《巖土鉆掘工程學(xué)》第六章沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)與沖擊、振動(dòng)鉆進(jìn)培訓(xùn)PPT

第六章章沖沖擊擊回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)與沖沖擊、、振動(dòng)動(dòng)鉆進(jìn)進(jìn)1、概述述；2、液體體和氣氣動(dòng)沖沖擊器器；3、沖擊擊回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)用鉆鉆頭;4、沖擊擊回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)工藝藝;5、鋼絲絲繩沖沖擊鉆鉆進(jìn)及及振動(dòng)動(dòng)鉆進(jìn)進(jìn)工藝藝.國(guó)家精精品課課程10/26/2022中國(guó)地地質(zhì)大大學(xué)勘勘查教教研室室沖擊回回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)是是在鉆鉆頭已已承受受一定定靜載載荷的的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，，以縱縱向沖沖擊力力和回回轉(zhuǎn)切切削力力共同同破碎碎巖石石的鉆鉆進(jìn)方方法。與常規(guī)規(guī)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)法相相比，，沖擊擊回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)只要要用不不大的的沖擊擊力，，便可可以達(dá)達(dá)到破破碎堅(jiān)堅(jiān)硬巖巖石的的效果果。沖擊回回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)最最適用用于粗粗顆粒粒的不不均質(zhì)質(zhì)巖層層，在在可鉆鉆性Ⅵ～Ⅷ級(jí)，部部分Ⅸ級(jí)的巖巖石中中，鉆鉆進(jìn)效效果尤尤為突突出。。沖擊回回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)不不僅應(yīng)應(yīng)用于于硬質(zhì)質(zhì)合金金鉆進(jìn)進(jìn)，還還應(yīng)用用于金金剛石石鉆進(jìn)進(jìn)及牙牙輪鉆鉆進(jìn)。。沖擊回回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)不不僅可可提高高效率率和鉆鉆頭壽壽命，，而且且還可可解決決“堵堵心””、、“打滑”、“防防斜””等問(wèn)問(wèn)題。。在巖土土工程程的大大口徑徑施工工中也也有用用武之之地。。第一節(jié)概概述巖土鉆掘工工程學(xué)國(guó)家精品課課程沖擊回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)的核心心部件是沖沖擊器，根根據(jù)驅(qū)動(dòng)介介質(zhì)類(lèi)型可可分為液動(dòng)動(dòng)沖擊器和和氣動(dòng)沖擊擊器。液動(dòng)沖擊器器以高壓水水或泥漿驅(qū)驅(qū)動(dòng)，對(duì)中中硬以上巖巖石比單純純回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)有明顯優(yōu)優(yōu)勢(shì)，還可可與繩索取取心相結(jié)合合。廣泛用用于地質(zhì)鉆鉆探、水文文水井、工工程施工、石油鉆井井等領(lǐng)域。。但由于自自身沖擊能能較小，故故鉆進(jìn)效果果仍低于氣氣動(dòng)沖擊器器。氣動(dòng)沖擊器器(風(fēng)動(dòng)潛孔錘錘)以壓縮空氣氣驅(qū)動(dòng)。由由于單次沖沖擊功大，，上返巖屑屑風(fēng)速高，，鉆進(jìn)效率率可比液動(dòng)動(dòng)沖擊器高高2~3倍。近年來(lái)來(lái)出現(xiàn)了貫貫通式?jīng)_擊擊器、跟管管鉆進(jìn)、成成集束式潛潛孔錘用于于大口徑鉆鉆進(jìn)、潛潛孔錘解卡卡、起拔套套管等。鉆鉆孔深度從從埋線桿孔孔2.3m———油氣井1000m以上。第一節(jié)概概述10/26/2022中國(guó)地質(zhì)大大學(xué)勘查教教研室第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)動(dòng)沖擊器一、液動(dòng)沖擊擊器液動(dòng)沖擊器器根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)不同可分分為:閥式液動(dòng)沖沖擊器又可分為:(1)正作用閥式式液動(dòng)沖擊擊器;(2)反作用閥式式液動(dòng)沖擊擊器;(3)雙作用閥式式液動(dòng)沖擊擊器.無(wú)閥式液動(dòng)動(dòng)沖擊器又可分為:(1)射流式液動(dòng)動(dòng)沖擊器;(2)射吸式液動(dòng)動(dòng)沖擊器。。10/26/2022中國(guó)地質(zhì)大大學(xué)勘查教教研室1.閥式液動(dòng)沖沖擊器1.1正作用沖擊擊器液體壓力推推動(dòng)沖錘下下行沖擊，，彈簧力復(fù)復(fù)位—“正作用”。沖錘5在簧6作用下處上上位，中孔孔被活閥4蓋住，液流流瞬間被阻阻，液壓↑↑產(chǎn)生水錘錘。沖錘和和活閥一同同下行，壓壓縮閥簧3和錘簧；活活閥下行時(shí)時(shí)被閥座9限制與沖錘錘脫開(kāi)，液液流經(jīng)中心心孔流向孔孔底，液壓壓↓，活閥閥在閥簧作作用下返位位；沖錘在在動(dòng)能作用用下利用慣慣性繼續(xù)運(yùn)運(yùn)行，沖擊擊鐵砧7，沖擊能量量經(jīng)鐵砧→→巖心管接接頭→鉆頭頭。沖錘在錘簧簧力作用下下彈回再次次與活閥接接觸。第二節(jié)液液動(dòng)和氣氣動(dòng)沖擊器器10/26/2022中國(guó)地質(zhì)大大學(xué)勘查教教研室其主要特點(diǎn)：(1)正作用沖擊擊器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，性能能穩(wěn)定，調(diào)調(diào)試容易。。(2)沖擊器中彈彈簧的反作作用要消耗耗一部分能能量，抵消消了很大一一部分高壓壓液流所產(chǎn)產(chǎn)生的沖擊擊力。(3)彈簧在1500次／min或更高的循循環(huán)壓縮、、伸張下，，容易損壞壞。第二節(jié)液液動(dòng)和氣氣動(dòng)沖擊器器10/26/2022中國(guó)地質(zhì)大大學(xué)勘查教教研室1.2反作用沖擊擊器利用高壓液液流推動(dòng)沖沖錘上行，，壓縮工作作彈簧儲(chǔ)存存能量，經(jīng)經(jīng)彈簧釋能能作功。