第四章冲击及冲击回转钻进
冲击回转钻进
第五章冲击回转钻进第一节概述钻探工程以机械方式破碎岩石，最早是采用冲击钻进方法．以后才发展到以回转钻进为主的钻进方法。
近几十年来．钻探工作者根据动载荷比静压载荷能够更加有效破碎坚硬岩石的原理．研制成功了冲击回转钻进技术。
一、冲击回转钻进的实质冲击回转钻进是有机地综合了冲击钻进(单次破碎岩石作用)和回转钻进(连续破碎岩石作用)的一种钻进方法。
冲击回转钻进主要是指在回转钻进的基础上，加人一个冲击器以提高钻进效率。
在钻头上或岩心管上联结一个专门的冲击器，在钻进中给钻具以一定的轴向压力和回转运动，同时冲击器给钻具以一定频率的冲击能量，在冲击和回转共同作用下，钻头破碎岩石，进行钻进。
它是在地面以动力带动全套钻具进行回转(并通过钻具给钻头一定的轴向压力)的同时，孔内冲击器以每分钟几百次至几千次的频率进行冲击。
此冲击力通过岩心管或直接传至钻头：钻头上同时作用两种载荷，即回转方向的回转力和轴向方向的冲击力。
如图0-1所示。
所以称为冲击回转钻进。
图0-1冲击回转钻进与冲击钻进、回转钻进的碎岩比较示意图a–回转钻进；b–冲击钻进；c–冲击回转钻进P静–轴向力；M–回转力；P冲–冲击力根据岩石破碎原理，在一定的轴向压力下冲击破碎岩石，岩石强度要降低50%～80%，所以上述冲击回转钻进比钢绳冲击钻进效率要高3～5倍。
又由于冲击器放置在孔底，冲击能量直接施加在钻头上，能量损失较少，因此它比地表冲击器的钻进效率也要高许多。
又由于在冲击载荷作用下，坚硬岩石易于实现体积破碎过程，所以，冲击回转钻进比一般的回转钻进，其效率也要高。
冲击回转钻进提高钻进效率的原因，归纳起来有下列几点：(1)冲击载荷的特点是接触应力瞬时可达极高值，应力比较集中。
由于岩石的动硬度要比静硬度小，固易产生微裂纹。
并且冲击速度愈大，岩石脆性增大，有利于裂隙发育，因此，不大的冲击功就可以破碎坚硬岩石，而静压入时则需要很大的力。
(2)切削刃的磨损减少。
在冲击回转钻进中切削刃具磨损减少的原因有：①冲击破碎岩石时刃具与岩石的作用时间很短；②体积破碎的摩擦系数低于表面破碎时的摩擦系数，而在冲击回转钻进中很容易达到体积破碎；③钻速快，切削具的相对磨损就减少。
第四章 冲击及冲击回转钻进
5) 切削具的出刃形式多为平底形，且出刃量较大。
工程钻探学课件
第二节、冲击回转钻进
二、冲击回转钻进用的钻头
2、液动冲击回转钻进用钻头 ① 取心式硬合金钻头 普通大八角硬合金钻头 可带肋骨或不带肋骨。肋骨厚3mm 以增大通水面积，合金采用 10×10×16mm大八角柱八粒，内、 外出刃3mm，底出刃5mm，刃尖角
4) 钻头是以自由落体方式冲击岩石的。冲击钻头利用高的
冲击速度产生很大的冲击力，能有效破碎坚硬岩石。
工程钻探学课件
第一节、钢丝绳冲击钻进 一、钢丝绳冲击钻进的特点： 冲击钻进，总的来说是一种钻进速度低的老方法。它利用 钻具自由落体式进行钻进，因而只能钻进垂直的钻孔；与 现代先进钻进方法相比，钻进效率较低。因此，冲击钻进
（2）的中心通道而流人孔底，作经常性冷却钻头及吹粉，
②作为动力的主气流则沿缸壳(12）中的气槽，进人活塞 （冲锤）的中间环腔，并经缸壳上的下气槽进入锤下气室， 推动活塞上行。
工程钻探学课件
第二节、冲击回转钻进
一、冲击器
2、风动冲击器 ③在活塞上行中，当下段活塞封闭下气槽的入口后，就停 止向下气室进气，但锤下气室内的压气便膨胀井在惯性作用 下继续推动活塞上升。
冲击器钻进中硬岩石。
工程钻探学课件
第二节、冲击回转钻进
二、冲击回转钻进用的钻头
2、液动冲击回转钻进用钻头 ① 取心式硬合金钻头
工程钻探学课件
第二节、冲击回转钻进
二、冲击回转钻进用的钻头
2、液动冲击回转钻进用钻头 ②金刚石钻头 (1）现在金刚石冲击回转钻进方法仍以回转作用为主，冲击 为辅，所以选择钻头类型时，表镶或孕镶钻头都可以用；
2、风动冲击器 ⑥在活塞上行的过程中，当活塞的尾端离开轴承环(19）时， 活塞下气室中的膨胀气体经钻头中心孔排于孔底， ⑦当活塞下行至离开配气机构的尾管后，锤上气室的气体
第四章 冲击回转.
