回轉(zhuǎn)式鉆探
回轉(zhuǎn)式鉆進是當前用的普通的鉆進方法,這是利用鉆具的回轉(zhuǎn)運動破碎巖層而成孔的一種鉆進方法。鉆機分為大、小鍋錐鉆機,正、反循環(huán)轉(zhuǎn)盤式鉆機,液壓動力頭式鉆機,潛孔振動回轉(zhuǎn)式鉆機等。相對簡單的回轉(zhuǎn)鉆機只有簡單的鉆進裝置,完善結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)式鉆機除了具備鉆進裝置外還具有循環(huán)洗井裝置?;剞D(zhuǎn)鉆機中的另一種轉(zhuǎn)盤式水井鉆機的鉆具包括鉆桿和鉆頭?;剞D(zhuǎn)速度視鉆機而異,如石油鉆機在一般情況下為160r/min,金剛石鉆機可達到2400r/min。常用的鉆桿的名義直徑有60、73、89和114mm等4種,鉆頭分全面鉆進用鉆頭和環(huán)狀鉆進用鉆頭2大類。
大、小鍋錐利用其鍋錐形鉆具旋轉(zhuǎn)切削土層,兩者都可由人力或動力驅(qū)動。旋轉(zhuǎn)過程中切下的土屑或巖屑掉落到鍋內(nèi),隨后提升到地面倒出。其結(jié)構(gòu)簡單工效低,只能用于一般的土層或軟質(zhì)巖層地層條件。正、反循環(huán)泥漿洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機由塔架、卷揚機、轉(zhuǎn)盤、鉆具、泥漿泵、水龍頭和電動機等組成。作業(yè)時,動力機提供的扭矩通過傳動裝置驅(qū)動轉(zhuǎn)盤,由主動鉆桿帶動鉆頭旋轉(zhuǎn)破碎巖層。泥漿通過泥漿泵注入鉆桿與孔壁之間的環(huán)形區(qū)域起到潤滑鉆桿和冷卻鉆頭的作用。

地質(zhì)鉆探技術(shù)
地下鉆探技術(shù)是向地質(zhì)體鉆孔并破碎孔底巖石的方法及鉆進工藝的綜合。根據(jù)不同的鉆進目的,我們可以采取不同的鉆進方式和鉆探設備,從而形成各種不同鉆探方法。在鉆進的過程中,原始機械的方法進行巖石的破碎現(xiàn)在仍然被采用。
根據(jù)不同的外力的作用方式,可將現(xiàn)鉆探方法分為沖擊式鉆探、回轉(zhuǎn)式鉆探、沖擊回轉(zhuǎn)式鉆探和振動式鉆探,個別地層條件下噴射式鉆探也常常被采用。如果根據(jù)鉆探切削工具的不同又可將鉆探方法分為鋼粒鉆探、硬質(zhì)合金鉆探和金剛石鉆探。根據(jù)鉆探的目的和作用不同可分為水文地質(zhì)鉆探、固體礦產(chǎn)鉆探、工程地質(zhì)鉆探、地熱鉆探、砂礦床鉆探、石油天然氣鉆探、科學(超深孔)鉆探和地表取樣鉆探等。如按所用沖洗液和循環(huán)方式又可分為泥漿鉆探、清水鉆探、空氣鉆探、正循環(huán)鉆探以及反循環(huán)鉆探等。按鉆探區(qū)域的不同又可分為地鉆探、?地鉆探、水域鉆探以及月面鉆探等。除此之外,還有一些的鉆探方法如熱力法、熔融法和化學方法等,但這些方法因為成本高、技術(shù)難度大而δ得到廣泛適用。其中熱力法包括高頻電流鉆、火焰噴射鉆、微波鉆等,熔融法包含等離子鉆、電熱鉆、激光鉆等,而化學方法常用的是利用化學試劑將巖石進行破碎。

目前在中國和國外都還在廣泛適用。其鉆進原理在于使用鋼絲繩或鉆桿相連用一字型或十字形鉆頭,上下運動沖擊巖石,同時撈出巖屑和巖粉,形成鉆孔。
影響沖擊鉆進的速度主要是沖擊頻率、沖擊功、沖擊方式及傳遞三要數(shù)。沖擊頻率對鉆進速度的影響根據(jù)沖擊的頻率不同,可將其分為4類:低頻、中頻、高頻和頻。沖擊頻率與鉆進效率是成正比的,但當沖擊頻率達到某一定值后,這個比例關(guān)系就不再存在,相反而有所下降。這是因為單λ時間內(nèi)的重復次數(shù)多,孔內(nèi)的巖屑來不及排出,沉積在鉆頭部λ起到一個緩沖的作用。另外,沖擊頻率大,必然沖擊時間過短,導致沖擊功對于巖石的作用時間不夠長,破巖不夠完全而達不到率的體積破碎。沖擊功大小對鉆進速度有著直接的影響。研究表明:在鉆頭直徑固定時,不同的沖擊功破碎的單λ體積巖石所需的沖擊功是不同的,而且數(shù)值相差很大,這就說明了沖擊功在沖擊式鉆進中的地λ。

地質(zhì)螺旋地質(zhì)螺旋鉆桿與鉆頭配套使用時,通常情況下鉆頭應大于鉆桿直徑,在鉆進過程中應時刻注意鉆機和鉆桿的狀況。如出現(xiàn)卡鉆、暴死等現(xiàn)象,應立即停鉆或回鉆后緩慢鉆進 鉆桿不彎曲扁形。 5、地質(zhì)螺旋鉆桿在通風或通水時,鉆進時應確定鉆桿為緊密連接。鉆桿有密封件時,如O型密封圈等要注意密封件的使用情況,在出現(xiàn)破損、腐蝕等現(xiàn)象時,要及時更換密封件。鉆進完成后,對密封件做保養(yǎng)清理工作。 6、地質(zhì)螺旋鉆桿鉆進時應手動輕輕旋緊,緊密配合(螺紋類),不可用鉆機直接上鉆,防止對鉆桿造成損害。 7、若鉆桿使用后彎曲度超過標準要求或螺紋損害等造成無常作業(yè)的應及時做報廢處理或回廠返修。 8、根據(jù)標準要求,應鉆桿的鉆進深度復合地質(zhì)鉆探相關(guān)要求防止鉆桿因鉆進深度達到鉆桿使用限,發(fā)生脫落現(xiàn)象的發(fā)生。 9、在酸堿地區(qū)工作時,需注意對鉆桿的腐蝕作用。在完成鉆進時,應及時用清水清理桿體表面去除腐蝕層。 10、地質(zhì)螺旋鉆桿需在干燥處存放,底部應多點支撐,長期儲存時應對鉆桿定期維護保養(yǎng)。 11、鉆桿不得做重尾堆放的支撐平臺,不得將鉆桿隨意放置在碎石、煤堆下或散亂堆放。 12、地質(zhì)螺旋鉆桿保養(yǎng)除銹/塵清理后應扣上防護帽或裝箱封存鉆桿常用常新。