反循环气动潜孔锤工艺应用说明(金矿)
反循环气动潜孔锤的研制及应用
收稿日期:2009-02-07;改回日期:2009-04-04 作者简介:许刘万(1954-),男(汉族),陕西白水人,中国地质科学院勘探技术研究所教授级高级工程师,全国水井钻机情报网首席顾问,兰州军区给水团技术顾问,探矿工程专业,从事水文水井、工程钻探设备、各类钻具及钻探工艺的研究、推广工作及进口全液压动力头钻机、国产各类钻机、机具的配套研究,河北省廊坊市金光道77号,xuliuwan@;史兵言(1970-),男(汉族),山东人,中国地质科学院勘探技术研究所高级工程师、科研项目负责,探矿工程专业,从事各种钻探施工钻具及钻探工艺方法研究开发推广工作;赵明杰(1956-),男(蒙古族),河北承德人,河北省地矿物资总公司副总经理,全国水井钻机情报网秘书长,经济管理专业,从事地矿物资与各类钻机的配套销售工作,河北省石家庄市中山西路891号。
反循环气动潜孔锤的研制及应用许刘万1,史兵言1,赵明杰2(1.中国地质科学院勘探技术研究所,河北廊坊065000;2.河北省地矿物资总公司,河北石家庄050081)摘 要:针对目前正循环气动潜孔锤施工中存在的若干问题,开发研制了新型派生系列反循环气动潜孔锤,经过在水井、砂金勘探施工中的应用,取得了非常显著的效果,为我国采用此种工艺方法施工提供了一种新的产品,使得这项技术更加完善,更加成熟,应用领域更加广阔。
关键词:空气钻进;水井;砂金勘探;反循环气动潜孔锤中图分类号:P634.4 文献标识码:A 文章编号:1672-7428(2009)04-0031-04D evelop m en t and Appli ca ti on of Reverse C i rcul a ti on D TH /XU L iu 2w an 1,SH I B ing 2yan 1,ZHAO M ing 2jie 2(1.The I n 2stitute of Exp l orati on Techniques,CAGS,Langfang Hebei 065000,China;2.Hebei Pr ovincial Geol ogy and M iningMateri 2als General Company,Shijiazhuang Hebei 050081,China ))Abstract:According t o the technical p r oble m s in positive circulati on constructi on,a ne w derived syste m of reverse circula 2ti on DTH was devel oped,which has been app lied in the constructi on of water well and alluvial exp l orati on with remarkable effect .This ne w p r oduct made DT H more perfect and br ought wider app licati on field .Key words:air drilling;water well;alluvial exp l orati on;reverse circulati on DTH1 概述反循环气动潜孔锤钻进技术,是多工艺空气钻进技术中的一个重要组成部分,也是空气钻进技术在碎岩方法上的一项重大突破。
潜孔锤反循环钻进技术在某水电站的试验应用
潜孔锤反循环钻进技术在某水电站的试验应用的报告，600字
潜孔锤反循环钻进技术在某水电站的试验应用报告
本文报告介绍了潜孔锤反循环钻进技术在某水电站的应用情况。
