第六章沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)與沖擊、振動(dòng)鉆進(jìn)1、概述；2、液體和氣動(dòng)沖擊器；3、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)用鉆頭;4、沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝;5、鋼絲繩沖擊鉆進(jìn)及振動(dòng)鉆進(jìn)工藝.

國家精品課程5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)是在鉆頭已承受一定靜載荷的基礎(chǔ)上，以縱向沖擊力和回轉(zhuǎn)切削力共同破碎巖石的鉆進(jìn)方法。與常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法相比，沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)只要用不大的沖擊力，便可以達(dá)到破碎堅(jiān)硬巖石的效果。沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)最適用于粗顆粒的不均質(zhì)巖層，在可鉆性Ⅵ～Ⅷ級，部分Ⅸ級的巖石中，鉆進(jìn)效果尤為突出。沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)不僅應(yīng)用于硬質(zhì)合金鉆進(jìn)，還應(yīng)用于金剛石鉆進(jìn)及牙輪鉆進(jìn)。沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)不僅可提高效率和鉆頭壽命，而且還可解決“堵心”、“打滑”、“防斜”等問題。在巖土工程的大口徑施工中也有用武之地。

第一節(jié)概述巖土鉆掘工程學(xué)國家精品課程沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的核心部件是沖擊器，根據(jù)驅(qū)動(dòng)介質(zhì)類型可分為液動(dòng)沖擊器和氣動(dòng)沖擊器。液動(dòng)沖擊器以高壓水或泥漿驅(qū)動(dòng)，對中硬以上巖石比單純回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)有明顯優(yōu)勢，還可與繩索取心相結(jié)合。廣泛用于地質(zhì)鉆探、水文水井、工程施工

、石油鉆井等領(lǐng)域。但由于自身沖擊能較小，故鉆進(jìn)效果仍低于氣動(dòng)沖擊器。氣動(dòng)沖擊器(風(fēng)動(dòng)潛孔錘)以壓縮空氣驅(qū)動(dòng)。由于單次沖擊功大，上返巖屑風(fēng)速高，鉆進(jìn)效率可比液動(dòng)沖擊器高2~3倍。近年來出現(xiàn)了貫通式?jīng)_擊器、跟管鉆進(jìn)、成集束式潛孔錘用于大口徑鉆進(jìn)、潛孔錘解卡、起拔套管等。鉆孔深度從埋線桿孔2.3m——油氣井1000m以上。

第一節(jié)概述5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器一、液動(dòng)沖擊器

液動(dòng)沖擊器根據(jù)結(jié)構(gòu)不同可分為:閥式液動(dòng)沖擊器又可分為:(1)正作用閥式液動(dòng)沖擊器;(2)反作用閥式液動(dòng)沖擊器;(3)雙作用閥式液動(dòng)沖擊器.無閥式液動(dòng)沖擊器又可分為:(1)射流式液動(dòng)沖擊器;(2)射吸式液動(dòng)沖擊器。5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室1.閥式液動(dòng)沖擊器1.1正作用沖擊器液體壓力推動(dòng)沖錘下行沖擊，彈簧力復(fù)位—“正作用”。沖錘5在簧6作用下處上位，中孔被活閥4蓋住，液流瞬間被阻，液壓↑產(chǎn)生水錘。沖錘和活閥一同下行，壓縮閥簧3和錘簧；活閥下行時(shí)被閥座9限制與沖錘脫開，液流經(jīng)中心孔流向孔底，液壓↓，活閥在閥簧作用下返位；沖錘在動(dòng)能作用下利用慣性繼續(xù)運(yùn)行，沖擊鐵砧7，沖擊能量經(jīng)鐵砧→巖心管接頭→鉆頭。沖錘在錘簧力作用下彈回再次與活閥接觸。第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室

