沖擊式鉆
靠鉆具的垂直往復運動,使鉆頭沖擊井底以破碎巖層。其結構簡單,但沒有循環(huán)洗井系統(tǒng),巖屑的清除與鉆機不能同時進行,因而工效較低。鉆井深度一般在250米以內,有的可達500~600米。主要類型如下述。沖抓錐 一種簡單的沖擊式鉆機,利用鉆具本身的重量沖擊地層。鉆具的下端是幾個可以張合的尖角形抓瓣,當鉆具在自身重量作用下向下運動時,抓瓣張開,各抓瓣在直徑約1米的圓周上切入巖層,然后由卷揚機通過鋼絲繩提升鉆具,抓瓣在閉合過程中將巖屑抓入尖錐體內,提出井口后再張開抓瓣卸出巖屑。沖抓錐的鉆井深度通常為40~50米,深可達100~150米。鋼絲繩沖擊式鉆機 由桅桿和其頂端的提升滑輪、鋼絲繩、沖擊機構、鉆具(包括鉆桿和鉆頭)、電動機等組成(圖4)。作業(yè)時,電動機通過傳動裝置驅動沖擊機構,帶動鋼絲繩使鉆具作上下往復運動。向下運動時靠鉆具本身重量使鉆頭切入并破碎巖層,向上運動則靠鋼絲繩的牽引。鉆具下落的高度即沖程大小,根據巖層情況確定,一般為0.5~1米,硬巖層用大值;沖擊頻率常用為30~60次/分。切下的巖屑用抽砂筒清出地面,也可用將鉆頭與抽砂筒合成一體的抽筒鉆具,鉆進與清除巖屑同時進行,使切下的巖屑直接進入抽筒,積滿后提升鉆具,將巖屑倒出。為提高鉆頭的耐磨性和鉆進速度,常在鉆頭端部堆焊鎢鋼粉,成為合金補焊鉆頭。復合式鉆機
鉆孔是指用鉆頭在實體材料上加工出孔的操作。這里講述了勘探工作里的鉆孔工作,以及鉆孔需要的輔助工具以及部分應急措施方法。
在地質勘查工作中,利用鉆探設備向地下鉆成的直徑較小深度較大的柱狀圓孔,又稱鉆井。鉆探石油和天然氣以及地下水的鉆孔直徑較大些。鉆孔直徑和深度大小,取決于地質礦產埋藏深度和鉆孔的用途。
⒈鉆頭轉速高。
⒉摩擦嚴重、散熱困難、熱量多、切削溫度高。
⒊切削量大、排屑困難、易產生振動。
⒋鉆頭的剛性和精度都較差,故鉆削加工精度低,一般尺寸精度為IT11~IT10,粗糙度為Ra100~25。
鉆孔用的夾具主要包括鉆頭夾具和工件夾具兩種。
⒈鉆頭夾具:常用的是鉆夾頭和鉆套。
⑴鉆夾頭:適用于裝夾直柄鉆頭。鉆夾頭柄部是圓錐面,可與鉆床主軸內孔配合安裝;頭部三個爪可通過 ;緊固扳手轉動使其同時張開或合攏。
⑵鉆套:又稱過渡套筒,用于裝夾錐柄鉆頭。鉆套一端孔安裝鉆頭,另一端外錐面接鉆床主軸內錐孔。
⒉工件夾具:常用的夾具有臺虎鉗、平口鉗、V形鐵和壓板等。裝夾工件要牢固可靠,但又不準將工件夾得過緊而損傷過緊,或使工件變形影響鉆孔質量(特別是薄壁工件和小工件)。