工程鉆機之沖擊回轉鉆探

用沖擊和回轉兩種方式同時破碎巖石的鉆探方法。這種方法是在回轉的鉆桿柱下端和取心鉆具之間裝上一個潛孔沖擊器，使沖擊脈沖、軸 向鉆頭壓力和鉆桿回轉扭矩同時作用于鉆頭上，實現鉆進與采取巖心。這種鉆探方法于19世紀初起源于歐洲，1958年中國地質部開始研究，70年代發展較快。其優點主要是能大幅度提高硬巖 層鉆速和回次進尺長度，減少鉆孔彎曲程度，明顯降低鉆探成本。沖擊回轉鉆探通常由兩種沖擊器實現。一種是利用鉆孔沖洗液能量驅動的沖擊器來實現，稱液動沖擊回轉鉆探，另一種是用 壓縮空氣驅動的風動沖擊器實現，稱氣動沖擊回轉鉆探（見空氣鉆探）。以下主要介紹液動沖擊回轉鉆探。
    液動沖擊回轉鉆探系統（見圖）， 是由泥漿泵將鉆孔沖 洗液通過鉆桿進入沖擊器驅動液動錘對巖心管和鉆頭進行沖擊，鉆桿則由鉆機驅動回轉并給鉆頭加壓。這種鉆探方法也可以同繩索取心鉆具相結合，稱為繩索取心式液動沖擊回轉鉆探，在鉆 進開始前從地面將撈矛頭吊掛的液動沖擊器及內巖心管投入繩索取心鉆桿內，然后向鉆桿中泵入鉆孔沖洗液驅動沖擊器進行鉆探取心工作。回次終了時用細鋼絲繩投入打撈器并由專用絞車將 沖擊器和內巖心管等提出地面。
    液動沖擊器是沖擊回轉鉆探的主要器具。按其工作原理分為正作用式、雙作用式和反作用式 3種類型。根據沖擊頻率的不同，凡頻 率高于40赫的屬高頻型沖擊器，可配用金剛石鉆頭，碎巖以回轉為主沖擊為輔，稱為液動回轉沖擊鉆探；頻率小于40赫的屬低頻型沖擊器，常配用硬質合金鉆頭，其碎巖以沖擊為主回轉為輔 ，稱為液動沖擊回轉鉆探。
    液動沖擊回轉鉆探適用于地質巖心鉆探、工程地質鉆探等，今后將在反循環鉆探和深孔鉆探中得到廣泛應用，并將與其他孔底動力鉆具 相結合以擴大應用領域。