高壓液流進(jìn)進(jìn)入，由于于水路封閉閉當(dāng)沖錘上上下端壓力力差超過(guò)彈彈簧1的壓縮力和和沖錘本身身質(zhì)量時(shí)，，迫使沖錘錘上行，并并壓縮工作作彈簧儲(chǔ)存存能量；同同時(shí)，鐵砧砧4的水路被逐逐步打開(kāi)，，高壓液流流流向孔底底，液壓下下降，沖錘錘利用慣性性繼續(xù)上行行到上死點(diǎn)點(diǎn)時(shí)，沖錘錘利用自身身質(zhì)量和工工作彈簧的的彈力使沖沖錘急速向向下沖擊鐵鐵砧。同時(shí)，由由于沖錘錘與鐵砧砧相接觸觸而又封封閉了液液流通向向孔底的的通路，，液壓開(kāi)開(kāi)始上升升，當(dāng)上上升到一一定值再再次作用用于沖錘錘使其上上行，開(kāi)開(kāi)始第二二個(gè)工作作周期。。第二節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和氣動(dòng)動(dòng)沖擊器器10/26/2022中國(guó)地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查教研研室反作用沖沖擊器的的主要特點(diǎn)點(diǎn)：(1)對(duì)沖洗液液的適應(yīng)應(yīng)能力較較強(qiáng)；(2)可獲得較較大的單單次沖擊擊功；(3)沖擊器內(nèi)內(nèi)部的壓壓力損失失較小，，效率較較高。該類(lèi)沖擊擊器的主主要缺點(diǎn)點(diǎn)是需要要?jiǎng)偠容^較大的彈彈簧，工工作壽命命只有40~lOO小時(shí)。第二節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和氣動(dòng)動(dòng)沖擊器器10/26/2022中國(guó)地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查教研研室1.3雙作用沖沖擊器沖錘正沖沖程和反反沖程均均由液體體壓力推推動(dòng)。鉆具自重重使活接接頭f壓緊到外外套g處，工作作腔d的液流分分別作用用在活閥閥2和塔形沖沖錘6上，由活活閥上下下端的壓壓差使活活閥上移移到最上上位置；；沖錘活塞塞上、下下面積不不同產(chǎn)生生壓差使使其向上上移動(dòng)；；當(dāng)沖錘錘上行到到與活閥閥接合時(shí)時(shí)，通道道d1被關(guān)閉，，沖錘與與活閥一一起急速速下行，，當(dāng)下行行h時(shí)，活閥閥被支撐撐座4限止，沖沖錘與活活閥分離離，借助助慣性繼繼續(xù)下行行到s時(shí)，沖擊擊砧子9；由于沖錘錘中心通通道被打打開(kāi)，液液流恢復(fù)復(fù)循環(huán)，，在液流流壓力作作用下，，活閥與與沖錘急急劇上行行，周而而復(fù)始。。第二節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和氣動(dòng)動(dòng)沖擊器器10/26/2022中國(guó)地地質(zhì)大大學(xué)勘勘查教教研室室其主要特特點(diǎn)：（1）雙作作用液液動(dòng)沖沖擊器器的液液流能能利用用率較較大；；（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)比較較復(fù)雜雜，部部分零零件磨磨損較較快等等缺點(diǎn)點(diǎn)。第二節(jié)節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和氣氣動(dòng)沖沖擊器器10/26/2022中國(guó)地地質(zhì)大大學(xué)勘勘查教教研室室2.無(wú)閥沖沖擊器器2.1射流式式?jīng)_擊擊器雙穩(wěn)射射流元元件控控制的的液動(dòng)動(dòng)沖擊擊鉆具具。高壓水水射流流從噴噴嘴噴噴出產(chǎn)產(chǎn)生附附壁作作用。。若先附附于右右壁，，高壓壓液流流則流流入通通道C并進(jìn)入入缸體體上部部，推推活塞塞下行行，沖沖錘沖沖擊砧砧。在C輸出高高壓水水的同同時(shí)，，有一一小股股高壓壓液流流(反饋信信號(hào))進(jìn)入D控制孔孔。在在活塞塞行程程末了了時(shí)，，反饋饋信號(hào)號(hào)很強(qiáng)強(qiáng)，促促使射射流由由C切換到到E輸出，，高壓壓液流流由左左通道道輸出出，進(jìn)進(jìn)入下下腔，，推動(dòng)動(dòng)活塞塞向上上?；钊仙闲袝r(shí)時(shí)，反反饋信信號(hào)又又回到到F，射流又又切換換到右右輸出出通道道。如如此反反復(fù)循循環(huán)，，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)沖錘錘的沖沖擊動(dòng)動(dòng)作。。第二節(jié)節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和氣氣動(dòng)沖沖擊器器10/26/2022中國(guó)地地質(zhì)大大學(xué)勘勘查教教研室室主要特特點(diǎn):1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單易易操作作；2)無(wú)彈簧簧及配配水活活閥等零零件，，壽命命較長(zhǎng)長(zhǎng)；3)能量利利用率率較高高；4）工作作時(shí)不不易堵堵水較好預(yù)預(yù)防燒燒鉆及及蹩泵泵等事故故；5）鉆進(jìn)進(jìn)中產(chǎn)產(chǎn)生的的高壓壓水錘錘波比比閥式式?jīng)_擊擊器小小，鉆鉆具工工作較較平穩(wěn)穩(wěn)，能能減少少水泵泵、沖沖擊器器及高高壓管管路等等零件件損壞壞.第二節(jié)節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和氣氣動(dòng)沖沖擊器器10/26/2022中國(guó)國(guó)地地質(zhì)質(zhì)大大學(xué)學(xué)勘勘查查教教研研室室2.2射吸吸式式液液動(dòng)動(dòng)沖沖擊擊器器利用用液液流流高高速速?lài)妵娚渖鋾r(shí)時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生生的的卷卷吸吸作作用用及及閥閥與與沖沖錘錘間間壓壓力力與與位位移移的的綜綜合合反反饋饋關(guān)關(guān)系系，，通通過(guò)過(guò)閥閥與與沖沖錘錘、、活活塞塞上上腔腔與與下下腔腔液液流流壓壓力力差差的的正正負(fù)負(fù)交交換換而而使使沖沖錘錘反反復(fù)復(fù)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)。。