潜孔锤反循环钻进是一种新型的潜伏打桩与深孔钻进机混合作业技术，它将两者优点结合起来，既可实现快速可靠的房屋地基灌浆支撑整体桩基，又可实现地下工程的快速护坡、基础桩、管沟板桩等深孔加固钻掘。
在某水电站的试验中，我们采用了这种技术来实现基础支撑及深孔固定，并获得良好的效果。
首先，钻具采用T45全息系统，每次钻入最大深度1.8m，使得反循环工作效率大幅度提高。
此外，利用潜孔锤反循环钻进技术缩短了安装时间，并且配合有效的耦合技术，实现了准确的深孔定位，同时提高了安装的准确性和质量。
最后，为了确保安装效果，我们采用了夜间照明和X射线等
技术对安装效果进行监控，以保证安装过程不出现问题。
报
告结论是，使用潜孔锤反循环钻进技术在某水电站取得了优异的效果，提高了安装效率和质量，解决了困难的地质条件所带来的投资压力，给水电站提供了稳定、可靠的基础支撑。
潜孔锤反循环钻进技术综述
的输运 ， 并有效解决孔 口粉尘 污染 问题 。
应用该 项技术 ， 可大 幅度 提 高 硬 岩 中 的钻 进
数机型模拟仿真电算 ， 实现了潜孔锤 的计算 机辅 助 优化设计 ， 使 潜孔 锤 的 实 际测 试参 数 与计 算机 理 想 电算参 数高 度吻合 ， 工作性 能优 良， 有效 热功 效 率高 ， 从 而 使潜 孔锤 设 计 科学 化 。计 算 机模 拟 改 变 了传 统设计 方法 ， 缩 短研制 周期 ， 节省 了研究 成本， 优化 了潜孔 锤性 能 。
２ ０ １ ５ ． Ｎ ｏ ． ５
四 川 水 利
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类型 。如反循环取 芯 型钻 头 ， 凸块 防堵 型 钻 头 ， 内
排 出。经 扩压 槽 和 孔底 岩 石 的反 射 作 用 ， 并 在 钻 头 抽 吸孔 的强 力抽 吸作 用 下 ， 气 体携 带 岩 样 直接
进 入钻 头 中心 。 经 潜 孔锤 的贯 通孔 和双 壁 钻 杆 的
贯通式潜 孔锤结 构设计关 键是 中空孔 道 的设 计 。潜 孔锤 心部 的全 部 零 件 均 是 贯 通 的筒 状 结
构， 在 保证强 度的 同时 ， 又要结 构简 单 ， 便 于加工 ， 并具有 较长 的工作寿 命 。 潜 孔锤 的 中心 贯 通孔 与 前后 气 室 完 全封 闭 ， 构成贯 通孔 的心管 穿 越所 有 零 件 ， 上部 与 钻 杆 心 管连 接 ， 下 部 与 钻 头 插 接并 密封 ， 构 成反 循 环 通 道， 同时心管兼有 配气 功能 。
利用 贯通式潜孔锤 、 反循环钻 头 、 双壁钻具 ， 使 流体 介质 沿中心通道构成反循 环 ， 实现 钻进过程 中岩芯
２ ． ２ 潜 孔锤 的计 算机模 拟仿 真电算 运用 基础理 论及 计 算 公式 建 立 数学 模 型 ， 依 据 有 限差 分理论 开 发 了计 算 机软 件 ， 对 潜孔 锤 内 部 动力过 程 、 活塞往 复 运 动规 律 及潜 孔 锤 性 能参
气动潜孔锤钻进技术在矿井下大口径孔施工的应用研究
132管理及其他M anagement and other气动潜孔锤钻进技术在矿井下大口径孔施工的应用研究高建波（陕西省一九四煤田地质有限公司，陕西 铜川 727000）摘 要：在绿色矿山建设中，矿井下大口径孔施工是其中的重要内容。
采用气动潜孔锤钻进技术进行矿井下大口径孔施工，是基于井下硐室施工环境的要求。
本文主要对气动潜孔锤钻进关键技术进行了分析，以某矿井下大口径孔施工项目作为研究对象，在施工机具设备的优化改进方面进行了探讨，以探究气动潜孔锤钻进技术在矿井下大口径孔填充施工中的应用效果。
