潛孔錘鉆進需配備較大風量和風壓的空壓機、氣動潛孔錘和潛孔錘鉆頭等機具。

有關潛孔錘類型及其結構和工作原理等內容請參見本章第一節(jié)第六部分的內容。



潛孔錘鉆頭

潛孔錘鉆頭的種類很多,但從碎巖的硬質合金的形狀可分為兩種,一是刀片刃鉆頭,另一種是柱齒鉆頭,如圖4-35所示。前者用于一般軟地層,后者用于硬地層。

在使用潛孔錘鉆進時,除去潛孔錘正常工作所需的風壓外,還要加上隨鉆孔深度的增加和克服水位以下的水柱壓力所增加的壓力。

鉆具工作時,導正器表面和臺肩上的通孔分別被套管鞋內表面及潛孔錘底部封閉,大量的空氣進入鉆頭工作區(qū),對鉆頭進行冷卻和清洗孔底;提鉆吹孔時,臺肩上的通孔開啟,由于孔底空氣阻力大,大部分空氣將從臺肩上的通孔向上吹除套管內的巖屑。鉆具再往上提,導正器表面的氣孔也開啟,氣流對套管內的巖屑進行強力吹除。并經排粉罩排出套管或經正反接頭進入雙壁鉆桿中心管排出鉆孔。



鉆壓

潛孔錘鉆進,必須保持鉆頭始終不離開孔底,因此必須施加一定的孔底壓力。但如鉆頭壓力過大,不僅不會增加鉆進速度,反而會加速鉆頭的磨損。如使用直徑為φ100～300mm的潛孔錘,鉆壓在10～18kN時,鉆進效率最佳。



轉數(shù)大小與潛孔錘的最優(yōu)轉角和沖擊頻率有關,其三者關系為

地勘鉆探工：初級工、中級工、高級工

式中:A為最優(yōu)轉角(°);n為鉆具轉數(shù)(r/min);f為沖擊頻率(次/min)。

如最優(yōu)轉角取11°,沖擊頻率為600次/min,則可求得鉆具轉數(shù)為18r/min。轉數(shù)也可由鉆頭每回轉一周,進尺10mm的經驗關系求得。即

鉆具轉數(shù)/鉆進速度=1.6 (4-6)

例如,小時效率為12.2m/h時,鉆具轉數(shù)n=12.2m/h×1.6=19.5≈20r/min。

潛孔錘跟管鉆進方法

潛孔錘鉆進用于基巖水井鉆探,取得了非常好的效果。但對極其松散的流砂層、卵砂漂石層、回填土層及第四系覆蓋層,則無法采用常規(guī)潛孔錘鉆進方法。因而出現(xiàn)了潛孔錘跟管鉆進法。