我国探月工程可采用的一种月球钻探取样方法的初步分析

美国和前苏联已完成的月球取样方法分别是载人登月取样和地面遥控取样钻机取样。基于美国和前苏联的方法,提出了一种可供我国嫦娥工程选用的月壤钻探取样方案,即用遥控取样钻机,配备硬质合金钻头、空心螺旋钻具,采用振动-回转钻进工艺。在高真空和低重力条件下,可选用空心螺旋钻具来解决排屑和钻压问题。顺利排屑的基本条件为钻具的螺旋升角应小于月壤与钻具之间的摩擦角、钻具的回转速度应大于临界转速。通过分析计算可知在月球上采用外螺旋钻具时,临界转速比在地球上要小得多,因此在获得同样的回转力矩条件下可匹配较小功率的电动机。     

潜水钻机在粘性土中的成孔技术

沿海地区第四系覆盖层,上部软土地层主要为粘性土。钻孔灌注桩在釆用潜水钻机成孔过程中,上部软粘土对成孔质量和最终成桩质量的影响都很大。潜水钻机成孔过程中出现的质量问题主要有桩顶冒水、桩身夹泥、缩径、露筋、糊钻、成孔垂直度差等,分析了产生这些质量问题的原因。总结潜水钻机在粘土中成孔控制的技术要点,包括施工准备阶段、施工阶段、清孔阶段的控制,以及其他措施。     

钻机提升功率与钻进功率的对比试验研究

在钻探全过程中，钻机不但要带动钻具和钻头克取岩石，实现钻进；而且要升降钻具。通常，在浅孔段提升功率（N_升）消耗小于钻进功率（N_钻）；在深孔段则相反，即N_升＞N_钻。在设计深孔钻机时，应以     

金刚石钻进中总功率消耗的试验研究

在金刚石钻进中，施加轴向载荷钻进时，钻机总功率消耗值（N_钻）取决于岩石性质、钻压、转速、钻具长度及冲洗液类型等因素。在261队试验测定的条件如下：用JU-1000型钻机，BW-200水泵，φ56.5毫米人造孕镶金刚石钻头；对于103—10孔（绳索取     

一种基于全液压动力头钻机的钻进参数检测方法

针对与深孔钻机相配套的钻进参数检测仪(钻参仪)滞后发展的问题,提出一种适合全液压动力头钻机的全面钻进参数检测方法,并对钻具悬重、钻压、功率、扭矩、孔深、机械钻速、流量等主要钻进参数的检测机理进行了阐述。利用此方法,开发出了一套全液压动力头钻机高精度钻参仪系统,野外应用表明,提出的检测方法切实可行。      

东方红—600米小口径液压转盘钻机

为了适应小口径钻进，在原东方红600米液压钻机的基础上，于一九七六年上半年又试制成大小口径两用的液压转盘钻机，经过十个月在两个生产孔试钻结果，表明效果良好。钻机外貌见图1。     

YZ-400型多功能液压钻机的研制

YZ－400型多功能液压钻机是以φ200－500mm大口径薄壁金刚石钻头钻取钢筋混凝土为主的液压动力头钻机，同时兼顾φ91和110mm金刚石岩心钻进。介绍了该机的技术参数、设计原则和结构特点。     

YXW-2000型液压铣轮机的研制

针对国内山地信号塔基桩孔单纯依靠人工通过水磨钻结合风镐破碎,耗时久,而且危险系数大,所以市场急需一种能够减轻人工劳动强度,安全系数高,开孔破碎速度快,适合人工搬运、可拆卸的设备。目前常用的平地基桩开孔设备主要有：竖井钻机、反井钻机和竖井掘进机等,这些设备质量及外形尺寸大,搬运困难,对复杂地形和山地条件适应性差。根据以上现状,研发了一款YXW-2000型液压铣轮机,该设备结构布置合理,功能齐全,它能有效地改善山地基桩孔施工的机械化程度,降低工人劳动强度,提高设备运行的安全性。本文主要介绍液压铣轮机的主要技术参数、结构布局特点及液压系统。经试验表明,YXW-2000型液压铣轮机能满足钻孔施工的机械化需求,可解体性好,搬运方便,具有良好的应用前景。     