关键词：气动潜孔锤钻进；矿井；大口径孔；应用中图分类号：TD324 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2019）04-0132-2收稿日期：2019-04作者简介：高建波，陕西省一九四煤田地质有限公司。
随着社会经济的发展，各类工程技术水平实现了不断提升。
在我国社会发展过程中，对于能源资源的需求不断扩大，进而促进了矿山开采规模的进一步扩大，同时，随着工程开采从粗放式向集约式发展，在矿井下大口径孔填充施工中，利用气动潜孔锤钻进的先进技术，改善矿山尾砂排放，提高资源回收利用率，从而满足绿色矿山建设需求，促进矿山的可持续发展。
就目前而言，我国在大口径孔施工中设备的应用主要以立轴式回转或者是水井转盘式钻机为主，其在实际填充施工中的进度较为缓慢，并且需要的成本相对较大，尤其是在矿井下施工中，由于设备较大会为施工带来很多困难。
基于此，本文以某矿井下大口径孔施工项目为例，分析了在具体施工中应用气动潜孔锤钻进技术的应用效果。
1 气动潜孔锤钻进关键技术（1）技术原理。
气动潜孔锤钻进技术的主要应用原理是以高压气体对冲击活塞产生作用，促使其进行往返运动，从而对钻头产生一定的冲击力，为其提供工作动力，进而对岩石进行冲击破碎，同时，利用冲击器在活动中排除的压缩空气，实现冷却钻头和清除岩屑的作用。
（2）对钻机进行优化改进。
一般来说，在进行大口径孔施工过程中，其施工设备的选用多数是水井转盘式钻机，其在地面施工大口径钻孔具有良好的施工效果。
空气潜孔锤跟管钻进工艺在某矿探放老空水顺煤层钻孔施工中的应用
技术平台空气潜孔锤跟管钻进工艺在某矿探放老空水顺煤层钻孔施工中的应用时 晓（平顶山天安煤业股份有限公司勘探工程处，河南 平顶山 467099）摘 要：本文主要介绍了空气潜孔锤跟管钻进工艺在平煤股份公司某矿探放老空水中的实际应用，总结了操作中的技术要点，分析了存在的问题，提出了建议，为在井下探放老空水顺煤层钻孔钻进中的应用和推广提供了经验。
关键词：空气潜孔锤；跟管钻进；探放；老空水；应用1 概述跟管钻进技术已发展成为对付复杂地层钻进的一种有效方法，在河南省已广泛应用到了水文水井钻探施工、金矿勘探、煤层气施工、抗旱救灾、地质灾害治理工程等领域中。
然而该技术却未被广泛应用于井下探放老空水钻孔施工中。
2013年，我单位承担了平煤股份公司某矿的探放老空水施工任务，采用空气潜孔锤跟管钻进工艺，成功穿越了采空区，圆满完成了4个探放老空水顺煤层钻孔的钻凿施工任务。
2 工程概况平煤股份公司某矿采用倾斜分层走向长臂下行垮落法开采己15-17煤层。
其中己15-17-12092采面位于该矿己二采区东翼，北临已回采完毕的己15-17-12091采面风巷，南跨过已回采完毕的己15-17-12111采南风巷，作面可采走向长876m，倾斜宽129m，煤层揭露平均厚度2.5m，平均倾角25°。
该采面风上帮距己15-17-12091采面风巷下帮直线距离约41m，距己15-17-12071机巷下帮直线距离约50.5m。
己15-17-12071采面于2007年1月回采完毕，不再维护。
己15-17-12091采面于2008年8月回采完毕，不再维护。
从2013年起，己15-17-12071采空区积水通过断层带渗入到了己15-17-12092风巷，造成己15-17-12092风巷F5点附近巷道顶板淋水，水量约2m3/h，且有增大的趋势。
为确保己15-17-12092采面安全回采，需要在己15-17-12092风巷的适当位置对己15-17-12071采空区积水进行探放。
气动式潜孔锤引孔回填铣槽施工工法(2)
