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PDC三翼刮刀无心钻头
PDC四翼刮刀无心钻头
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PDC内凹三翼无心钻头
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PDC圆弧支柱无心钻头
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四、冲击回转钻进钻头
（a）
（b）
图9-4 冲击回转硬质合金钻头结构图
a-大八角肋骨硬质合金钻头；b-长方片状肋 骨式硬质合金钻头
人力回转钻进时，一般不用冲 洗液，取土时，在回转压入过程中 所克取的废土由外管外表面的螺旋 片带出孔口，如图13-5所示。机械 回转钻进一般用冲洗液，取土时内 管压入取土，外管回转克取的废土 由冲洗液排出孔口。
1-接头； 2-导向头； 3-异径接头； 4-余土管； 5-外管； 6-取土管； 7-螺旋片； 8-管靴
1-接头； 2-调节垫片； 3-调节螺丝； 4-弹簧； 5-球阀； 6-异径接头； 7-余土管； 8-衬管； 9-取土管； 10-管靴
图13-4 限制球阀取土器
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二、取土器
2、回转压入式
这种取土器有两层管，外管回 转（带有硬质合金钻头），内管压 入，内管与一般球阀式取土器类似。 可用人力回转和机械回转进行钻进， 适于深层取土。
二、钻机的类型
用于岩心钻探的钻机分为：机械式钻机(包括立轴式钻机 和转盘钻机)、全液压钻机。
当然还有旋挖钻机、车装钻机、履带式钻机。
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XY-4型立轴式岩心钻机
GPS—15型转盘式钻机
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G-3
型 全
全液压坑道钻机
液
压
钻
机
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图1.2 丛状布孔
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图1.3 多井筒布孔 图1.4 多孔底布孔
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二、钻探工程的应用范围和分类
(一)钻探方法的分类
6、根据破岩形式分类 (1)物理方法破岩：①高温（1400℃～3500℃）、高压
（200~250MPａ）破岩；②用超声波和低声波破岩； ③用爆破、高压水射流等方法破岩。 (2)化学方法破岩：此法使用较少，如溶解、软化岩石 等。 (3)机械方法破岩：使用最为广泛，其分类如图1.5所示。
图8-3 孕镶钻头的金刚石颗粒工作图 1-胎体；2-金刚石；3-岩石
图8-4 PDC切削齿破岩工作图
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天然表镶金刚石取心钻头
孕镶金刚石取心钻头
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钢体式PDC取心钻头
PDC肋骨式取心钻头模型
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PDC内外锥全面钻头 （常用于石油钻进）
2、根据钻孔用途分类——按钻探的应用范围分出相应 类型。
3、根据钻孔中心线的倾角和方位角分类——垂直孔(上、 下垂)、下斜孔、上仰孔、水平孔。
4、根据钻孔位置的分类——地表钻探、水上(河、湖、 海)钻探、地下坑道钻探。
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二、钻探工程的应用范围和分类
(一)钻探方法的分类
5、根据钻孔布置方法分类——丛状钻探 (图1.2)、多井 筒钻探(图1.3)、多孔底钻探 (图1.4)。
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桅杆的结构及竖立形式
a-整体竖立式；b-折叠式；c-伸缩式
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角钢四脚斜塔结构示意图
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一、钻进工具
钻进工具常指水接 头、主动钻杆、钻杆、 钻铤、液动(风动)冲击 器、岩心管、扩孔器、 异径接头、取粉管、套 管、钻头等。右图为钻 具在孔底的连接情况。
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孔 内 钻 具 连 接 情 况 示 意 图
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1-钻头； 2-提断外壳； 3-提断弹簧； 4-岩心管； 5-异径接头； 6-钻杆
1-钻粒钻头； 2-岩心管； 3-异径接头； 4-岩粉管； 5-钻杆
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金刚石钻进用的岩心钻具
钻粒钻进用的岩心钻具
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旋挖钻机
旋 挖 钻 机
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车 装 钻 机
履带式跟管钻机
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一、钻塔
3、钻探的类型
按制造钻塔的材质分类 金属钻塔 木质钻塔