主要要特特點(diǎn)點(diǎn):第二二節(jié)節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和和氣氣動(dòng)動(dòng)沖沖擊擊器器（1）結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單、、零零件件少少、、無(wú)無(wú)易易損損彈彈簧簧，，工工作作壽壽命命較較長(zhǎng)長(zhǎng)。。（2）輸輸出出輸輸入入技技術(shù)術(shù)參參數(shù)數(shù)范范圍圍較較寬寬，，能能在在高高頻頻狀狀態(tài)態(tài)下下穩(wěn)穩(wěn)定定沖沖擊擊，，耐耐背背壓壓特特性性好好。。10/26/2022中國(guó)國(guó)地地質(zhì)質(zhì)大大學(xué)學(xué)勘勘查查教教研研室室3.其他他型型式式的的液液動(dòng)動(dòng)沖沖擊擊器器:3.1繩索索取取心心式式液液動(dòng)動(dòng)沖沖擊擊器器不僅僅具具有有繩繩索索取取心心鉆鉆進(jìn)進(jìn)的的各各種種優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，，同同時(shí)時(shí)沖沖擊擊載載荷荷可可克克服服繩繩索索取取心心鉆鉆進(jìn)進(jìn)鉆鉆頭頭唇唇部部較較厚厚，，鉆鉆頭頭比比壓壓較較小小在在堅(jiān)堅(jiān)硬硬致致密密巖巖石石中中鉆鉆速速較較低低的的缺缺點(diǎn)點(diǎn)。。3.2孔底底反反循循環(huán)環(huán)液液動(dòng)動(dòng)沖沖擊擊器器既可可以以實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)局局部部反反循循環(huán)環(huán)，，又又具具有有沖沖擊擊作作用用的的孔孔底底鉆鉆具具。。第二二節(jié)節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和和氣氣動(dòng)動(dòng)沖沖擊擊器器10/26/2022中國(guó)國(guó)地地質(zhì)質(zhì)大大學(xué)學(xué)勘勘查查教教研研室室二、風(fēng)動(dòng)動(dòng)沖沖擊擊器器也稱(chēng)稱(chēng)風(fēng)風(fēng)動(dòng)動(dòng)潛潛孔孔錘錘，，以以壓壓縮縮空空氣氣作作為為介介質(zhì)質(zhì)工工作作，，壓壓縮縮空空氣氣也也兼兼做做沖沖洗洗介介質(zhì)質(zhì)，，因因此此也也具具有有空空氣氣鉆鉆進(jìn)進(jìn)的的一一些些特特點(diǎn)點(diǎn)。。實(shí)踐踐表表明明，，風(fēng)風(fēng)動(dòng)動(dòng)沖沖擊擊回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)進(jìn)的的效效率率一一般般比比液液動(dòng)動(dòng)沖沖擊擊回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)進(jìn)高高0.75~1.6倍，，主主要要原原因因是是風(fēng)風(fēng)動(dòng)動(dòng)沖沖擊擊的的單單次次沖沖擊擊能能量量較較大大，，且且孔孔底底沖沖洗洗效效果果較較好好。。使用用風(fēng)風(fēng)動(dòng)動(dòng)沖沖擊擊器器鉆鉆進(jìn)進(jìn)時(shí)時(shí)，，需需配配備備能能力力較較大大的的空空壓壓機(jī)機(jī)，，燃燃料料消消耗耗較較大大，，設(shè)設(shè)備備也也較較復(fù)復(fù)雜雜。。第二二節(jié)節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和和氣氣動(dòng)動(dòng)沖沖擊擊器器10/26/2022中國(guó)國(guó)地地質(zhì)質(zhì)大大學(xué)學(xué)勘勘查查教教研研室室1.有閥閥沖沖擊擊器器1.1壓差差式式斜斜面面蝶蝶狀狀閥閥配配氣氣裝裝置置所謂謂壓壓差差式式是是以以風(fēng)風(fēng)動(dòng)動(dòng)沖沖擊擊器器活活塞塞運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)方方向向的的前前方方增增壓壓，，后后方方減減壓壓所所造造成成的的壓壓力力差差來(lái)來(lái)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)閥閥的的變變位位，，從而達(dá)達(dá)到到配配氣氣的的目目的的。。第二二節(jié)節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和和氣氣動(dòng)動(dòng)沖沖擊擊器器圖.斜面蝶狀閥配氣裝置1-閥箱，2-閥片，3-閥座。蝶狀狀閥閥片片為為圓圓形形，，兩兩面面帶帶有有斜斜面面，，靠靠閥閥片片左左右右擺擺動(dòng)動(dòng)實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)閥閥體體變變位位。。壓縮縮空空氣氣P由風(fēng)風(fēng)動(dòng)動(dòng)沖沖擊擊器器上上接接頭頭進(jìn)進(jìn)入入氣氣室室A，經(jīng)經(jīng)開(kāi)開(kāi)啟啟的的左左側(cè)側(cè)氣氣孔孔沿沿B進(jìn)入入下下氣氣室室，，推推動(dòng)動(dòng)活活塞塞上上行行。。產(chǎn)產(chǎn)生生壓壓差差后后，，蝶蝶狀狀閥閥片片在在壓壓差差作作用用下下擺擺動(dòng)動(dòng)變變位位，，閥閥的的右右翼翼開(kāi)開(kāi)啟啟而而左左翼翼蓋蓋嚴(yán)嚴(yán)。。于于是是壓壓縮縮氣氣體體經(jīng)經(jīng)開(kāi)開(kāi)啟啟的的右右側(cè)側(cè)氣氣孔孔沿沿C向進(jìn)進(jìn)入入上上氣氣室室，，推推動(dòng)動(dòng)活活塞塞向向下下運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)產(chǎn)產(chǎn)生生一一次次沖沖擊擊作作用用。。10/26/2022中國(guó)國(guó)地地質(zhì)質(zhì)大大學(xué)學(xué)勘勘查查教教研研室室如果果活活塞塞串串聯(lián)聯(lián)使使用用時(shí)時(shí)，，C1孔道道的的壓壓氣氣去去下下一一個(gè)個(gè)活活塞塞的的上上氣氣室室，，推推動(dòng)動(dòng)活活塞塞向向下下沖沖擊擊作作功功。。壓壓縮縮氣氣體體的的少少部部分分經(jīng)經(jīng)配配氣氣閥閥中中心心孔孔、、活活塞塞中中心心孔孔流流入入孔孔底底，，沖沖洗洗巖巖粉粉。?；罨钊蛳蛳孪聸_沖擊擊又又產(chǎn)產(chǎn)生生壓壓差差，，閥閥片片又又?jǐn)[擺動(dòng)動(dòng)變變位位，，開(kāi)開(kāi)始始第第二二個(gè)個(gè)循循環(huán)環(huán)工工作作。。壓差式斜斜面蝶狀狀閥配氣氣裝置主主要用于于美國(guó)英英格索蘭蘭公司制制造的DHD系列風(fēng)動(dòng)動(dòng)沖擊器器上。