸動力傳遞情況。5摩擦離合器及變速箱的觀察觀察動力傳遞情況，電動機通過彈性聯(lián)軸節(jié)將回轉器及運動傳至摩擦離合器。圖3 TK4鉆機卷筒結構圖 圖4 TK4鉆機傳動箱結構示意圖摩擦離合器為干式三片摩擦離合器，由主動摩擦片、從動摩擦片及相關的支承件組成。觀察并調節(jié)摩擦離合器操縱手把。使離合器能夠脫開、結合靈活、穩(wěn)定。變速箱采用的是東風EQ140變速箱。打開變速箱上蓋，觀察變速箱的變擋機構，了解變速機構中變速叉軸之間的限位與鋼球自鎖原理。根據機械傳動圖，計算鉆機的傳動比。6液壓系統(tǒng)觀察圖5 TK4鉆機回轉器結構圖 圖6

14、TK4鉆機液壓系統(tǒng)示意圖對照液壓系統(tǒng)原理圖，了解鉆機加、減壓回路、液壓卡盤回路、鉆機移車回路的工作原理。7按照拆卸的相反順序依次將鉆機的各部件組裝起來。（二）鉆機的操作1離合器、變速箱的操作離合器操縱機構為連桿、撥叉增力機構。換擋時，離合器應處于脫開位置，選擇合適的檔位，正確掛上檔后，才能接合離合器。2傳動箱的操作傳動箱上的兩個手把的功能分別是：左邊的是升降機操縱手把，分為脫開、接合兩個位置；操縱該手把并配合變速箱可以獲得5個正轉，1 個反轉。右邊的一個手把是變速手把，操縱該手把可以使回轉器獲得10個正向轉速，2個反轉速度。變換速度時，應脫開離合器。要使定位銷處于銷孔中。3升降機的操作鉆具的提

15、升、下放通過操縱提升、制動兩個手把完成。都是向上閘帶松開，向下拉閘帶抱緊。提升鉆具時，提升手把拉向下方，使閘帶抱緊，同時應將制動提升推向前方使閘帶松開。制動鉆具時，將制動手把拉向下方，使閘帶抱緊，同時提升手把推同下方。下放鉆具時，應將兩手把均向前推，使抱閘處于松開狀態(tài)。下放過程中，拉動制手把，調節(jié)鉆具的下降速度。4液壓系統(tǒng)操作移車、擰卸管、稱重操作。加壓、減壓鉆進操作：減壓鉆進，給進閥處在“漂浮”位置，調速閥微微開啟，此時紅針下降，它在動盤上指出的刻度，即顯示孔底的壓力。當達到所需孔底壓力時，將調速閥的位置固定。加壓鉆進，稱重之后，調速閥開啟，給進閥打到下降位置，紅針上升，調節(jié)調壓閥，使黑針指

16、示的壓力+動盤上反映的鉆具重量=所需孔底壓力即可。調節(jié)高壓溢流閥，可以任意改變系統(tǒng)的工作壓力，調節(jié)調速閥，可以改變給進油缸的給進速度。雙針壓力表的使用。四 操作注意事項1鉆機的拆卸與安裝應在教師的指導下進行。拆卸時，不能硬敲硬打。并注意安全。2松開卡盤時，最大壓力不能超過120kgf/cm2，松開后立即將壓力調低。3先將離合器松開，再調節(jié)變速箱、傳動箱的變速手把。調節(jié)后將離合連接。五 實驗報告1實驗目的。2實驗器材。3實驗內容及步驟。4思考題：（1）怎樣實現(xiàn)鉆具的稱重與加、減鉆進？（2）簡述TK-4鉆機傳動箱、升降機的工作原理；（3）簡述實驗中拆、裝鉆機的過程。（4）簡述鉆機的操作。5實驗心得

17、體會。實驗四 工程鉆機與泥漿泵觀察實驗實驗日期 姓名 班級 學號 實驗成績 一 實驗目的、要求1了解TXU75工程鉆機的結構及操作方法；2了解SPC300型水文水井鉆機的結構；3掌握BW、NBB泥漿泵、3PNL砂石泵的結構構造及工作原理；4熟練掌握BW850、NBB250/60泥漿泵的拆卸與安裝 二 實驗器材TXU-75型鉆機一臺；SPC300型水文水井鉆機一臺；BW、NBB200/40泥漿泵各一臺；3PN砂石泵一臺；龍門架；手動葫蘆；手搖千斤頂；拆卸工具一套。三 實驗內容與步驟1TXU-75型鉆機的結構觀察與操作對照實物進行了解鉆機的結構；鉆機打不同方向鉆機時的操作；了解鉆機所使用的鉆具組合