气动式潜孔锤引孔回填铣槽施工工法气动式潜孔锤引孔回填铣槽施工工法一、前言气动式潜孔锤引孔回填铣槽是一种用于地下施工的工法，可以有效地解决地下管道的敷设和维修问题。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点气动式潜孔锤引孔回填铣槽工法的特点主要包括：施工快速高效、工艺简单易行、成本相对较低、适用于不同地质条件等。
该工法采用气动式潜孔锤作为主要工具，通过引孔锤沉击下降以及反冲冲击的方式进行施工，能够在较短的时间内完成回填铣槽的作业。
三、适应范围气动式潜孔锤引孔回填铣槽工法适用于土壤、砂土、砂砾等不同地质条件下的地下施工。
它可以用于各类管道的引孔和回填铣槽施工，如排水管道、工业管道、通信管道等。
无论是新建工程还是老旧管道的维修和更新，都可以采用该工法进行施工。
四、工艺原理气动式潜孔锤引孔回填铣槽工法的工艺原理是利用气动式潜孔锤的冲击力和反冲力来完成引孔和回填铣槽的作业。
在施工过程中，根据具体情况采取不同的技术措施，如降低冲击频率、调整冲击力大小、选择合适的冲击均布方式等，以确保施工的顺利进行。
五、施工工艺气动式潜孔锤引孔回填铣槽施工工艺包括：设备准备、现场布置、引孔作业、回填铣槽作业、填土封孔等阶段。
具体施工流程如下：首先进行现场勘测和设计，然后安装设备并做好现场布置，接着进行引孔作业，完成后进行回填铣槽作业，最后进行填土封孔。
六、劳动组织气动式潜孔锤引孔回填铣槽施工需要合理的劳动组织。
根据施工任务和作业要求，确定施工人员数量和分工，制定合理的作业计划和施工方案，以确保施工过程的高效和顺利进行。
七、机具设备气动式潜孔锤引孔回填铣槽施工需要的机具设备主要包括：气动式潜孔锤、引孔导向器、回填铣槽装置、填土封孔设备等。
这些机具设备具有高效、耐用、易操作等特点，能够满足施工的需求。
八、质量控制为确保施工质量，气动式潜孔锤引孔回填铣槽施工需要进行严格的质量控制。
空气潜孔锤在含金砾岩地层中的钻进试验
空气潜孔锤在含金砾岩地层中的钻进试验皮微微;杨春柳【摘要】针对珲春金泉岗矿区地质结构复杂,砂金赋存在松散的砾岩层中,采用常规泥浆回转钻进,无法获取砂金,为解决矿区面临的勘探技术难题,作者研究试验了空气潜孔锤钻进技术,通过砾岩松散地层的试验证明,空气潜孔锤钻进钻遇砾岩地层可以实现正常钻进,并且具有效率高,成本低,劳动强度小等优点.在玄武岩地层钻进效率最高可达9.5 m/h,为解决含金砾岩地层钻进提供了行之有效的方法,同时也解决了缺水地区或严重漏失地层,钻井液用水难和传统开孔或一开泥浆回转钻进工艺等复杂问题.【期刊名称】《地质装备》【年(卷),期】2017(018)001【总页数】3页(P35-37)【关键词】潜孔锤;空气;砾岩;钻进;试验【作者】皮微微;杨春柳【作者单位】吉林省第六地质探矿工程大队,吉林延吉133401;吉林省第六地质探矿工程大队,吉林延吉133401【正文语种】中文【中图分类】P634.5传统观念认为空气潜孔锤钻进工艺适用于坚硬岩石(硬、脆、碎地层)，与常规泥浆回转钻进相比，具有钻进效率高，成本低，劳动强度小，无地层污染等特点，广泛应用于缺水地区打井、煤层气、页岩气、地热、地质资源勘查、浅层地热能地埋管钻孔、矿山采空区和基础工程等领域。
多数基岩地区上部由黏土、砂质黏土、洪积物、坡积物、卵石等松散地层覆盖，当遇到上部覆盖松散地层时，常规的钻探方法是在开孔或一开采用泥浆回转钻进至完整基岩，下入孔口管或一开技术套管后，再使用空气潜孔锤工艺钻进，或者采用跟管工艺实现正常钻进，这也是目前国内普遍采用的主要钻进方法。
其主要问题是：采用泥浆钻进松散覆盖层时，首先需要大量用水和钻井液材料，在缺水地区势必增加钻井液成本和污染浅层地下水，其次需要购置开孔或一开钻头和跟管所需要的管材，增加钻探单位成本，然而开孔或一开常规回转钻进时，由于钻压小，钻进效率低，而遇到难破碎、难成孔和岩心采取率极底的复杂地层时，卡钻、埋钻事故频发。