該該類(lèi)型配配氣裝置置動(dòng)作靈靈敏可靠靠，但閥閥片加工工較困難難。第二節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和氣動(dòng)動(dòng)沖擊器器圖.斜面蝶狀閥配氣裝置1-閥箱，2-閥片，3-閥座。10/26/2022中國(guó)地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查教研研室1.2防空打機(jī)機(jī)構(gòu)及工工作原理理潛孔錘工工作時(shí)，，活塞的的沖擊能能通過(guò)鉆鉆頭直接接傳至孔孔底巖石石，缸體體不承受受沖擊載載荷。即使在懸懸吊狀態(tài)態(tài)時(shí)，亦亦不允許許承受沖沖擊負(fù)荷荷（即所所謂空打打）。用防空打打孔Ⅰ來(lái)實(shí)現(xiàn)這這一功能能。當(dāng)潛潛孔錘處處于懸吊吊狀態(tài)時(shí)時(shí)，鉆頭頭23及活塞9均借助于于自重向向下滑行行一段距距離，則則防空打打孔Ⅰ露出，于是是來(lái)自配配氣機(jī)構(gòu)構(gòu)的壓氣氣被引入入缸體，，并經(jīng)活活塞中心心孔道及及鉆頭孔孔道流入入孔底，，使?jié)摽卓族N自行行停止工工作。第二節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和氣動(dòng)動(dòng)沖擊器器10/26/2022中國(guó)地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查教研研室1.3配氣機(jī)構(gòu)構(gòu)及工作作原理(1)返回行程程工作返回行程程→閥片片7,活塞9處于下限限→壓氣氣經(jīng)閥片片7后面、閥閥蓋6上的軸向向與徑向向孔進(jìn)入入環(huán)形腔腔Ⅱ→至氣缸前前腔，推推動(dòng)活塞塞向上運(yùn)運(yùn)動(dòng)。氣缸上腔腔經(jīng)活塞塞9及鉆頭23的中心孔孔與孔底底相通→→壓氣使使活塞9加速向上上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)活塞9端面與配配氣桿22配合時(shí)，，上腔排排氣孔關(guān)關(guān)閉→處處于壓縮縮狀態(tài)→→活塞做做減速運(yùn)運(yùn)動(dòng)。第二節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和氣動(dòng)動(dòng)沖擊器器10/26/2022中國(guó)地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查教研研室活塞桿端端面越過(guò)過(guò)襯套12上的溝槽槽Ⅲ時(shí)，下腔腔壓氣經(jīng)經(jīng)鉆頭中中孔與大大氣通，，在壓差差作用下下閥片7迅速上移移關(guān)閉下下腔氣路路，開(kāi)始始沖擊行行程的配配氣工作作。(2)沖擊行程程工作原原理沖擊行程程開(kāi)始→→活塞和和閥片均均處于極極上位置置→壓氣氣經(jīng)閥蓋蓋和閥座座的徑向向孔進(jìn)入入氣缸上上腔→推推動(dòng)活塞塞高速向向下運(yùn)動(dòng)動(dòng)沖擊鉆鉆頭。當(dāng)活塞行行至襯套套的花鍵鍵槽被關(guān)關(guān)閉時(shí)→→下腔壓壓力開(kāi)始始上升→→活塞上上端中心心孔離開(kāi)開(kāi)配氣桿桿→上腔腔通大氣氣壓力降降低，工工作行程程結(jié)束。?；钊麤_擊擊鉆頭尾尾部后→→閥片因因其上、、下壓差差作用→→換向→→活塞重重復(fù)返回回行程動(dòng)動(dòng)作。第二節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和氣動(dòng)動(dòng)沖擊器器10/26/2022中國(guó)地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查教研研室2.無(wú)閥潛孔孔錘潛孔錘控控制活塞塞往復(fù)運(yùn)運(yùn)動(dòng)的配配氣系統(tǒng)統(tǒng)裝在活活塞或氣氣缸壁上上，活塞塞運(yùn)動(dòng)時(shí)時(shí)自動(dòng)配配氣。利用壓氣氣的膨脹脹功，推推動(dòng)活塞塞繼續(xù)運(yùn)運(yùn)動(dòng)，從從而減少少了動(dòng)力力氣的消消耗；取取消了復(fù)雜的的配氣機(jī)機(jī)構(gòu)，代代之以簡(jiǎn)簡(jiǎn)單的配配氣氣路路，氣道道路程短短，氣壓壓損失小小。主要要有國(guó)產(chǎn)W系列和國(guó)國(guó)外DHD系列。W-200型的工作作原理：壓縮空氣氣經(jīng)上接接頭1、止逆塞塞4進(jìn)入進(jìn)氣氣座7下腔，然后氣氣體分成成兩路：：一路經(jīng)經(jīng)進(jìn)氣座座7的中心孔孔道和節(jié)節(jié)流塞10進(jìn)入活塞塞11和鉆頭16的中心孔孔道至孔底冷冷卻鉆頭頭和清除除巖粉；；第二節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和氣動(dòng)動(dòng)沖擊器器10/26/2022中國(guó)地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查教研研室另一路氣氣進(jìn)入外外缸9和內(nèi)缸8間的環(huán)形形腔(活塞運(yùn)動(dòng)動(dòng)進(jìn)氣室室)→推動(dòng)活塞塞上下運(yùn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)氣室的的氣體經(jīng)經(jīng)內(nèi)缸徑徑向孔及及活塞上上環(huán)形氣氣槽進(jìn)入下下缸，活活塞開(kāi)始始向上運(yùn)運(yùn)動(dòng)→上上移關(guān)閉閉進(jìn)氣氣氣路→活活塞靠氣氣體膨脹脹運(yùn)行，當(dāng)下缸缸與排氣氣孔相通通時(shí)→活活塞靠慣慣性運(yùn)行行.無(wú)閥潛孔孔錘返程程包括進(jìn)進(jìn)氣、膨膨脹、慣慣性滑行行三階段段?；钊跊_沖程過(guò)程程中，氣氣體經(jīng)活活塞上環(huán)環(huán)形氣槽槽進(jìn)入上上缸→經(jīng)經(jīng)歷沖程程進(jìn)氣、、空氣膨膨脹、活活塞慣性性滑行三三階段，，不同的的是各階階段運(yùn)行行長(zhǎng)度不不同，沖沖程要保保證有足足夠的進(jìn)進(jìn)氣長(zhǎng)度度，使活活塞獲得得較大的的速度，，而具有有較大的的沖擊能能。第二節(jié)節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和氣氣動(dòng)沖沖擊器器10/26/2022中國(guó)地地質(zhì)大大學(xué)勘勘查教教研室室3.