按钻塔的构造分类 三角钻塔 四角钻塔 两脚轻便钻塔 桅杆式钻塔
二、钻塔的附属设备
天车 游动滑车 提引钢丝绳 梯道 安全栏杆或土电梯 简易场房 防雨天棚盖 避雷针
一、钻探施工过程
1、钻孔的概念
钻孔是从地表(或坑道中)向岩石中开凿的圆形断 面的空间，一般具有较小的直径和较大的深度。直径 在25～500mm之间，称为钻孔。钻孔的深度从数厘米 到数千米，目前的钻孔深度已超过10000m。
钻孔包括孔口、孔底、孔壁。
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一、钻探施工过程
2、钻探施工的主要工序
第二节 开孔工作
一、钻孔的结构及其选择
钻孔结构是由孔口、 孔深、孔壁等要素组成。
在实际钻进中遇特殊 情况，可适当调整钻孔的 结构，但应满足地质或工 程要求。右图5-2为常见的 钻孔结构图，有的仅下孔 口管，有的可能还下几层 套管。
图5-2 钻孔结构图
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二、硬质合金钻头
图13-5 回转压入式取土器
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冲
冲
抓
抓
锥
锥
钻
进
施
工
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机械旋挖钻进施工 机 械 螺 旋 钻 进 施 工
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三、导向钻进施工原理
导向钻进（Guided Boring）——小型定向钻进。
定向钻进（Directional Drilling）——大、中型定向钻进。
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二、钻探工程的应用范围和分类
(一)钻探方法的分类 7、根据钻进使用的冲洗液分类 清水钻进； 乳化液钻进； 泥浆钻进(含加重泥浆)； 饱和盐溶液钻进(钻盐井，以防溶解岩心和孔壁)； 空气钻进； 泡沫钻进； 雾化钻进； 充气泥浆钻进(降低泥浆比重，以防漏失)。
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1-喷嘴； 2-混合室； 3-喉管； 4-扩散室； 5-弯管
图10-9 喷射式孔底 反循环钻具
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二、取土器
1、限制球阀式
这种取土器在取土过程中， 取土器内的液体、气体将球顶起 排出。当停止取土时，由于球上 部弹簧的作用将球压回原阀位置， 以起封密作用，如图13-4所示。 这种球阀装置较自由球阀式（上 部无弹簧）密封可靠，但要选择 适当的弹簧强度，以及调节到适 当的压力。球的直径与排水孔的 直径相适应，以使水、气、泥排 出。
图9-5 潜孔锤钻头示意图
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按孔深部位依次摆放的岩心
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二、单动双管取心钻具
(三)金刚石钻具 下图10-4所示的是金刚石钻进一般地层常用的单动双管
钻具。它主要由异径接头，单动装置回流阀，内、外管和卡 心装置等组成。
图10-4 金刚石单动双管取心钻具
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现代钻探技术机 第二节 泥浆泵 第三节 动力机 第四节 钻塔及其附属设备
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第一节 钻 机
一、钻探工艺对钻机功能的基本要求
1、提供使钻杆柱及碎岩钻具(钻头)破岩所需的回转动力； 2、提供钻具克入岩石的压力，并能调节； 3、具有起下钻具的能力。
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四、反循环钻进取心
(一)全孔反循环 在大口径桩基孔施工
时，若用正循环钻进，环 空上返速度过慢，不易排 粉，故采用全孔反循环。
其工作原理如图10-7 所示。泥浆从外环直接流 入，然后用泵从中心抽出。
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1-流入； 2-抽出
图10-7 全孔反循环
钻进按下列工序进行： 用升降机把钻具下入孔内； 连接好所有接头，开泵； 给钻具加压，并带动其回转，破碎岩石； 提钻取心或更换钻具； 下钻继续钻进； 钻进一段时间后及时测斜； 提出全套钻具，停钻； 封孔。
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二、钻探工程的应用范围和分类
(一)钻探方法的分类
1、根据钻进时取心的特点分类——岩心钻探和不取心 (无岩心、无心、全面)钻探。
1-异径接头；2-合金；3-内管接头；4-“O”型密封圈；5-滚动轴承； 6-注油孔；7-外管；8-弹簧；9-球阀座；10-内管；11-内管短节；12-
扩孔器；13-卡簧；14-卡簧座；15-钻头
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三、绳索取心钻具
图10-5 SC—56型绳索取心钻具
1-上接头；2-茅头；3-弹簧销；4-收卡筒；5-弹卡弹簧；6-弹卡室；7-弹卡板；8、10-弹簧销； 9-支块；11-弹卡支座；12-内接头；13-键；14-弹簧；15-垫片；16-锁母；17-插销；18-弹簧室； 19-油杯；20-螺母；21、23-轴承；22-轴承座；24-调节螺母，25-内管接头；26-心轴；27-外管；
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