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回轉式鉆機
發布時間:2019-06-28

  依靠鉆具的回轉運動破碎巖層而成孔。主要有大、小鍋錐鉆機,正、反循環轉盤式鉆機,液壓動力頭式鉆
  機,潛孔振動回轉式鉆機等。簡單的回轉式鉆機只有鉆進裝置,結構完善的回轉式鉆機則有鉆進裝置和循環洗井裝置兩部分組成。轉盤式水井鉆機的鉆具包括鉆桿和鉆頭。常用鉆桿的名義直徑有60、73、89和114毫米4種。鉆頭分全面鉆進用鉆頭和環狀鉆進用鉆頭兩大類。大、小鍋錐  利用其鍋錐形鉆具旋轉切削土層。根據鉆具的大小分別稱為大鍋錐和小鍋錐,可由人力或動力驅動。切下的土屑落到鍋內,提升到地面卸出,其結構簡單,工效低,只能用于一般土層或砂卵石直徑不大于10厘米、含量不超過50%的地層。小鍋錐開孔直徑0.55米,鉆井深度80~100米;大鍋錐開孔直徑1.1米,鉆井深度30~40米。正、反循環泥漿洗井轉盤式鉆機  常用的回轉式鉆機(圖1),即正循環泥漿洗井轉盤式鉆機由塔架、卷揚機、轉盤、鉆具、泥漿泵、水龍頭和電動機等組成。作業時,動力機通過傳動裝置驅動轉盤,由主動鉆桿帶動鉆頭以30~90轉/分的轉速旋轉破碎巖層。泥漿由泥漿泵抽吸加壓后通過鉆桿上方的水龍頭壓入空心鉆桿,向下流入鉆頭,由水口射出,以冷卻、潤滑鉆頭;井底巖屑通過鉆桿外的環形通道被帶出井口,在沉淀池沉淀后,泥漿流回泥漿池供循環使用。反循環泥漿洗井轉盤式鉆機的鉆進方式和結構與上述基本相同,但泥漿的循環方式相反:泥漿在沉淀池沉淀后從井口自行流入井底,攜帶巖屑的泥漿則由砂石泵經鉆頭水口通過鉆桿內腔向上抽吸出井,回到沉淀池。這種方式稱泵吸反循環。也可用水泵將加壓水流從井底通過噴嘴射入鉆桿內腔,形成攜帶巖屑的上升水流,稱射流反循環。鉆機在鉆桿內可形成很高的上升流速,排出巖屑和卵石的能力較強,因而鉆進速度較快。適用于土層、一般砂層和卵石直徑小于鉆桿內徑的松散地層,所用鉆桿的內徑較大,一般為150~200毫米,最大可達300毫米。但因受泵的抽吸或壓送能力的限制,鉆井深度一般在150米以內,井深在50米以內時排屑效率較高。壓氣洗井轉盤式鉆機  是在轉盤回轉式鉆機上用空氣壓縮機代替泥漿泵,用壓縮空氣代替泥漿洗井。通常采用反循環方式,又稱氣舉反循環(圖2)。即將壓縮空氣通過供氣管路送至井內氣水混合室,使其與鉆桿內的水流摻混,形成比重小于 1的摻氣水流。在鉆桿外圍環形水柱的重力作用下,鉆桿內的摻氣水流挾帶巖屑不斷上升并排出井外,流入沉淀池,沉淀后的水流以自流方式流回井內。采用這種鉆機在井深較大時(50米以上),排屑能力大于采用泵吸或射流反循環的鉆機,因而適用于井深較大的情況和缺水的干旱地區,以及寒帶凍土地層。
  有的轉盤式鉆機同時備有泥漿泵和空氣壓縮機,可根據情況選用不同的洗井方式。
  液壓動力頭式鉆機  回轉式鉆機的一種。由液壓馬達通過減速器驅動,并以沿塔架上下移動的動力頭代替轉盤式鉆機上的轉盤和水龍頭,驅動鉆桿和鉆頭旋轉切削巖層??捎弥睆竭_1米的大型鉆頭鉆鑿大口徑水井,其特點是鉆進速度快,鉆具的裝卸和下井管較簡便,接長鉆桿時無需提升鉆具,簡免了卷揚機、提升滑車、轉盤、水龍頭、方鉆桿等一系列部件。潛孔振動回轉式鉆機  是以振動和回轉運動相結合的方式鉆進巖層的一種回轉式鉆機。鉆具由鉆頭、振動器、消振器和導向筒等組成(圖3)。振動器產生的激振力使整個鉆具作錐擺運動。鉆頭通過摩擦圈套裝在振動器外殼的外面,一方面隨振動器作頻率約為1000轉/分、振幅約9毫米的水平圓周振動;另一方面又繞振動器軸線作3~12轉/分的低速旋轉運動以破碎巖層,而鉆桿則不轉,并借消振器避免將振動傳給鉆桿。采用壓縮空氣反循環方式洗井,使巖屑通過位于振動器中心的導管和鉆桿內腔排出井外。這種鉆機結構簡單,鉆進效率高。井孔直徑為600毫米左右,鉆進深度可達150米。