油氣鉆鉆井用用的氣氣動(dòng)潛潛孔錘錘空氣錘錘提離離井底底時(shí)，壓縮縮空氣氣從公公接頭頭流到到鉆頭頭清理理井眼眼，并并沒(méi)有有激發(fā)發(fā)活塞塞。當(dāng)空氣氣錘放放到井井底同同時(shí)加加上鉆鉆壓時(shí)時(shí)，鉆鉆頭接接頭被被壓緊緊到空空氣錘錘內(nèi)部部密封封艙上上?；罨钊牡囊粋€(gè)個(gè)通氣氣口(流體通通過(guò)活活塞的的流道道之一一)對(duì)準(zhǔn)控控制桿桿的一一個(gè)窗窗口，，壓縮縮空氣氣→活塞底底部空空間→推動(dòng)活活塞向向上運(yùn)運(yùn)動(dòng)。。在活塞塞上行行中，，沒(méi)有有空氣氣通過(guò)過(guò)鉆頭頭流到到孔底。實(shí)際際上吹洗巖屑的的工作暫停了了。第二節(jié)節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和氣氣動(dòng)沖沖擊器器10/26/2022中國(guó)地地質(zhì)大大學(xué)勘勘查教教研室室活塞到到達(dá)沖沖程頂頂部時(shí)時(shí)，活活塞的的另一一個(gè)通通氣口口對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)了控控制桿桿的一一個(gè)窗窗口，，壓縮縮空氣氣→活塞上上方空空間→迫使活活塞向向下運(yùn)運(yùn)動(dòng)→活塞撞撞擊鉆鉆頭接接頭上上方。。同時(shí)，，控制制桿的的底閥閥打開(kāi)開(kāi)，鉆鉆柱內(nèi)內(nèi)部的的空氣氣通過(guò)過(guò)控制制桿、、鉆頭頭接頭頭以及及鉆頭頭噴嘴嘴吹向孔孔底帶走巖巖屑。。鉆頭上上的沖沖擊力力使得得鉆頭頭旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)破巖巖的效效率大大大提提高。。這種種輪流流的沖沖擊，，使得得空氣氣錘能能夠以以較低低的鉆鉆壓鉆鉆進(jìn)。。第二節(jié)節(jié)液液動(dòng)動(dòng)和氣氣動(dòng)沖沖擊器器10/26/2022中國(guó)地地質(zhì)大大學(xué)勘勘查教教研室室第三節(jié)節(jié)沖沖擊回回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)用用鉆頭頭0、沖擊回回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)用用鉆頭頭的特特點(diǎn)沖擊回回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)時(shí)時(shí)鉆頭頭剛體體承受受沖擊擊荷載載、軸軸向靜靜載和和扭矩矩，剛剛體材材料強(qiáng)強(qiáng)度要要高于于普通通鉆頭頭——40Cr、45CrNi合金鋼鋼；取心沖沖擊鉆鉆頭壁壁厚較較普通通取心心鉆頭頭厚，，一般般壁厚厚10~20mm，鉆頭體體長(zhǎng)度度較長(zhǎng)長(zhǎng)(140mm)；而氣動(dòng)動(dòng)沖擊擊回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆頭頭壁厚厚更大大或多多采用用全面面鉆進(jìn)進(jìn)型式式；鉆頭體體的外外形多多呈多多邊形形，以以增大大通水水、通通氣面面積；；為使鉆鉆頭切切削具具承受受大沖沖載，，多采采用YGl5或粗粒粒YG11C硬質(zhì)合合金切切削具具，多多采用用圓柱柱狀、、八角角狀和和球齒齒形狀狀。切削具具的出出刃形形式多多為平平底形形，且且出刃刃量較較大。。10/26/2022中國(guó)地地質(zhì)大大學(xué)勘勘查教教研室室第三節(jié)節(jié)沖沖擊回回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)用用鉆頭頭一、液動(dòng)動(dòng)沖擊回回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)用用鉆頭頭1.硬質(zhì)合合金鉆鉆頭（1）普通通大八八角硬硬合金金鉆頭頭可帶肋肋骨或或不帶帶肋骨骨。肋肋骨厚厚3mm以增大大通水水面積積，內(nèi)內(nèi)、外外出刃刃3mm，底出刃刃5mm，刃尖角角90oo~100o，適于鉆鉆進(jìn)5～8級(jí)中硬硬巖石石。（2）長(zhǎng)片狀肋肋骨式硬合合金鉆頭鉆頭內(nèi)肋骨骨與鋼體成成一體。外外肋骨厚4mm，外出刃1.5mm，內(nèi)出刃1mm，底出刃5mm，沖擊刃角110o。適用于低頻頻大沖擊功功液鉆進(jìn)中中硬巖石。。10/26/2022中國(guó)地質(zhì)大大學(xué)勘查教教研室第三節(jié)沖沖擊回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)用鉆頭頭（3）異形硬合合金鉆頭利用異形截截面鉆頭體體增大液流流斷面，減減少流阻背背壓和巖心心堵塞。鑲焊6粒硬質(zhì)合金金，內(nèi)、外外出刃各1mm，底出刃2.5~3mm，合金刃尖角角90o~100o，適于在5~7級(jí)中硬巖石石中使用。。10/26/2022中國(guó)地質(zhì)大大學(xué)勘查教教研室第三節(jié)沖沖擊回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)用鉆頭頭2.金剛石鉆頭頭液動(dòng)沖擊回回轉(zhuǎn)金剛石石鉆頭主要要是孕鑲?cè)∪⌒你@頭，，常用在堅(jiān)堅(jiān)硬“打滑”地層常用高高頻低沖擊擊功的液動(dòng)動(dòng)沖擊器。。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)點(diǎn)：(1)首選人造孕孕鑲金剛石石鉆頭或聚聚晶體鉆頭頭；(2)選用高強(qiáng)強(qiáng)度的或或經(jīng)過(guò)渾渾圓化和和金屬鍍鍍層處理理的金剛剛石；(3)因金剛石石單晶抗抗沖擊韌韌性與粒粒度成反反比，故故粒度不不要太大大，可選選70~80目金剛石石，金剛剛石濃度度75%左右；(4)要有足夠夠的胎體體強(qiáng)度和和硬度，，避免沖沖擊破裂裂，一般般選中硬硬-硬胎體，，唇面形形狀以平平底形、、圓弧形形和同心心圓尖齒齒形為好好；(5)由于沖洗洗液量大大，鉆頭頭的過(guò)水水面積應(yīng)應(yīng)增大，，除主水水口外增增設(shè)副水水口，加加長(zhǎng)加深深鉆頭鋼鋼體內(nèi)壁壁水槽，，適當(dāng)增增大胎體體外徑。。10/26/2022中國(guó)地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查教研研室第三節(jié)沖沖擊回回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)用鉆頭頭二、風(fēng)動(dòng)動(dòng)沖擊回回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)（潛孔孔錘）鉆鉆頭多為全面面鉆頭——整體式和和分體式式。