18、。熟悉鉆機的操作（鉆機操作同上一實驗中鉆機的操作）。2SPC300型水文水井鉆機的觀察了解SPC300型水文水井鉆機的動力傳遞方式；鉆機桅桿的起放及升降系統(tǒng)；鉆機的加壓系統(tǒng)。3BW、NBB200/40泥漿泵的拆卸與安裝實驗 （1）對照實物，觀察BW、NBB200/40泥漿泵的構造及工用原理。 泥漿泵的結構：泵頭、曲柄箱、離合器、出水閥安全閥、空氣室及壓力表。 泵頭是泥漿泵將低壓泥漿轉變?yōu)楦邏耗酀{的機構，為球墨鑄鐵，內裝缸套。由缸套、活塞、吸水閥、出水閥將泵頭分為低壓腔、高壓腔、活塞腔。曲柄箱采用封閉式，由傳動齒輪、連桿、十字頭等組成，實現(xiàn)回轉運動變?yōu)檫B桿的往復運動。 離合器機構，對照掛圖，觀察

19、其脫開、嚙合的工作原理。 安全閥用來控制沖洗液循環(huán)系統(tǒng)的壓力。空氣室是用來調節(jié)系統(tǒng)的壓力，降低沖洗液體的壓力脈動和流量不均。（2）拆卸與安裝用工具拆開曲柄箱蓋，觀察曲柄箱的內部結構；用工具拆開泵頭的端面壓蓋、低壓閥蓋、高壓蓋，觀察缸套、活塞、低壓閥腔、高壓閥腔的結構；觀察泵在工作時，吸、排水的過程，掌握泵的工作原理。拆卸一個活塞組件，觀察連桿、活塞的安裝與密封。最后將各部分組裝起來。43PNL砂石泵的結構觀察實驗觀察3PNL砂石泵的結構：電機、泵體、葉輪、護板等組成。了解泵的工作原理。泵的技術規(guī)格：流量（L/S）揚程（）轉速（r/min）功率（kW）泵重量（kg）152614701235030

20、2114.74215.516.7四 實驗注意事項設備的拆卸與安裝應在教師的指導下進行。拆卸時，不能硬敲硬打。并注意安全五 實驗報告1實驗目的。2實驗器材。3實驗內容及步驟。4思考題：（1）簡述BW泥漿泵、3PNL砂石泵的工作原理。（2）簡述SPC300型水文水井鉆機的加壓系統(tǒng)工作機理（3）試述BW泥漿泵的變量辦法。（4）如何實現(xiàn)TXU75型鉆機的向上鉆進，有何特點？5實驗心得體會。實驗五 鉆探設備與工藝取芯鉆進綜合實驗實驗日期 姓名 班級 學號 實驗成績 一 實驗目的、要求1掌握XU75工程鉆機操作方法；2掌握巖土工程鉆探方法；3掌握標準貫入試驗二 實驗器材TXU75型鉆機；標準貫入器；取心鉆

21、具一套；鉆具擰卸工具一套；測量工具一套。三 實驗內容與步驟1 鉆進前的準備工作泥漿的配制：鉆進前一天，在泥漿池中，配制0.53基漿（加入膨潤土25kg，無水碳酸鈉1.5kg，水0.53，充分攪拌）。鉆機的安裝與調試：鉆機安放周正、穩(wěn)固；桅桿立放要平穩(wěn)，立軸、天車、孔口要在一條直線上。接通電源，觀察電機是否正轉，否則將接線其中兩條對換。2 熟悉鉆機的操作3 鉆進實驗（1）開孔鉆進：使用不取心鉆頭或短巖心管加鉆頭鉆進2。（2）取心鉆進：將帶巖心管鉆具連接好，用升降機拉起放入孔中，用墊叉將其掛在孔口；接上主動鉆桿，下放到距孔底10cm處停下；啟動泥漿泵，等泥漿返到地面時，下放鉆具至孔底，調節(jié)液壓系統(tǒng)壓力，將主動鉆具夾緊，用套筒板手調節(jié)下部緊固螺栓擠緊主動鉆具；根據鉆進參數(shù)，調節(jié)鉆壓的立軸轉速，向下加壓鉆進；立軸行程結束，用升降機將鉆具拉緊，松開液壓卡盤和底部螺栓，使立軸向上移動至上點。再夾緊主動鉆桿，繼續(xù)鉆進；回次結束，停泵，將水龍頭上投砂孔卸開，放入準備好的河砂或鐵絲頭，并用工具敲打鉆具。開泵，用沖洗液沖送。等河砂到底后，輕提鉆具，再回放時，若無阻礙，說明已卡住巖心，上鉆。若有阻礙，則應向下鉆進，重復鉆進操作。巖心卡住后，將液壓卡盤松開，將主動鉆具松開，打開立軸回轉器，讓開孔口，用升降機將孔內鉆具提起。注意不要振動鉆具，防止巖心脫落；巖心管提起后，平放鉆具，卸掉鉆頭，將巖