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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(jìn)工藝的綜合。根據(jù)不同的鉆進(jìn)目的，我們可以采取不同的鉆進(jìn)方式和鉆探設(shè)備，從而形成各種不同鉆探方法。在鉆進(jìn)的過(guò)程中，原始機(jī)械的方法進(jìn)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(dòng)式鉆探，個(gè)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?zé)徙@探、砂礦床鉆探、石油天然氣鉆探、科學(xué)(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(xué)方法等，但這些方法因?yàn)槌杀靖摺⒓夹g(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(xué)方法常用的是利用化學(xué)試劑將巖石進(jìn)行破碎。

地質(zhì)鉆孔的直徑應(yīng)根據(jù)工程要求、地質(zhì)條件再結(jié)合鉆探方法、鉆探設(shè)備予以綜合確定。為了劃分地層而進(jìn)行的鉆孔，鉆孔直徑一般不宜小于33mm;為采取原狀土樣而進(jìn)行的鉆孔，孔徑大小不宜小于108mm;為采取巖芯試樣的鉆孔，對(duì)于軟質(zhì)巖石其直徑不宜小于108mm，對(duì)于硬質(zhì)巖石其直徑不宜小于89mm。常見的鉆探方法有很多種，根據(jù)破碎巖土的方法可分為:沖擊鉆探、回轉(zhuǎn)鉆探、沖擊回轉(zhuǎn)鉆探、振動(dòng)鉆探等。常用的地質(zhì)鉆探設(shè)備主要包括動(dòng)力機(jī)、鉆機(jī)、泥漿泵、鉆桿和鉆頭等。

回轉(zhuǎn)式鉆探
回轉(zhuǎn)式鉆進(jìn)是當(dāng)前用的普通的鉆進(jìn)方法，這是利用鉆具的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)破碎巖層而成孔的一種鉆進(jìn)方法。鉆機(jī)分為大、小鍋錐鉆機(jī)，正、反循環(huán)轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)，液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)，潛孔振動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)等。相對(duì)簡(jiǎn)單的回轉(zhuǎn)鉆機(jī)只有簡(jiǎn)單的鉆進(jìn)裝置，完善結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)除了具備鉆進(jìn)裝置外還具有循環(huán)洗井裝置?；剞D(zhuǎn)鉆機(jī)中的另一種轉(zhuǎn)盤式水井鉆機(jī)的鉆具包括鉆桿和鉆頭。回轉(zhuǎn)速度視鉆機(jī)而異，如石油鉆機(jī)在一般情況下為160r/min，金剛石鉆機(jī)可達(dá)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(jìn)用鉆頭和環(huán)狀鉆進(jìn)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(dòng)力驅(qū)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)過(guò)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(jiǎn)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(jī)由塔架、卷?yè)P(yáng)機(jī)、轉(zhuǎn)盤、鉆具、泥漿泵、水龍頭和電動(dòng)機(jī)等組成。作業(yè)時(shí)，動(dòng)力機(jī)提供的扭矩通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，由主動(dòng)鉆桿帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)破碎巖層。泥漿通過(guò)泥漿泵注入鉆桿與孔壁之間的環(huán)形區(qū)域起到潤(rùn)滑鉆桿和冷卻鉆頭的作用。

鉆探技術(shù)設(shè)備是鉆孔工程中的關(guān)鍵組成部分，它隨著鉆探工藝和鉆探方法的發(fā)展而變化，同時(shí)它也直接影響著鉆探技術(shù)水平的進(jìn)步。地質(zhì)鉆探設(shè)備是指直接用于鉆探施工中的機(jī)械設(shè)備，主要包括動(dòng)力機(jī)、鉆機(jī)、泥漿泵等，其中重要的部分，也是核心部分為鉆機(jī)。這里主要對(duì)鉆機(jī)現(xiàn)狀進(jìn)行闡述。
1.1 全液壓動(dòng)力頭巖芯鉆機(jī)
全液壓動(dòng)力頭巖芯鉆機(jī)現(xiàn)已成為國(guó)外鉆探工程中的主流鉆機(jī)機(jī)型，而且已經(jīng)形成完整的規(guī)模，其具有如下結(jié)構(gòu)特點(diǎn):液壓動(dòng)力頭式回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、無(wú)級(jí)調(diào)速模式、長(zhǎng)行程的給進(jìn)系統(tǒng)、機(jī)械化自動(dòng)化程度高、液壓絞車式提升系統(tǒng)、配套器具、在鉆孔中能做較大范Χ角度調(diào)整的Φ桿機(jī)構(gòu)等特點(diǎn)。
1.2 新型中深孔鉆機(jī)
新型中深孔鉆機(jī)多為多功能鉆機(jī)。隨著復(fù)合鉆探技術(shù)的進(jìn)步，即金剛石巖芯鉆探、空氣反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探、空氣潛行錘取樣鉆探等鉆進(jìn)工藝的廣泛使用，適用該復(fù)合鉆進(jìn)的多功能鉆機(jī)得到了飛速發(fā)展。
1.3 自動(dòng)化、智能化鉆機(jī)
自動(dòng)化、智能化鉆機(jī)在地區(qū)已經(jīng)成熟使用。一些新型的鉆機(jī)系列早已實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，如典型適合金剛石鉆進(jìn)的高轉(zhuǎn)速低扭矩鉆機(jī)適用于地表或巷道內(nèi)工作。更有一系列的鉆機(jī)真正實(shí)現(xiàn)了機(jī)臺(tái)單人操作

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