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回轉式鉆機

  依靠鉆具的回轉運動破碎巖層而成孔。主要有大、小鍋錐鉆機,正、反循環轉盤式鉆機,液壓動力頭式鉆
  機,潛孔振動回轉式鉆機等。簡單的回轉式鉆機只有鉆進裝置,結構完善的回轉式鉆機則有鉆進裝置和循環洗井裝置兩部分組成。轉盤式水井鉆機的鉆具包括鉆桿和鉆頭。常用鉆桿的名義直徑有60、73、89和114毫米4種。鉆頭分全面鉆進用鉆頭和環狀鉆進用鉆頭兩大類。大、小鍋錐  利用其鍋錐形鉆具旋轉切削土層。根據鉆具的大小分別稱為大鍋錐和小鍋錐,可由人力或動力驅動。切下的土屑落到鍋內,提升到地面卸出,其結構簡單,工效低,只能用于一般土層或砂卵石直徑不大于10厘米、含量不超過50%的地層。小鍋錐開孔直徑0.55米,鉆井深度80~100米;大鍋錐開孔直徑1.1米,鉆井深度30~40米。正、反循環泥漿洗井轉盤式鉆機  常用的回轉式鉆機(圖1),即正循環泥漿洗井轉盤式鉆機由塔架、卷揚機、轉盤、鉆具、泥漿泵、水龍頭和電動機等組成。作業時,動力機通過傳動裝置驅動轉盤,由主動鉆桿帶動鉆頭以30~90轉/分的轉速旋轉破碎巖層。泥漿由泥漿泵抽吸加壓后通過鉆桿上方的水龍頭壓入空心鉆桿,向下流入鉆頭,由水口射出,以冷卻、潤滑鉆頭;井底巖屑通過鉆桿外的環形通道被帶出井口,在沉淀池沉淀后,泥漿流回泥漿池供循環使用。反循環泥漿洗井轉盤式鉆機的鉆進方式和結構與上述基本相同,但泥漿的循環方式相反:泥漿在沉淀池沉淀后從井口自行流入井底,攜帶巖屑的泥漿則由砂石泵經鉆頭水口通過鉆桿內腔向上抽吸出井,回到沉淀池。這種方式稱泵吸反循環。也可用水泵將加壓水流從井底通過噴嘴射入鉆桿內腔,形成攜帶巖屑的上升水流,稱射流反循環。鉆機在鉆桿內可形成很高的上升流速,排出巖屑和卵石的能力較強,因而鉆進速度較快。適用于土層、一般砂層和卵石直徑小于鉆桿內徑的松散地層,所用鉆桿的內徑較大,一般為150~200毫米,最大可達300毫米。但因受泵的抽吸或壓送能力的限制,鉆井深度一般在150米以內,井深在50米以內時排屑效率較高。壓氣洗井轉盤式鉆機  是在轉盤回轉式鉆機上用空氣壓縮機代替泥漿泵,用壓縮空氣代替泥漿洗井。通常采用反循環方式,又稱氣舉反循環(圖2)。即將壓縮空氣通過供氣管路送至井內氣水混合室,使其與鉆桿內的水流摻混,形成比重小于 1的摻氣水流。在鉆桿外圍環形水柱的重力作用下,鉆桿內的摻氣水流挾帶巖屑不斷上升并排出井外,流入沉淀池,沉淀后的水流以自流方式流回井內。采用這種鉆機在井深較大時(50米以上),排屑能力大于采用泵吸或射流反循環的鉆機,因而適用于井深較大的情況和缺水的干旱地區,以及寒帶凍土地層。
  有的轉盤式鉆機同時備有泥漿泵和空氣壓縮機,可根據情況選用不同的洗井方式。
  液壓動力頭式鉆機  回轉式鉆機的一種。由液壓馬達通過減速器驅動,并以沿塔架上下移動的動力頭代替轉盤式鉆機上的轉盤和水龍頭,驅動鉆桿和鉆頭旋轉切削巖層??捎弥睆竭_1米的大型鉆頭鉆鑿大口徑水井,其特點是鉆進速度快,鉆具的裝卸和下井管較簡便,接長鉆桿時無需提升鉆具,簡免了卷揚機、提升滑車、轉盤、水龍頭、方鉆桿等一系列部件。潛孔振動回轉式鉆機  是以振動和回轉運動相結合的方式鉆進巖層的一種回轉式鉆機。鉆具由鉆頭、振動器、消振器和導向筒等組成(圖3)。振動器產生的激振力使整個鉆具作錐擺運動。鉆頭通過摩擦圈套裝在振動器外殼的外面,一方面隨振動器作頻率約為1000轉/分、振幅約9毫米的水平圓周振動;另一方面又繞振動器軸線作3~12轉/分的低速旋轉運動以破碎巖層,而鉆桿則不轉,并借消振器避免將振動傳給鉆桿。采用壓縮空氣反循環方式洗井,使巖屑通過位于振動器中心的導管和鉆桿內腔排出井外。這種鉆機結構簡單,鉆進效率高。井孔直徑為600毫米左右,鉆進深度可達150米。

