贯通式空气反循环潜孔锤连续取心锤头改进与试验效果.pdf

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1、52探矿工程(岩土钻掘工程)2014年第4l卷第7期贯通式空气反循环潜孔锤连续取心锤头改进与试验效果宋小军，李文彬，王扶志，殷琨(1．天津华北地质勘查局，天津300170；2．吉林大学建设工程学院，吉林长春130026)摘要：贯通式空气反循环潜孔锤连续取心技术主要适用于干旱无水或缺水地区的地质钻探工作。为了了解该工艺的普遍适用性，在某大水矿区进行了一系列试验，通过对锤头和钻杆的局部改造，解决了钻探、取心、治水等一系列重大难题，为提高该工艺的普遍适用性和推广性提供了可靠的技术支撑。关键词：空气反循环钻探；贯通式潜孔锤；取心钻进；锤头；}昆合器接头；钻进效率中图分类号：P

2、634文献标识码：A文章编号：1672—7428(2014)07—0052—06ImprovementofRun-throughAirReverseCirculationDTHContinuousCoringHammerandtheTestEfects／SONGXiaojun，LIWenbin，WANGFu—zhi，Y1NKun(1．NoahChinaGeologicalExplorationBureau，Tianjin300170，China；2．CollegeofConstructionEngineering，JilinUniversity，ChangchunJi

3、lin130026，China)Abstract：Continuouscoringtechnologybyrun—throughairreversecirculationDTHhammerismainlyappliedinthegeolog—icaldrillingindryorwater—deficientareas．Inordertolearntheuniversalapplicabilityofthistechnology．aseriesofexper—imentswereconductedinawaterabundantminingarea，bylocaltr

4、ansformationofthehammeranddrillpipe，themajorproblemsofdrilling，coringandwatercontrolweresolved．Keywords：airreversecirculationdrilling；run—throughDTH；coringbit；hammer；mixerjoint；drillingeficiency0引言1贯通式潜孔锤反循环钻进基本原理贯通式空气反循环潜孔锤连续取心技术是吉林高压空气通过双壁钻杆的环状空隙被送人冲击大学殷琨教授等人研制的一种固体矿产钻探工艺，该器(钻具结构)，再推动

5、潜孔锤(锤头机构)做功，锤头工艺主要适用于干旱无水或缺水地区的地质钻探工连续高速往复运动，击碎孔底岩石；同时，送人锤头主作，其具有效率高、成本低、适应强、成果快的优势。风道(回风口)的气流通过钻杆的中心通道上升，使锤目前，空气反循环潜孔锤钻探工艺在国外地质头主风道与孔底之间形成真空区，送入孑L底的气流把找矿方面已经被普遍采用。国内，由于受到地质规被凿开的岩石抬起，在真空和底风共同作用下，岩石范的限制，几乎无法推广，其主要原因是取出的岩样被抬升到主风道，再被主风道强劲的气流向上预推，为粉末状或砂砾状，无法提供直观的岩性特征、岩石送出孔外，形成连续取心过程(参见图1)。结

6、构特征，岩层分界限、构造裂隙性质等地质信息。贯通式潜孔锤锤头中心通道直径大，排出的岩贯通式空气反循环潜孔锤连续取心技术可以在干燥样多呈块状、圆饼状、小短柱状和砂砾状。普通潜孔的、完整的地层钻进中取出较多的块状、饼状和短柱锤锤头中心通道直径小，排出的岩样多为砂砾状。状岩心，部分地解决了地质信息不足的问题。然而，该工艺在复杂地层和含水地层中钻进时，似乎有着2原锤头在大水地层中试验暴露的问题无法逾越的诸多难题。为了解决这些钻探难题，笔原锤头试验时出现的主要不良工况有：(1)孑L者对锤头、钻杆、设备等进行了一系列改进和试验，口大量喷水；(2)岩样滞后堵塞；(3)块状岩样量少；

7、获得了成功，为提高该工艺的普遍适用性和推广性(4)拆卸钻具困难；(5)效率快速下降。奠定了基础。本次试验还采用了“RG孔内全角电2．1孔口喷水现象分析视测井技术”，为岩心编录和地质体结构研究提供2．1．1孔口喷水现象了三维地质信息。高压空气通过双壁钻杆的环状空隙被送入潜孔收稿日期：2014—03—25；修回日期：2014—06—05作者简介：宋小军(1961一)，男(汉族)，江苏人，天津华北地质勘查局工程管理处处长、教授级高级：程师，地质钻探、水文地质与岩土工程专业，硕士，从事钻探工程、岩土工程、水文地质工程地质研究1二作，天津市河东区广瑞西路67号