1-工作弹簧； 2-外壳； 3-冲锤活塞； 4-铁砧 反作用液动冲击器
岩土钻凿工艺学
反作用冲击器工作原理
（1）高压液流进入冲击器对冲锤活塞3产生作用，当冲锤活塞上下 端压力差超过工作弹簧1的压缩力和冲锤活塞本身的质量时，迫使 冲锤活塞上行，并压缩工作弹簧储存能量；与此同时，铁砧4的水 路被逐步打开，高压液流开始流向孔底，液压下降，冲锤活塞利用 惯性继续上行。 （2）当冲锤3上行到上死点时，冲锤下部的液流已畅通地流向孔底 ，工作室压力降低，由于冲锤活塞自身质量和工作弹簧释放储存能 量，便驱动冲锤活塞急速向下运动而冲击铁砧； （3）产生冲击作用的同时，由于冲锤活塞3与铁砧4相接触而又封 闭了液流通向孔底的通路，液压开始上升，当上升到一定值，再次 作用于冲锤活塞，使其上行，开始第二个工作周期。
岩土钻凿工艺学
射流式冲击器特点： 1、射流冲击器除活塞与冲锤外无其他运动零件，也无弹 簧、配水活阀等易损零件，因而钻具工作可靠，使用寿命 较长； 2、冲锤向下冲击砧子时，没有自由行程阶段和弹簧对冲 击力的抵消作用，因而冲击器能量利用率高； 3、能适用于高温高压条件下的深井作业 ；
4、钻进中产生的高压水锤波比阀式小，钻具工作平稳。
岩土钻凿工艺学
冲程时,由于冲锤活塞顶部锥体与活塞套下端闭合,高
速液流被迅速切断而产生水击，上腔压力猛增；与此同时
，冲锤活塞下腔压力急剧下降，故上、下腔间压力差推动
冲锤活塞和活塞套向下运动。活塞套抵达行程下限后，冲
锤活塞因惯性继续向下运动，直至冲击砧子为止。此时，
通道完全打开，液流畅通，活塞套与冲锤活塞又进入下一
岩土钻凿工艺学
液动冲击器以高压水或泥浆作为驱动介质。尽管液
动冲击器1887年就获得专利，但实际到20世纪50年代，
煤田地质勘探中的冲击回转钻进工艺
煤田地质勘探中的冲击回转钻进工艺【摘要】本文主要阐述了煤田地质勘探中冲击回转钻进的钻具转速、钻压、泵量与泵压、净化冲洗液等技术工艺技术问题。
【关键词】煤田地质；勘探；冲击回转；钻进工艺1、钻具转速进行冲击回转钻进时，钻具回转转速的高低，一般按所钻岩石的性质、所用磨料的种类以及冲击器冲击功的大小和冲击频率的高低等因素进行确定。
以块柱状硬质合金为磨料的钻头，钻进硬岩层或钻进强研磨性岩层时，由于破碎岩石的主导作用是冲击载荷，所以钻具的回转转速应在20-80./min之间。
钻的岩石越硬，其钻具的回转转速就越低。
实践表明，若钻具的转速过高，不仅会使冲击间距大，降低破碎岩石效果和崩坏硬质合金；还随着钻头圆周速度的提高，硬质合金与岩石进行摩擦的里程增加，也会迅速磨损切削具，其结果会大幅降低回次进尺长度。
要提高钻具的转速，转速通常要在80-300r/min之间。
按钻探生产实践经验，钻具转速的选取可参阅表1。
选择钻具转速除要岩石性质外，还应考虑冲击器的性能状况。
冲击器的冲击功较大时，要适当的提高钻具转速；反之，要降低钻具的转速。
同样，冲击器的冲击频率较高时，钻具的转速也要适当增加；反之，应适当降低转速。
冲击频率高时要提高钻具的转速，而冲击频率低时要降低转速呢？可从以下情况看出它们之间的关系。
冲击回转钻进时，钻头上的每一颗硬质合金由于同时受回转的作用在完成第一次冲击破碎岩石后，便移动一段距离，进行第二次冲击破碎岩石。
硬质合金两次冲击之间的距离为冲击间距（S）。
计算可知，冲击间距（S）的大小是与冲击频率的高低和钻具回转转速的快慢有着密切关系的。
岩石越硬，其抗破碎阻力越大，越容易崩刃和磨损硬质合金；所以冲击间距（S）应该小一些。
钻进硬岩层时，应该采用较低的转速。
各种岩石都有它的最优冲击间距值，根据生产实践经验，一般可钻性为6-7级的岩石，S=10～15mm，可钻性为7-8级的岩石，S=8-10mm，可钻性为9-10级的岩石，S=5～8mm。
液动冲击回转钻进技术规程
液动冲击回转钻进技术规程一、引言液动冲击回转钻进技术是一种常用于石油勘探和开发中的钻井技术。
它通过液压冲击力和旋转动力的相互作用，实现钻头对地层的钻进作业。
本文将详细介绍液动冲击回转钻进技术的工作原理、操作流程以及注意事项。
二、工作原理液动冲击回转钻进技术的工作原理是利用高压液体在钻杆内产生的冲击力驱动钻头进行旋转和钻进。