双翼弧平式长螺旋锚杆成孔钻具工艺技术研究

通过对以往黏性土层锚杆钻具成孔出现的问题分析,查明了常规取芯钻具与短螺旋钻具在水平方向小角度成孔过程中,土体失去了原始均衡应力造成钻孔缩径,使扰土不能及时输出孔外,是产生堵孔塌孔的直接原因.为此研制了长螺旋锚杆成孔钻具,解决了成孔时扰土输出问题,创新的旋板解决了钻孔内壁土颗粒结构松弛问题,并且彻底解决了在黏性土层中锚杆成孔塌堵现象,保证锚杆成孔设计角度,形成一套较为标准的长螺旋锚杆钻具成孔操作规则.     

深井超深井钻机自动送钻研究探讨

自动送钻的目的是使钻头对井底的钻压保持设定的恒压值,实现最优化钻井的目的。当前深井超深井钻机自动送钻是通过绞车、天车、游动滑车、钢丝绳、大钩来进行的,由于绞车、游动系统存在动载,钢丝绳振动,大钩送钻速度明显不均匀,使井底钻压不稳定,难以实现较准确送钻。阐述了绞车游动系统送钻的工作原理和液压盘式刹车自动送钻、辅助电机自动送钻方法。提出精确自动送钻的理想方案是采用液压缸送钻系统,采用无绞车液压缸升降式钻机,液压缸系统自动送钻并担负起下钻具任务;也可用绞车起下钻具,液压缸自动送钻方案,彻底消除绞车、游动系统对自动送钻的干扰。     

厚层近海回填抛石填土层钻孔灌注桩施工技术

烟台港万华工业园码头工程改造项目,设计采用φ600、1000 mm的钻孔灌注桩。上部为厚层近海回填抛石填土层,钻进困难,极易塌孔,成孔难度大,采用大型旋挖钻机带护筒跟管钻进成孔,内外二层套管护壁,穿过回填层及混砂层后,采用泥浆护壁旋挖钻机继续钻进,护筒不再跟进,既可保证成孔质量又能降低施工成本。外护筒可在灌注完成后拔出,重复利用,减少工程造价。     

旋挖钻机在深厚卵砾石层超深大直径桩的应用

在桥梁超深大直径钻孔灌注桩施工中,国内通常采用大扭矩全液压回转钻机配备滚刀钻头钻进成孔,气举反循环排渣清孔。但对于深厚卵石地层,回转钻机钻进时需要破碎卵石,存在着钻进效率低、施工成本高、钻杆易堵塞、卵石层漏浆易坍塌等不足。本文针对深厚卵石层回转钻机施工中存在的不足,选用旋挖钻机钻孔,利用膨润土泥浆护壁,针对卵石层漏浆采取了可靠堵漏措施,通过气举反循环两次清孔,确保了孔底沉渣厚度,施工效率大幅提高,施工工期大为缩短,节约了施工成本,确保了桩基质量。     

软土地区提高旋挖钻机成孔质量的措施

针对某高架桥工程采用旋挖钻机在软土层钻进中发生的孔口坍塌、缩径、钻头打滑、孔底沉渣厚度大等情况,进行了原因分析,并采取了加长护筒、改进钻头结构、优化钻进工艺、气举反循环清孔、泥浆净化等针对性措施,取得了良好的效果,确保了工程质量,提高了施工效率,施工经验可供类似工程参考。     

全液压深孔钻机适用的钻探参数监测系统

针对全液压深孔钻机的特点,研制了一种钻探参数监测系统（简称钻参仪）。该钻参仪采用模块化设计,可实现钻探参数实时监测、存储、回看、工况识别和数据远近程无线传输等功能。现场试验表明,该钻参仪技术先进,性能稳定可靠,可满足施工需要,效果显著。      