根據(jù)碎巖巖材料可可分為硬硬質(zhì)合金金型和金金剛石加加強(qiáng)型。。切削刃形形狀——分為刃片片型、柱柱齒型和和片柱混混裝型。。1.柱齒1.1硬質(zhì)合金金柱齒硬質(zhì)合金金牌號(hào)：：K4012A，“K”表示礦產(chǎn)產(chǎn)開(kāi)采用用，“40”表示半球球形柱齒齒，“12”表示直徑徑為12mm，“A”表示高度度。半球齒強(qiáng)強(qiáng)度最高高，錐球球齒次之之，楔形形齒最低低；但鑿鑿巖效率率相反。。鉆鑿極堅(jiān)堅(jiān)硬和堅(jiān)堅(jiān)硬、磨磨蝕性強(qiáng)強(qiáng)的巖石石采用半半球齒，，鉆鑿中中硬或堅(jiān)堅(jiān)硬、性性脆的巖巖石采用用錐球齒齒，鉆進(jìn)進(jìn)軟巖時(shí)時(shí)宜采用用楔形齒齒。10/26/2022中國(guó)地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查教研研室硬合金柱柱齒耐磨磨性較低低，鉆進(jìn)進(jìn)堅(jiān)硬磨磨蝕性巖巖石時(shí)周周邊柱齒齒磨損嚴(yán)嚴(yán)重，最最好的辦辦法是采采用金剛剛石加強(qiáng)強(qiáng)柱齒。。1.2金剛石加加強(qiáng)柱齒齒有聚晶型型和孕鑲鑲型——將金剛石石層復(fù)合合到硬質(zhì)質(zhì)合金柱柱齒頭部部，利用用硬質(zhì)合合金良好好的沖擊擊韌性。?？裳娱L(zhǎng)長(zhǎng)鉆頭壽壽命，提提高鉆速速降低鉆鉆進(jìn)成本本。聚晶型柱柱齒在金金剛石壓壓機(jī)上高高溫高壓壓燒結(jié)而而成。為為克服金金剛石聚聚晶層與與硬質(zhì)合合金基體體的熱膨膨脹系數(shù)數(shù)不同，，彈性模模量不同同，在金金剛石聚聚晶與硬硬質(zhì)合金金基體間間采用了了兩層過(guò)過(guò)渡層。。孕鑲型柱柱齒在中中頻爐上上采用熱熱壓法燒燒結(jié)而成成，金金剛石含含量為75%左右，采采用了特特殊配方方和燒結(jié)結(jié)工藝使使金剛石石層與硬硬合金基基體牢固固連接。。第三節(jié)沖沖擊回回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)用鉆頭頭10/26/2022中國(guó)地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查教研研室第三節(jié)沖沖擊回回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)用鉆頭頭2．潛孔錘柱齒鉆頭頭用冷壓方方法在鉆鉆頭體中中嵌裝柱柱齒。鉆頭的柱柱齒在鉆鉆進(jìn)過(guò)程程中能自自行修磨磨，使鉆鉆速穩(wěn)定定；柱齒齒損壞20%時(shí)鉆頭仍仍可繼續(xù)續(xù)工作，，而刃片片型鉆頭頭崩角后后便不能能使用。?？煞譃槎硇巍?、三翼形形和四翼翼形鉆頭頭。圖中中J-200型四翼鉆鉆頭宜用用在中硬硬及中硬硬以下巖巖石。近似于于半球形形的頭部部（亦稱(chēng)稱(chēng)球齒形形鉆頭））使邊齒齒傾斜角角近45°提高鉆頭頭壽命。?？煞譃槠狡筋^型、、圓弧型型、中凹凹型及中中凸型等等。圓弧弧型和中中凸型鉆鉆速較高高。中凹凹型由于于凸出的的巖核起起定心作作用，所所以能鉆鉆較直的的炮孔。。10/26/2022中國(guó)地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查教研研室第四節(jié)沖沖擊擊回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)工藝藝一、沖擊擊回轉(zhuǎn)破破巖機(jī)理理沖擊使接接觸應(yīng)力力瞬間達(dá)達(dá)極大，，應(yīng)力集集中，巖巖石產(chǎn)生生裂紋。。沖擊速速度↑巖巖石脆性性↑，裂裂隙發(fā)育育↑，不不大的沖沖擊能（（數(shù)十焦焦耳）就就可破碎碎極堅(jiān)硬硬的巖石石。鉆頭上同同時(shí)作用用軸向靜靜載、沖擊力和和回轉(zhuǎn)力力矩。刃具具有有沖擊碎碎巖和回回轉(zhuǎn)碎巖巖兩者的的特征。。根據(jù)沖擊擊和回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)碎巖作作用的主主次，又又將沖擊擊回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)分為為沖擊-回轉(zhuǎn)和回回轉(zhuǎn)-沖擊兩種種碎巖形形式。10/26/2022中國(guó)地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查教研研室1.沖擊-回轉(zhuǎn)碎巖巖主要以沖沖擊載荷荷碎巖為為主，軸軸向靜壓壓力主要要用來(lái)克克服鉆具具的反彈彈力，改改善沖擊擊能的傳傳遞。回轉(zhuǎn)力矩矩主要是是使切削削具沿孔孔底剪切切兩次沖沖擊間殘殘留的巖巖石脊峰峰。擬訂訂最佳回回轉(zhuǎn)速度度時(shí)，應(yīng)能夠夠?qū)⒅虚g間凸起的的扇形巖巖脊剪碎碎。沖擊器具具有低頻頻率，大大沖擊功功，風(fēng)動(dòng)動(dòng)潛孔錘錘即屬此此類(lèi)。利用這種種沖擊剪剪崩和回回轉(zhuǎn)剪切切作用，，造成脆脆性巖石石大顆粒粒巖體的的剝離。。隨巖石石脆性與與硬度增增大，碎碎巖效果果愈顯著著。第四節(jié)沖沖擊擊回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)工藝藝10/26/2022中國(guó)地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查教研研室第四節(jié)沖沖擊擊回轉(zhuǎn)鉆鉆進(jìn)工藝藝2.回轉(zhuǎn)-沖擊碎巖巖回轉(zhuǎn)-沖擊碎巖巖是把高高頻低沖沖擊功，，加在一一般回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的的硬質(zhì)合合金鉆頭頭或金剛剛石鉆頭頭上。主主要用于于小口徑徑鉆進(jìn)，，液動(dòng)沖沖擊器即即屬此類(lèi)類(lèi)。破巖機(jī)理理：巖石石受高頻頻沖擊力力后，一一方面在在刃具接接觸處產(chǎn)產(chǎn)生應(yīng)力力集中，，增大了了破碎體體積；另另一方面面巖石內(nèi)內(nèi)部分子子被迫振蕩而而產(chǎn)生疲疲勞破壞壞并降低低了強(qiáng)度度，再加加上軸向向的靜壓壓和回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)切削，，增加了了破巖的的效果。。