浅谈气动潜孔锤钻进技术的应用
浅谈气动潜孔锤钻进技术的应用摘要：气动潜孔锤钻进技术以其钻进效率高、钻孔质量好等一系列优点已被广泛应用，为使这一技术能够更好的应用，作者以实践为依据，参考有关技术资料，对气动潜孔锤钻进技术的应用进行了论述。
关键词：气动潜孔锤钻进技术一、前言气动潜孔锤钻进是当代多工艺空气钻进技术方法之一，由于它具有钻进效率高、钻孔质量好等一系列优点已被广泛应用，而且得到了大家的认可。
此项钻进技术迄今为止已有50多年历史，早期用于建筑业，随后扩展到采矿、钻凿水井。
我国于20世纪80年代初期，在基岩水井施工中开始应用这一技术。
经过几十年的科研开发和推广应用，现已取得了非常显著的成效，从根本上改变了长期存在的钻进效率低、成本高、成井质量差、出水量小、使用寿命短等问题。
二、气动潜孔锤钻进原理气动潜孔锤钻进是以压缩空气作为动力，推动潜孔锤工作，利用潜孔锤对钻头的往复冲击作用，来达到破碎岩石的目的，被破碎的岩屑随潜孔锤工作后排出的废气携带到地表。
由于用途范围的不断扩大，促进了潜孔锤向多品种（常规式、偏心式、中空式、多种口径）、大口径以及集束式发展。
三、气动潜孔锤钻进的优点1.适用于极硬、中硬地层中钻进，效率和成孔质量均很高。
2.所需钻压小。
一般钻压在10～30kN。
3.钻孔垂直度好。
4.设备损耗小。
与回转钻进相比，潜孔锤钻进所需扭矩较小，这样对设备的损耗相对很小。
5.潜孔锤钻进维修费用低，使用寿命长，每米进尺成本比一般回转钻进降低50%。
6.钻进时不用水，有效的解决了干旱缺水地区施工供水困难问题。
四、气动潜孔锤钻进技术参数1.风量、风速和风压风量的确定，一方面是要根据所用冲击器的性能而定，另一方面则要满足所需的上返风速。
因为岩屑在气流介质中由于本身的粘度、密度和形状的不同而具有不同的悬浮速度，因此要使岩屑有效的排出孔外，达到孔底干净，就必须采用大于岩屑悬浮速度的上返风速才行，这也是潜孔锤钻进时重要参数之一。
除了反循环气动潜孔锤钻进不受孔径的限制外，正循环钻进风量在钻杆与孔壁环状间隙中的上返流速，不少资料推荐宜在15m/s～30m/s。
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反循环气动潜孔锤工艺应用说明
一、技术原理说明：
反循环钻进技术，是多工艺空气钻进技术中的一个重要组成部分，也是空气钻进技术在碎岩方法上的一项重大突破。
目前此种钻进技术发展迅速，应用范围越来越广。
反循环的工作原理是：采用全液压动力头钻机时，动力头下部安装一气盒子，通过气盒子进气口将压缩空气直接送入到双壁钻杆环状间隙，驱动反循环潜孔锤工作，然后从钻头底部进入内管中空通道返回地表。
这种钻进工艺最大的优点是：排渣断面小，不受孔径限制，上返风速高，排渣干净，不重复碎岩，钻进效率高，钻头寿命长，从而节约了供风量，减少了功率消耗和设备数量。
同时也能有效的解决粉尘对环境和人员设备的危害。
二、应用领域：
可广泛应用于砂金勘探、喀斯特等特殊地质结构区域施工、地热井施工、煤层气井施工、地源热泵钻井施工等。
反循环工艺施工现场照片（图1）反循环砂金勘探现场照片（图2）
反循环潜孔锤结构示意图（图3）
双壁钻具照片（图4）
反循环钻具与全液压动力头钻机连接示意图（图5）
使用全液压车载动力头钻机进行反循环连续取样示意图（图6）
三、总结：
应用该技术不仅可以大幅度地提高钻进效率，而且能减轻工人劳动强度,实现劳动过程机械化。
其以钻进硬岩效率高、成本低、事故少、成井质量好等优越性，由于反循环气动潜孔锤钻进技术具有一系列的优点，在正循环钻进方法显得
无能为力的条件下，有效的解决了许多技术难题，正受到钻探行业的普遍青睐。