新型高效節能立軸巖心鉆機的開發
新型鉆桿采用鉆桿體兩端內、外加厚方式,并直接車公、母螺紋,鉆桿兩端外徑與鉆桿外徑基本一致,為大通孔立軸鉆機實現無主動鉆桿、不移車、在機上加鉆桿提供了可能。鉆桿定尺長度4 m,鉆桿外徑73 mm,接頭外徑74mm,其抗拉強度比以往的內外鐓粗鉆桿提高了35%,達到了860kN。
新型機械傳動立軸鉆機回轉器的結構形式與現有的絕大部分立軸鉆機相匹配,鉆機具有立軸通孔直徑大、給進行程長、不停車倒桿連續給進、卡盤采用液壓膠囊夾持形式、卡瓦徑向變化范圍大及可靠夾持圓鉆桿等特點。配備該回轉器的鉆機基本能實現全液壓動力頭鉆機的工作過程及功能。
其工作過程簡述如下。
由于鉆機卡盤能可靠地夾持圓鉆桿,所以鉆進過程中不需使用六方主動鉆桿(常規立軸鉆機通孔直徑小,一般靠六方套傳扭,所以必須配六方主動鉆桿才能可靠地正常鉆進),完全按照全液壓動力頭鉆機鉆進過程,即鉆進過程中每一根鉆桿都充當一次“主動鉆桿”,在鉆機每完成一個立軸行程之后,無需象常規立軸鉆機那樣將鉆機停止回轉后進行倒桿。由于該新型鉆機立軸回轉器采用上下2個液壓卡盤,所以在鉆進一個行程長度后,鉆桿在連續回轉的同時實現不停車倒桿。由于本鉆機回轉器的給進行程加長到800 mm,鉆桿加長到4 m,在完成4m的進尺鉆進過程中,立軸回轉器只需倒桿4次,根據鉆機回轉器的倒桿速度,每次倒桿的時間約20 s,完成4m進尺需要倒桿4次,即完成4 m進尺倒桿的輔助時間為80 s:在鉆進完4 m一根鉆桿之后,需要加接鉆桿時,無需像常規立軸鉆機那樣提出孔內主動鉆桿、無需后移鉆機,在水龍頭下端卸開水龍頭與鉆桿的連接,接上新鉆桿即可。對于繩索取心鉆進,也是在機上將繩索打撈器投放到孔內。為了防止繩索打撈過程中孔內泥漿滴落到鉆機上,在投放打撈器之前,將事先準備好的簡易漏斗安裝在立軸上端的鉆桿上,當繩索打撈器提升時,被打撈器帶出的泥漿順著“漏斗”下出口流人孔內。按照上述過程,不斷重復下去即可完成取心鉆進施工。