具体过程如下：1. 高压泵将液体注入钻杆，形成高压液柱；2. 液柱通过钻杆将压力传递至钻头；3. 钻头在冲击力的作用下，对地层进行冲击和切削；4. 钻屑随液体返回钻杆；5. 钻杆通过旋转机构进行旋转，增加钻进效果。
三、操作流程液动冲击回转钻进技术的操作流程主要包括以下几个步骤：1. 钻井前准备：包括选择合适的钻头和钻杆，检查设备的完好性和润滑情况；2. 钻井液准备：根据地层情况选择合适的钻井液，确保其具有良好的冲击力和润滑性；3. 钻头安装：将钻头固定在钻杆的末端，并通过螺纹连接紧固；4. 钻进作业：启动高压泵，将液体注入钻杆，形成高压液柱，同时旋转机构开始旋转钻杆；5. 钻进监测：监测钻进参数，包括钻进速度、钻进压力等，及时调整操作参数以保证钻进效果；6. 钻屑处理：钻屑通过液体返回钻杆，定期清理钻杆，防止堵塞；7. 钻进结束：达到预定钻井深度后，停止高压泵和旋转机构，将钻杆取出。
四、注意事项在使用液动冲击回转钻进技术时，需要注意以下几点：1. 钻井液的选择要根据地层性质和钻进目标来确定，确保其具有良好的冲击力和润滑性；2. 钻杆和钻头的选择要符合工作条件和要求，保证其强度和耐磨性；3. 钻进过程中，要定期检查和维护液压系统，确保其正常运行；4. 钻进参数的监测和调整要及时进行，以保证钻进效果；5. 钻屑的处理要及时，防止其堵塞钻杆和影响钻进效果；6. 钻进结束后，要进行设备的清洁和维护，确保下次使用时的正常运行。
五、总结液动冲击回转钻进技术是一种高效、快速的钻井技术，具有钻进速度快、钻孔质量高等优点。
冲击回转钻进技术说明书
摘要冲击回转钻进技术的设想始于欧洲。
从上世纪五十年代开始，在美国，加拿大和前苏联才研制出几种具有实用意义的液动冲击器。
我国从1958年底开始在原地质矿产部勘探技术研究所对液动冲击回转钻进技术进行研究，几乎与世界同步。
液动冲击器是液动冲击回转钻探的关键设备。
随着中国现代化建设的不断推进和发展，国民经济增长对液动冲击回转钻探不断提出更高的要求，所以，加速液动冲击器的研究势在必行。
本文在综述了国内外液动冲击回转钻探和液动冲击回转钻探核心机械—液动冲击器的基础上，研究阀式反作用液动冲击器的工作原理和结构特点，并提出了计算液动冲击力和冲击频率的方法。
通过分析，指出阀式反作用液动冲击器适用于中到中硬以上的岩层，并且应尽量增大泥浆排量，采用较大刚度的冲锤弹簧，以使冲击器的优点得到充分发挥。
并针对液动冲击器的关键零件—冲锤弹簧进行了详细的分析计算和验算。
并从技术和经济学角度分析了液动冲击回转钻探的技术经济效果。
本文主要作了以下工作：1）详细阐述了液动冲击回转钻探；2）详细介绍了各种液动冲击器；3）分析了反作用液动冲击器的结构原理和结构特点4）阀式反作用液动冲击器的性能分析和参数计算。
关键词：液动回转钻探反作用冲击器1AbstractThe text ,basing on summing up the studying of nation inside and outside n circumgyrate drilling of fluid move concussion and fluid move impulsion implement of counteractive of valve style,study working principle and frame characteristic of fluid move impulsion implement of counteractive of valve style.And it advances the measure that account the wallop and concussion frequency.Overpass the analysis,it indicate that the fluid move impulsion implement of counteractive of valve style is the same with the terrane that whose rigidity is middle or upwards.Besides it should accretion the arrange quantity of slop to the best of its abilities and adhibits clash spring of the