ZDY6000LD (B)履带式全液压坑道钻机

为满足煤矿对整体式钻机提出的更高要求,采用新技术和工业设计方法,研制出ZDY6000LD (B)履带式全液压坑道钻机。该钻机布局紧凑合理,结构新颖,机动性强,井下移动快捷方便,钻进效率高,工艺适应性强,可用于瓦斯抽采穿层钻孔、瓦斯抽采顺层钻孔和探放水以及底板注浆等钻孔施工。介绍了该钻机的主要技术参数、钻机结构、液压系统与型式试验。      

Critical Investigation of Wear Behaviour of WC Drill Bit Buttons

Mining and petroleum drill bits are subjected to highly abrasive rock and high-velocity fluids that cause severe wear and erosion in service. To augment the rate of penetration and minimize the cost per foot, such drill bits are subjected to increasing rotary speeds and weight. A rotary/percussive drill typically hits the rock 50 times per second with hydraulic impact pressure of about 170–200 bar and feed pressure of about 90–100 bar, while rotating at 75–200 rpm. The drill rig delivers a high-velocity flow of drilling fluid onto the rock surface to dislodge cuttings and cool the bit. The impingement of high-velocity drilling fluid with entrained cuttings accelerates the erosion rate of the bit. Also, high service temperature contributes to softening of the rock for increased penetration. Hence, there is a need to optimize the drilling process and balance the wear rate and penetration rate simultaneously. This paper presents an experimental scanning electron microscopy (SEM) study of electroplated (nickel-bonded) diamond drills for different wear modes.     

GL-4000型钻机的研制

介绍了GL-4000型钻机的研制前提、主要结构及性能参数,阐述了该机的主要用途。该机采用先进的直动式负载反馈微调变量液压系统及数显装置,可实现多方位变幅,与高压注浆泵配套,可以完成各种旋喷施工,配上潜孔锤及跟管钻具又可完成跟管钻进。     

FD-600全液压动力头反循环连续取样钻机研制与应用

文章结合国内外CSR取心技术的现状和所生产钻机的特点,为满足国内对空气反循环连续取样（心）、冲击回转、定向钻进等多种高效钻探工艺对钻机的需要,从钻机整体结构设计、整体布局进行详细考量,采用质量可靠的液压件、动力机等外购件,摒弃传统钻机设计周期长、动力小、机械化程度低、对地形和钻探工艺适应性低等特点,研制出了一台高效、可靠、机械化程度较高的FD-600型全液压动力头式反循环取样钻机。在3次野外生产试验中充分体现出了优越性,可满足砂金勘探、工程施工等取心钻探的要求。     

BH-114型套管钻进在福建马坑铁矿复杂地层中的试验应用研究

介绍了BH-114型套管钻进工艺在福建马坑铁矿ZK9501孔复杂地层中的试验应用情况。试验表明,采用D114mm套管代替绳索取心钻杆传递钻压和扭矩驱动孔内套管取心钻具回转钻进,用绳索取心打捞原理,在不提钻情况下进行绳索取心钻进,检查或更换孔底主、副钻头,实现不提钻头取心钻进到预定孔深,有效穿越复杂地层,减少起钻次数,避免因起钻次数多而导致孔内孔壁不稳定及其引发的孔内事故,降低劳动强度,改善施工环境和促进安全生产。     

XLT-230型全液压旋喷履带钻机的设计

随着高压旋喷技术的发展,出现了新的双高压旋喷工艺即RJP工法,为了满足RJP工法施工的需求,设计研制了XLT-230型全液压旋喷履带钻机。该钻机操纵简单,满足RJP施工工艺,配套大扭矩、大通孔式动力头,具有间断提升、定向旋喷等功能,适合多种工程工况。详细论述了XLT-230型钻机的总体结构及技术参数、钻机主要部件的设计,介绍了整机的液压系统和电气系统。