10/26/2022中國(guó)地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查教研研室第四節(jié)沖沖擊回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝藝二、影響沖沖擊回轉(zhuǎn)碎碎巖效果的的因素沖擊能量對(duì)對(duì)碎巖效果果的影響并非沖擊器器的沖擊能能量越大越越好。評(píng)定定碎巖效果果還必須考考慮碎巖比比功。無(wú)論論單次或多多次沖擊鉆鉆進(jìn)，A和a的關(guān)系分成成A＜A0—傷痕區(qū)，沖沖擊能小，，巖石不產(chǎn)產(chǎn)生破碎坑坑，巖粉很很細(xì)，因而而比功很大大；A0≤A≤Ac—過(guò)渡區(qū)，比功a變化不大；；A＞Ac—穩(wěn)定區(qū)，比比功a較小且變化化不大。對(duì)一般巖巖石，沖擊擊能量Ac=10J/cm，破碎比功a有穩(wěn)定值。。10/26/2022中國(guó)地質(zhì)大大學(xué)勘查教教研室第四節(jié)沖沖擊回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝藝2.沖擊間隔對(duì)對(duì)碎巖效果果的影響兩次沖擊之之間切削刃刃回轉(zhuǎn)一個(gè)個(gè)角度——稱(chēng)為沖擊間間隔。反映映了轉(zhuǎn)速與與沖擊頻率率之間的關(guān)關(guān)系，使兩兩次沖擊間間的巖脊能能被全部剪剪崩或切削削掉的最大大間隔，稱(chēng)稱(chēng)為“最優(yōu)沖擊間間隔”，常用相鄰鄰兩次沖擊擊間的最優(yōu)優(yōu)夾角β表示；最優(yōu)沖擊間間隔與沖擊擊器的沖擊擊功、巖性性、沖齒圓圓弧半徑R和切削刃角角α有關(guān)；隨沖擊功↑↑巖石的最最優(yōu)角β↑，花崗閃長(zhǎng)巖巖，當(dāng)A=6.1J/cm時(shí)，β=5°；A=12.5J/cm時(shí),β=7.5°。隨巖石硬度度↓最優(yōu)角角β↑，如A=6.1J/cm時(shí)大理巖β=7.5°，花崗巖β=5°。10/26/2022中國(guó)地質(zhì)大大學(xué)勘查教教研室第四節(jié)沖沖擊回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝藝3.沖擊應(yīng)力波波對(duì)碎巖效效果的影響響沖擊力以應(yīng)應(yīng)力波的形形式傳給巖巖石，對(duì)碎碎巖效果有有重要影響響。細(xì)長(zhǎng)沖錘入入射波幅值值低作用時(shí)時(shí)間長(zhǎng)；短短而粗沖錘錘入射波幅幅值高作用用時(shí)間短。。圖中沖錘錘質(zhì)量相同同，但入射射波形卻不不同。入射波形對(duì)對(duì)碎巖的影影響：緩和和入射波比比陡的鑿入入效率高，，因鑿入初初不需很大大的力，隨隨刃具侵深深增加，所所需力也增增大，故緩緩和波形與與之匹配。。改變?nèi)肷洳úㄐ螤?，除除調(diào)整活塞塞的形狀和和斷面積之之外，還可可以用調(diào)整整撞擊面的的接觸條件件來(lái)達(dá)到。。10/26/2022中國(guó)地質(zhì)大大學(xué)勘查教教研室第四節(jié)沖沖擊回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝藝三、沖擊回回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)規(guī)規(guī)程參數(shù)1、鉆壓鉆壓給巖石石內(nèi)部預(yù)應(yīng)應(yīng)力，改善善沖擊能量量的傳遞條條件。但鉆鉆壓↑切削刃單位位進(jìn)尺磨損損量↑，為為↓刃磨損損，鉆壓不不能過(guò)大，，但必須克克服沖擊器器反彈力。。硬合金液動(dòng)動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆進(jìn)：硬硬度不大弱弱研磨性巖巖石要充分分發(fā)揮回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)切削碎巖巖作用，應(yīng)應(yīng)采用較大大鉆壓。堅(jiān)堅(jiān)硬強(qiáng)研磨磨性巖石應(yīng)應(yīng)發(fā)揮沖擊擊碎巖的作作用，鉆壓壓可相對(duì)小小些。金剛石鉆頭頭以微切削削與磨削為為主，沖擊擊為輔，故故巖石越硬硬所需鉆壓壓越大，鉆鉆頭口徑↑↑鉆壓也也應(yīng)↑。。風(fēng)動(dòng)潛孔錘錘全面鉆頭頭，沖擊功功大，鉆壓壓對(duì)碎巖的的影響較小小，據(jù)報(bào)導(dǎo)導(dǎo)，其鉆壓壓為液動(dòng)沖沖擊的1/3就可獲得較較好的鉆進(jìn)進(jìn)效果。10/26/2022中國(guó)地質(zhì)大大學(xué)勘查教教研室第四節(jié)沖沖擊回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝藝2、轉(zhuǎn)速——風(fēng)動(dòng)和液動(dòng)動(dòng)潛孔錘選選擇轉(zhuǎn)速方方法相同硬合金潛孔孔錘回轉(zhuǎn)僅僅是為改變變切削刃破破巖的位置置，若轉(zhuǎn)速速過(guò)慢，切切削刃將打打入先前的的坑穴中使使鉆頭回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)受阻。若若轉(zhuǎn)速過(guò)快快，會(huì)導(dǎo)致致切削刃過(guò)過(guò)早磨損。。所以，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速是否合合理將直接接影響鉆速速和鉆頭壽壽命。合理理轉(zhuǎn)速主要要據(jù)最優(yōu)沖沖擊間隔來(lái)來(lái)確定。金剛石沖擊擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)為充分發(fā)發(fā)揮多刃切切削研磨巖巖石，轉(zhuǎn)速速應(yīng)盡量提提高。如J-200型風(fēng)動(dòng)潛孔孔錘鉆進(jìn)，，轉(zhuǎn)速一般般15~30r/min。而孕鑲金剛剛石沖擊回回轉(zhuǎn)應(yīng)開(kāi)高高轉(zhuǎn)速，一一般500~700r/min。10/26/2022中國(guó)地質(zhì)大大學(xué)勘查教教研室第四節(jié)沖沖擊回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝藝3、泵壓和泵泵量沖洗流量不不僅影響洗洗井質(zhì)量，，而且直接接影響沖擊擊器的工作作性能（沖沖擊功和沖沖擊頻率）），從而影影響鉆進(jìn)效效率。液動(dòng)沖擊回回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中中，一般隨隨泵量增加加，機(jī)械鉆鉆速也增加加。