greater limit to exert the excellence of impulsion implement.It also makes detailed analyzed account and checking computations in allusion to the key part of the impulsion implement,and analyses the technic economy effet of the impulsion implement.The text do mianly these work:1)expound circumgyrate drilling of fluid move concussion particular.2)introduce diversified impulsion implement particular.3)analyse orking principle and frame characteristic of fluid move impulsion implement of counteractive of valve style.4)capability analysis and parameter account of fluid move impulsion implement of counteractive of valve style.Key words: fluid move, circumgyrate, drilling, counteractive ,concussion implement2目录摘要 (1)Abstract (2)第一章液动冲击回转钻探 (1)1．1概述 (1)1．2冲击回转钻进的实质和特点 (2)1．3冲击回转钻进的应用范围 (3)1．4冲击回转钻进的发展概况................................................. 错误！未定义书签。
钻孔灌注桩常见的三种钻孔方法
钻孔灌注桩常见的三种钻孔方法桩基础施工概念：钻孔灌注桩是指采用不同的钻孔方法，在土中形成一定直径的井孔，达到设计标高后，将钢筋骨架（笼）吊入井孔中，灌注混凝土形成的桩基础。
钻孔一、冲击钻机钻孔十字钻头冲击钻孔的施工要点二、回旋钻成孔回转钻成孔，又称正反循环成孔，是用一般地质钻机在泥浆护壁条件下，慢速钻进，通过泥浆排渣成孔，灌注混凝土成桩，为国内最为常用和应用范围较广的成桩方法。
特点：可用于各种地质条件，各种大小孔径和深度，护壁效果好，成孔质量可靠；施工无噪音，无震动，无挤压；机具设备简单，操作方便，费用较低，但成孔速度慢，效率低，用水量大，泥浆排放量大，污染环境，扩孔率较难控制。
适用范围：粘性土、含少量砾石、卵石的土层、软岩。
（1）正循环钻孔Ø正循环是用泥浆泵将泥浆以一定压力通过空心钻杆顶部，从钻杆底部喷出，底部的钻锥在旋转时将土壤搅松成为钻渣，被泥浆悬浮，随泥浆上升而溢出流至孔外的泥浆槽，经过沉淀池中沉淀净化，再循环使用。
Ø特点：排渣能力比较弱, 钻进速度较慢,钻具的磨损也比较大，但工艺比较简单,容易操作,正循环钻机的价格也比较便宜。
Ø适用：粘土、亚粘土、淤泥质土层、粉砂、卵砾石层、基岩正循环钻结构示意图（2）反循环钻孔反循环钻机的泥浆的循环方式则正好相反，泥浆由孔外流入孔内，由真空泵或其他方法（如空气吸泥机等）将钻渣通过钻杆中心从钻杆顶部吸出，或将吸浆泵随同钻锥一同钻进，从孔底将钻渣吸出孔外。
特点：反循环钻机排渣能力比较强,但工艺比较复杂,操作不当容易引起塌孔埋钻,而且反循环钻机价格比较高。
适用：同正循环。
反循环钻结构示意图三、旋挖钻机钻孔旋挖钻孔灌注桩是近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法。
工作原理：旋挖钻通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土，反复循环而成孔，最大成孔直径可达1.5-4m，最大成孔深度为60-90m，可以满足各类大型基础施工的要求。
特点：具有功率大、钻孔速度快、移位方便、定位准确、工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少。
