鑿巖機(jī)的一些知識(shí)點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間：
2022-03-24
鉆孔是鑿巖機(jī)的沖擊、推進(jìn)、旋轉(zhuǎn)、沖洗四種功能在一定條件下綜合作用的結(jié)果。這四個(gè)功能的每個(gè)過(guò)程都可能影響鑿巖機(jī)的鉆孔效率。下面從鉆進(jìn)速度和破巖效果兩個(gè)方面進(jìn)行了分析和討論。
鉆孔是鑿巖機(jī)的沖擊、推進(jìn)、旋轉(zhuǎn)、沖洗四種功能在一定條件下綜合作用的結(jié)果。這四個(gè)功能的每個(gè)過(guò)程都可能影響鑿巖機(jī)的鉆孔效率。下面從鉆進(jìn)速度和破巖效果兩個(gè)方面進(jìn)行了分析和討論。
影響鑿巖機(jī)鉆進(jìn)速度的因素很多，如沖擊能量、沖擊頻率、轉(zhuǎn)速、軸向推力、巖石硬度、鉆頭直徑和形狀、鉆進(jìn)深度等，但影響鑿巖機(jī)鉆進(jìn)速度的四個(gè)主要因素是沖擊能量、沖擊頻率、轉(zhuǎn)速和軸向推力。
鑿巖機(jī)的轉(zhuǎn)速影響每次沖擊破巖的破巖量，也影響“旋轉(zhuǎn)剪切”的破巖量，從而影響鉆進(jìn)速度。實(shí)踐證明，在沖擊性能參數(shù)不變的情況下，通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)速，可使鉆進(jìn)速度提高20%-30%。為了將轉(zhuǎn)速調(diào)整到較佳，需要根據(jù)巖石條件、鉆頭類型、鉆孔深度、孔徑等實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇。
當(dāng)鑿巖機(jī)的沖擊性能參數(shù)和回轉(zhuǎn)速度不變時(shí)，增大軸向推力和回轉(zhuǎn)扭矩會(huì)相應(yīng)增大，從而在一定范圍內(nèi)提高鉆進(jìn)速度。但是，當(dāng)軸向推力增加到一定值時(shí)，增加軸向推力會(huì)降低鉆井速度。由于軸向推力過(guò)大，鉆桿的旋轉(zhuǎn)阻力增大，使鉆桿難以旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致鉆井速度下降。
為了提高鑿巖機(jī)鉆井的有效性，需要提高沖擊破巖的有效性，確保每次沖擊都能實(shí)現(xiàn)有效破巖。影響破巖效果的因素包括轉(zhuǎn)速、軸向推力、鉆桿、鉆頭以及沖洗是否充分。
(1)鑿巖機(jī)轉(zhuǎn)速影響每次沖擊破巖的破巖量，也影響“旋轉(zhuǎn)剪切”的破巖量。鉆頭每次擊打一定次數(shù)，都需要旋轉(zhuǎn)適當(dāng)?shù)慕嵌?，使鉆頭上的柱齒處于新的破巖位置，從而提高破巖效果。轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)巖石條件、鉆頭類型、鉆孔深度和孔徑等實(shí)際情況確定。
(2)為了獲得較高的鑿巖機(jī)鉆進(jìn)效率，鉆頭須與孔底巖石保持良好的接觸，因此需要對(duì)鑿巖機(jī)施加一定的軸向推力。但如果軸向推力過(guò)大，會(huì)增加鉆桿的旋轉(zhuǎn)阻力，使鉆桿難以旋轉(zhuǎn)，降低鉆進(jìn)速度，同時(shí)增加鉆頭的磨損。但如果軸向推力過(guò)小，鉆頭無(wú)法與孔底巖石保持良好接觸，無(wú)法有效破巖，鉆井效率會(huì)降低。
(3)液壓鑿巖機(jī)具有沖洗功能，其目的是通過(guò)沖洗清除孔內(nèi)鉆屑。如果沖洗不充分，在鉆進(jìn)過(guò)程中會(huì)反復(fù)碎裂，不僅會(huì)降低鉆進(jìn)的有效性，還會(huì)加速鉆頭磨損，甚至導(dǎo)致卡鉆事故。
(4)合適的鑿巖機(jī)沖擊鉆也是提高鉆孔效率的重要因素，因此須根據(jù)實(shí)際工況選擇匹配的鉆頭，尤其是鉆頭。
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