回轉式鉆機

  依靠鉆具的回轉運動破碎巖層而成孔。主要有大、小鍋錐鉆機,正、反循環轉盤式鉆機,液壓動力頭式鉆
  機,潛孔振動回轉式鉆機等。簡單的回轉式鉆機只有鉆進裝置,結構完善的回轉式鉆機則有鉆進裝置和循環洗井裝置兩部分組成。轉盤式水井鉆機的鉆具包括鉆桿和鉆頭。常用鉆桿的名義直徑有60、73、89和114毫米4種。鉆頭分全面鉆進用鉆頭和環狀鉆進用鉆頭兩大類。大、小鍋錐  利用其鍋錐形鉆具旋轉切削土層。根據鉆具的大小分別稱為大鍋錐和小鍋錐,可由人力或動力驅動。切下的土屑落到鍋內,提升到地面卸出,其結構簡單,工效低,只能用于一般土層或砂卵石直徑不大于10厘米、含量不超過50%的地層。小鍋錐開孔直徑0.55米,鉆井深度80~100米;大鍋錐開孔直徑1.1米,鉆井深度30~40米。正、反循環泥漿洗井轉盤式鉆機  常用的回轉式鉆機(圖1),即正循環泥漿洗井轉盤式鉆機由塔架、卷揚機、轉盤、鉆具、泥漿泵、水龍頭和電動機等組成。作業時,動力機通過傳動裝置驅動轉盤,由主動鉆桿帶動鉆頭以30~90轉/分的轉速旋轉破碎巖層。泥漿由泥漿泵抽吸加壓后通過鉆桿上方的水龍頭壓入空心鉆桿,向下流入鉆頭,由水口射出,以冷卻、潤滑鉆頭;井底巖屑通過鉆桿外的環形通道被帶出井口,在沉淀池沉淀后,泥漿流回泥漿池供循環使用。反循環泥漿洗井轉盤式鉆機的鉆進方式和結構與上述基本相同,但泥漿的循環方式相反:泥漿在沉淀池沉淀后從井口自行流入井底,攜帶巖屑的泥漿則由砂石泵經鉆頭水口通過鉆桿內腔向上抽吸出井,回到沉淀池。這種方式稱泵吸反循環。也可用水泵將加壓水流從井底通過噴嘴射入鉆桿內腔,形成攜帶巖屑的上升水流,稱射流反循環。鉆機在鉆桿內可形成很高的上升流速,排出巖屑和卵石的能力較強,因而鉆進速度較快。適用于土層、一般砂層和卵石直徑小于鉆桿內徑的松散地層,所用鉆桿的內徑較大,一般為150~200毫米,最大可達300毫米。但因受泵的抽吸或壓送能力的限制,鉆井深度一般在150米以內,井深在50米以內時排屑效率較高。壓氣洗井轉盤式鉆機  是在轉盤回轉式鉆機上用空氣壓縮機代替泥漿泵,用壓縮空氣代替泥漿洗井。通常采用反循環方式,又稱氣舉反循環(圖2)。即將壓縮空氣通過供氣管路送至井內氣水混合室,使其與鉆桿內的水流摻混,形成比重小于 1的摻氣水流。在鉆桿外圍環形水柱的重力作用下,鉆桿內的摻氣水流挾帶巖屑不斷上升并排出井外,流入沉淀池,沉淀后的水流以自流方式流回井內。采用這種鉆機在井深較大時(50米以上),排屑能力大于采用泵吸或射流反循環的鉆機,因而適用于井深較大的情況和缺水的干旱地區,以及寒帶凍土地層。
  有的轉盤式鉆機同時備有泥漿泵和空氣壓縮機,可根據情況選用不同的洗井方式。
  液壓動力頭式鉆機  回轉式鉆機的一種。由液壓馬達通過減速器驅動,并以沿塔架上下移動的動力頭代替轉盤式鉆機上的轉盤和水龍頭,驅動鉆桿和鉆頭旋轉切削巖層??捎弥睆竭_1米的大型鉆頭鉆鑿大口徑水井,其特點是鉆進速度快,鉆具的裝卸和下井管較簡便,接長鉆桿時無需提升鉆具,簡免了卷揚機、提升滑車、轉盤、水龍頭、方鉆桿等一系列部件。潛孔振動回轉式鉆機  是以振動和回轉運動相結合的方式鉆進巖層的一種回轉式鉆機。鉆具由鉆頭、振動器、消振器和導向筒等組成(圖3)。振動器產生的激振力使整個鉆具作錐擺運動。鉆頭通過摩擦圈套裝在振動器外殼的外面,一方面隨振動器作頻率約為1000轉/分、振幅約9毫米的水平圓周振動;另一方面又繞振動器軸線作3~12轉/分的低速旋轉運動以破碎巖層,而鉆桿則不轉,并借消振器避免將振動傳給鉆桿。采用壓縮空氣反循環方式洗井,使巖屑通過位于振動器中心的導管和鉆桿內腔排出井外。這種鉆機結構簡單,鉆進效率高。井孔直徑為600毫米左右,鉆進深度可達150米。

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