冲击回转钻进技术设计
摘要冲击回转钻进技术的设想始于欧洲。
从上世纪五十年代开始，在美国，加拿大和前苏联才研制出几种具有实用意义的液动冲击器。
我国从1958年底开始在原地质矿产部勘探技术研究所对液动冲击回转钻进技术进行研究，几乎与世界同步。
液动冲击器是液动冲击回转钻探的关键设备。
随着中国现代化建设的不断推进和发展，国民经济增长对液动冲击回转钻探不断提出更高的要求，所以，加速液动冲击器的研究势在必行。
本文在综述了国内外液动冲击回转钻探和液动冲击回转钻探核心机械—液动冲击器的基础上，研究阀式反作用液动冲击器的工作原理和结构特点，并提出了计算液动冲击力和冲击频率的方法。
通过分析，指出阀式反作用液动冲击器适用于中到中硬以上的岩层，并且应尽量增大泥浆排量，采用较大刚度的冲锤弹簧，以使冲击器的优点得到充分发挥。
并针对液动冲击器的关键零件—冲锤弹簧进行了详细的分析计算和验算。
并从技术和经济学角度分析了液动冲击回转钻探的技术经济效果。
本文主要作了以下工作：1）详细阐述了液动冲击回转钻探；2）详细介绍了各种液动冲击器；3）分析了反作用液动冲击器的结构原理和结构特点4）阀式反作用液动冲击器的性能分析和参数计算。
关键词：液动回转钻探反作用冲击器1AbstractThe text ,basing on summing up the studying of nation inside and outside n circumgyrate drilling of fluid move concussion and fluid move impulsion implement of counteractive of valve style,study working principle and frame characteristic of fluid move impulsion implement of counteractive of valve style.And it advances the measure that account the wallop and concussion frequency.Overpass the analysis,it indicate that the fluid move impulsion implement of counteractive of valve style is the same with the terrane that whose rigidity is middle or upwards.Besides it should accretion the arrange quantity of slop to the best of its abilities and adhibits clash spring of the greater limit to exert the excellence of impulsion implement.It also makes detailed analyzed account and checking computations in allusion to the key part of the impulsion implement,and analyses the technic economy effet of the impulsion implement.The text do mianly these work:1)expound circumgyrate drilling of fluid move concussion particular.2)introduce diversified impulsion implement particular.3)analyse orking principle and frame characteristic of fluid move impulsion implement of counteractive of valve style.4)capability analysis and parameter account of fluid move impulsion implement of counteractive of valve style.Key words: fluid move, circumgyrate, drilling, counteractive ,concussion implement2目录摘要 (1)Abstract (2)第一章液动冲击回转钻探 (1)1．