因此，，只要巖層層允許，泵泵的能力足足夠，就應(yīng)應(yīng)采用大泵泵量。泵壓的規(guī)律律：沖擊器器在0.5~0.6MPa開(kāi)始工作，，當(dāng)1.8~2.0MPa時(shí)沖擊器工工作穩(wěn)定，，平均每百百米增加0.2~0.3MPa，泵壓相應(yīng)增增加。10/26/2022中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查教研室室風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆鉆進(jìn)，因鉆速速快單位時(shí)間間產(chǎn)生的巖屑屑多而重，故故需比空氣鉆鉆進(jìn)大的風(fēng)量量才能使井底底干凈。潛孔錘本身也也需一定風(fēng)量量才能正常工工作。具體風(fēng)風(fēng)量應(yīng)根據(jù)潛潛孔錘對(duì)風(fēng)量量的要求和鉆鉆孔環(huán)狀上返返風(fēng)速計(jì)算來(lái)來(lái)定，選擇其其大者。潛孔錘工作風(fēng)風(fēng)壓要大于上上、下配氣室室的壓差，潛潛孔錘活塞才才能作上下往往復(fù)運(yùn)動(dòng)。目前，，國(guó)產(chǎn)潛孔錘錘：低壓潛孔孔錘，所需風(fēng)風(fēng)壓是0.5~0.7MPa；高壓潛孔錘為0.8~1.1MPa。鉆進(jìn)時(shí)還需加加上隨鉆孔加加深帶來(lái)的沿沿程壓降(0.0015MPa/m)和克服水位以以下的水柱壓壓力。第四節(jié)沖沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)工藝10/26/2022中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查教研室室一、鋼絲繩沖沖擊鉆進(jìn)工藝藝鋼絲繩沖擊鉆鉆進(jìn)借助一定定重量的鉆頭頭，在一定的的高度內(nèi)周期期地沖擊井底底，使巖石破破碎而獲得進(jìn)進(jìn)尺。在每次次沖擊之后，，鉆頭在鋼絲絲繩帶動(dòng)下，，回轉(zhuǎn)一定角角度，從而使使鉆孔得到規(guī)規(guī)則的圓形斷斷面。應(yīng)用范圍:(1)鉆鑿大直徑水水井；(2)鉆鑿露天礦山山爆破孔；(3)用于鉆進(jìn)基礎(chǔ)礎(chǔ)樁孔、連續(xù)續(xù)墻鉆孔、壩壩基處理孔以以及其它工程程孔；（4）鋼絲繩沖擊擊鉆，只能鉆鉆進(jìn)垂直孔。。第五節(jié)鋼鋼絲繩沖擊鉆鉆進(jìn)與振動(dòng)鉆鉆進(jìn)工藝10/26/2022中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查教研室室第五節(jié)鋼鋼絲繩沖擊鉆鉆進(jìn)及振動(dòng)鉆鉆進(jìn)工藝1.鉆具鉆頭、沖擊鉆桿、鋼絲繩接頭、、撈砂筒1.1鉆頭與鉆桿鋼絲繩沖擊鉆鉆頭為使沖擊擊力更集中施施加于巖石。。鉆頭底部帶帶有各種刃角角的切削刃。。一般軟巖取取65~80°中硬90~110°硬巖110~120°。為減少孔內(nèi)巖巖粉漿對(duì)鉆頭頭運(yùn)動(dòng)的阻力力，增大沖擊擊力，鉆頭體體上開(kāi)有流通通巖粉漿的溝溝槽。鉆頭形狀有：：一字形、工工字形、十字字形、馬蹄形形或圓形。目目前普遍用十字形帶副刃刃的鉆頭.沖擊鉆桿為實(shí)實(shí)心鉆桿以增增加自重.10/26/2022中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查教研室室第五節(jié)鋼鋼絲繩沖擊鉆鉆進(jìn)及振動(dòng)鉆鉆進(jìn)1.2鋼絲繩接頭鋼絲繩接頭使使鉆具在鋼絲絲繩扭力作用用下，讓鉆頭頭每沖擊一次次自動(dòng)回轉(zhuǎn)一一個(gè)角度。提升鉆具時(shí)整整個(gè)鉆具因鋼鋼絲繩拉伸而而轉(zhuǎn)一個(gè)角度度，鉆具下放放時(shí)活套脫離離墊片，鋼絲絲繩不受力而而恢復(fù)扭緊，，活套與墊片片間產(chǎn)生滑動(dòng)動(dòng)不會(huì)帶動(dòng)鉆鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)。這這樣鉆頭每沖沖擊一次轉(zhuǎn)一一個(gè)角度。1.3抽筒又稱(chēng)掏砂筒，，用于撈取孔孔內(nèi)巖粉。其其閥門(mén)有球形形、半球形和和平閥等形狀狀。10/26/2022中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查教研室室2.鋼絲繩沖擊鉆鉆進(jìn)規(guī)程2.1鉆具重量——單位刃長(zhǎng)上鉆鉆具重量取決決于巖性：軟巖層--200~300N/m；中硬巖層--350~400N/m；硬巖層--500~600N/m；極硬巖層--650~800N/m。2.2沖擊高度——沖擊運(yùn)動(dòng)時(shí)鉆鉆頭提離孔底底的高度改變鉆機(jī)的曲曲柄和連桿的的連接孔位，，可改變沖擊擊高度。由于于鋼絲繩彈性性伸長(zhǎng)，鉆機(jī)機(jī)壓輪上下高高度≠鉆頭沖沖擊高度。懸距=壓輪在最高點(diǎn)點(diǎn)、鋼絲繩靜靜止、鉆頭距距孔底的距離離。沖擊高度通常常取0.6~1.1m，極硬巖層取小小值，軟巖取取大值。懸距距的最優(yōu)值一一般為3~4cm。第五節(jié)鋼鋼絲繩沖擊鉆鉆進(jìn)及振動(dòng)鉆鉆進(jìn)工藝10/26/2022中國(guó)地地質(zhì)大大學(xué)勘勘查教教研室室2.3沖擊次次數(shù)沖擊次次數(shù)與與沖擊擊高度度有關(guān)關(guān)一般粘粘土層層j=4.5~5m/s2；硬巖j=6~6.5；清潔孔孔底j=8.7。2.4巖粉密密度若巖粉粉密度度↓懸懸浮差差孔底底巖粉粉墊↑↑鉆效效↓，，不同同的巖巖性存存在著著最佳佳巖粉粉密度度。巖巖石密密度↑↑巖粉粉密度度可越越↑。。操作中中通過(guò)過(guò)控制制掏砂砂間隔隔和數(shù)數(shù)量來(lái)來(lái)調(diào)整整巖粉粉密度度，規(guī)規(guī)程上上規(guī)定定“勤勤掏少少掏””就是是為了了控制制巖粉粉密度度。第五節(jié)節(jié)鋼鋼絲絲繩沖沖擊鉆鉆進(jìn)及及振動(dòng)動(dòng)鉆進(jìn)進(jìn)工藝藝沖擊高度,m沖擊次數(shù),次/min1.1500.78580.486510/26/2022中國(guó)地地質(zhì)大大學(xué)勘勘查教教研室室3.典型巖巖層的的沖擊擊鉆進(jìn)進(jìn)工藝藝(1)含大卵卵石、、大漂漂石的的地層層用其其他鉆鉆進(jìn)方方法不不易奏奏效，，用沖沖擊鉆鉆進(jìn)時(shí)時(shí)宜取取大沖沖擊高高度，，低沖沖擊次次數(shù)，，并適適當(dāng)加加大鉆鉆具質(zhì)質(zhì)量，，采用用大刃