1概述 (1)1．2冲击回转钻进的实质和特点 (2)1．3冲击回转钻进的应用范围 (3)1．4冲击回转钻进的发展概况 (4)1．5液动冲击回转钻在地质岩心钻探中技术经济效益 (6)第二章液动冲击器 (8)2．1冲击器的种类 (8)2．2 反作用式液动冲击器 (15)2．2．1 反作用式液动冲击器的结构原理 (15)2．2．2 反作用式液动冲击器的结构特点 (15)2．3 阀式反作用液动冲击器性能分析及参数计算 (16)2．3．1 功率特性及活塞冲锤运动特性分析 (16)2．3．2 参数计算 (16)2．4 本章小结 (22)第三章ГВМС—5型液动锤 (23)3．1 ГВМС—5型液动锤工作原理及特点 (23)3．2 冲锤弹簧设计和计算 (24)3.2.1原始条件的确定 (24)3．2．2．参数计算： (25)3.2.3验算 (27)第四章液动冲击回转钻进的发展展望 (27)4．1 液动冲击回转钻进的发展方向 (27)4．2 基础理论方面的重大课题 (30)4．3 应用研究 (30)第五章液动锤的仿真分析 (31)致谢 (35)参考文献 (36)III第一章液动冲击回转钻探1．1概述采用冲击回转钻进技术的设想始于欧洲。
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第一节、钢丝绳冲击钻进 二、钢丝绳冲击钻进所使用的钻具
1）用来破碎岩石和取样排屑的工具—钻头、冲击钻杆、 钢丝绳接头、捞砂筒和取样器等。
工程钻探学Leabharlann 件一字形钻头第一节、钢丝绳冲击钻进 二、钢丝绳冲击钻进所使用的钻具
1）用来破碎岩石和取样排屑的工具—钻头、冲击钻杆、 钢丝绳接头、捞砂筒和取样器等。
第四章 冲击及冲击回转钻进
采用回转钻进方法钻进坚硬和研磨性较高的岩石时，由于岩 石抗压入强度高，切削具必须在很大的压力下才能切入岩石， 而大的轴心压力将导致切削具的急剧磨损，从而使钻进效率 大大降低。实践表明，破碎坚硬岩石时，冲击钻进比回转钻 进更为有效，这是由于岩石的剪切强度只相当于抗压强度的 1/6~1/12，冲击钻进使岩石产生剪切破碎。此外，在冲击载 荷作用下，岩石表面可产生瞬时接触应力，在动应力作用下， 岩石易产生裂纹，并且随冲击速度的提高，岩石的脆性将增 大，有利于岩石中裂纹的发育。因此，用不大的冲击力，便 可以达到破碎坚硬岩石的效果。
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第二节、冲击回转钻进
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第二节、冲击回转钻进 施工工地照片
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第四章 冲击及冲击回转钻进 第一节、钢丝绳冲击钻进
钢丝绳冲击钻进的基本原理是， 借助于一定重量的钻头，在一定 的高度内周期地冲击井底，使岩 石破碎而获得进尺。在每次冲击 之后，钻头在钢丝绳带动下，回 转一定的角度，从而使钻孔得到 规则的圆形断面。
工程钻探学课件
钢丝绳冲击钻机
钢丝绳冲击钻机
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第一节、钢丝绳冲击钻进 三、冲击钻进规程
冲击钻进规程是研究如何合理地、有效地运用冲击钻具进行钻 进，从而能达到提高效率、保持质量和降低成本的问题。
据研究钻进速度为：
v
1.3
Q
j D2
S a
n
Q—钻具的重力 j—钻具的下降加速度 S—钻具的冲击高度 n—钻具的冲击次数 D—钻孔直径 a—破碎单位体积岩石所需的冲击能
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第二节、冲击回转钻进
冲击回转钻进是钻头在静压作用下进行回转，同时辅以纵向 冲击动载，从而形成以回转切削和纵向冲击相结合的碎岩钻 进方法。 此种方法对破碎坚硬和研磨性岩石有很好的效果。 具体实施是：在回转钻进的钻具中增加一个具有一定冲击频 率和冲击能量的冲击器（也称潜孔锤）。在取心钻进时，冲 击器安装在岩心管上端；在无岩心钻进时，则直接安装在钻 头之上。
工程钻探学课件
第一节、钢丝绳冲击钻进 三、冲击钻进规程 ③冲击次数（n） 一般来说，冲击次数越多，破碎岩石效果越好，钻进效率就 愈高。 但冲击次数要与冲击高度S相匹配，要求钻机的冲击机构在 循环一次中，要与钻具下落的时间相吻合。 匹配的冲击次数，称为合理的冲击次数。
工程钻探学课件
第一节、钢丝绳冲击钻进
工程钻探学课件
第一节、钢丝绳冲击钻进 三、冲击钻进规程
从上式可看出，钢丝绳冲击钻进规程参数主要有：钻具的重 力、钻具下降加速度、冲击高度、冲击次数和岩粉密度
①钻具的重力（Q） 由于在冲击过程中直接接触岩石的是钻头端部的钻刃，故 在实际选择和计算过程中，采用单位钻头刃长的钻具的相
对重力 Q= q0 l l —钻头上的有效刃长
当增加冲击高度时，就应当适当地降低冲击次数，反之 亦然。否则，会造成钻具在井内“打空”，
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第一节、钢丝绳冲击钻进 三、冲击钻进规程 ④岩粉密度（ρ） 在冲击钻进中，井内岩粉浆的密度值直接影响着钻进效率。 当岩粉密度太小时，岩粉的悬浮能力降低，岩粉沉淀会在井 底形成一层岩粉垫，这将减弱钻头在孔底的冲击作用。 当岩粉浆密度过大时，钻具加速度减小，于是形成钻具尚未 到达井底已经回升，会牵动钻具使其不能冲击井底，即所谓 “打空”。
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第一节、钢丝绳冲击钻进 一、钢丝绳冲击钻进的特点：
冲击钻进，总的来说是一种钻进速度低的老方法。它利用 钻具自由落体式进行钻进，因而只能钻进垂直的钻孔；与 现代先进钻进方法相比，钻进效率较低。因此，冲击钻进 法目前仅应用于以下几个方面： (1）大直径的供水井。如农田灌溉井、排水孔。 (2)露天矿山爆破孔、水文地质勘察钻孔等， (3）一般口径的桩基孔钻进。如桥基管柱桩孔或水库基础 处理等。
q0—根据岩石的硬度来选择 软岩小一些，硬岩大一些（可查表）。
工程钻探学课件
第一节、钢丝绳冲击钻进 三、冲击钻进规程 ②冲击高度（S） 冲击高度S是指钻具在冲击过程中，钻具被提离井底的高度。 改变冲击机构上的曲柄与连杆连接的位置，可得到不同的冲 击高度。 一般冲击钻机其可变的冲击高度范围在0.6-1.1m。
钢丝绳冲击钻机
多台冲击钻机施工现场
第一节、钢丝绳冲击钻进 一、钢丝绳冲击钻进的特点：
1）设备简单，重量小。适于地形复杂的偏僻地区。 2）钻进时钻孔内钻井液不循环。水量消耗小，对于无水、 缺水地区使用有利。 3）钻头破碎岩石是不连续的。钻进时，钻头与岩石接触的 有效破碎岩石时间短，大部分时间钻头是在井中运动，因 而，钻头磨损较慢。 4) 钻头是以自由落体方式冲击岩石的。冲击钻头利用高的 冲击速度产生很大的冲击力，能有效破碎坚硬岩石。
三、冲击钻进规程 ③冲击次数（n）
n 0.118a j h
式中：n—钻具的冲击次数 j—钻具的下降加速度 a—曲柄的回转角度 h—冲击高度
从以上公式可以看出，冲击频率（次数）与冲程的平方 根成反比，增大冲程对冲击频率的影响较小，而增大冲 击频率对冲程的影响较大。国内大多数冲击钻机的冲击 频率为40—50/min
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十字形钻头
第一节、钢丝绳冲击钻进 二、钢丝绳冲击钻进所使用的钻具
1）用来破碎岩石和取样排屑的工具—钻头、冲击钻杆、 钢丝绳接头、捞砂筒和取样器等。
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其它钻头
第一节、钢丝绳冲击钻进 二、钢丝绳冲击钻进所使用的钻具 2）起下套管的工具—各种变型套管、钻具接头、套管鞋、 冲击驱动头和滑动装置等。 3）打捞事故的工具—捞绳矛、卡瓦、事故钻头和夹持器等。 4）用来加速钻进、起下套管和打捞作业的辅助工具—各种 钳、套管、夹具等。 5）冲击钻机 如仿苏CZ—20C，CZ—22，CZ—30