其主要特點(diǎn)：(1)正作用沖擊器結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，調(diào)試容易。(2)沖擊器中彈簧的反作用要消耗一部分能量，抵消了很大一部分高壓液流所產(chǎn)生的沖擊力。(3)彈簧在1500次／min或更高的循環(huán)壓縮、伸張下，容易損壞。

第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室1.2反作用沖擊器利用高壓液流推動(dòng)沖錘上行，壓縮工作彈簧儲(chǔ)存能量，經(jīng)彈簧釋能作功。高壓液流進(jìn)入，由于水路封閉當(dāng)沖錘上下端壓力差超過彈簧1的壓縮力和沖錘本身質(zhì)量時(shí)，迫使沖錘上行，并壓縮工作彈簧儲(chǔ)存能量；同時(shí)，鐵砧4的水路被逐步打開，高壓液流流向孔底，液壓下降，沖錘利用慣性繼續(xù)上行到上死點(diǎn)時(shí)，沖錘利用自身質(zhì)量和工作彈簧的彈力使沖錘急速向下沖擊鐵砧。同時(shí)，由于沖錘與鐵砧相接觸而又封閉了液流通向孔底的通路，液壓開始上升，當(dāng)上升到一定值再次作用于沖錘使其上行，開始第二個(gè)工作周期。

第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室反作用沖擊器的主要特點(diǎn)：(1)對沖洗液的適應(yīng)能力較強(qiáng)；(2)可獲得較大的單次沖擊功；(3)沖擊器內(nèi)部的壓力損失較小，效率較高。該類沖擊器的主要缺點(diǎn)是需要?jiǎng)偠容^大的彈簧，工作壽命只有40~lOO小時(shí)。

第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室1.3雙作用沖擊器沖錘正沖程和反沖程均由液體壓力推動(dòng)。鉆具自重使活接頭f壓緊到外套g處，工作腔d的液流分別作用在活閥2和塔形沖錘6上，由活閥上下端的壓差使活閥上移到最上位置；沖錘活塞上、下面積不同產(chǎn)生壓差使其向上移動(dòng)；當(dāng)沖錘上行到與活閥接合時(shí)，通道d1被關(guān)閉，沖錘與活閥一起急速下行，當(dāng)下行h時(shí)，活閥被支撐座4限止，沖錘與活閥分離，借助慣性繼續(xù)下行到s時(shí)，沖擊砧子9；由于沖錘中心通道被打開，液流恢復(fù)循環(huán)，在液流壓力作用下，活閥與沖錘急劇上行，周而復(fù)始。第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室其主要特點(diǎn)：（1）雙作用液動(dòng)沖擊器的液流能利用率較大；（2）結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，部分零件磨損較快等缺點(diǎn)。第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室2.無閥沖擊器2.1射流式?jīng)_擊器雙穩(wěn)射流元件控制的液動(dòng)沖擊鉆具。高壓水射流從噴嘴噴出產(chǎn)生附壁作用。若先附于右壁，高壓液流則流入通道C并進(jìn)入缸體上部，推活塞下行，沖錘沖擊砧。在C輸出高壓水的同時(shí)，有一小股高壓液流(反饋信號(hào))進(jìn)入D控制孔。在活塞行程末了時(shí)，反饋信號(hào)很強(qiáng)，促使射流由C切換到E輸出，高壓液流由左通道輸出，進(jìn)入下腔，推動(dòng)活塞向上?；钊闲袝r(shí)，反饋信號(hào)又回到F，射流又切換到右輸出通道。如此反復(fù)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)沖錘的沖擊動(dòng)作。

第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室主要特點(diǎn):1)結(jié)構(gòu)簡單易操作；2)無彈簧及配水活閥等零件，壽命較長；3)能量利用率較高；4）工作時(shí)不易堵水較好預(yù)防燒鉆及蹩泵等事故；5）鉆進(jìn)中產(chǎn)生的高壓水錘波比閥式?jīng)_擊器小，鉆具工作較平穩(wěn)，能減少水泵、沖擊器及高壓管路等零件損壞.

第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室2.2射吸式液動(dòng)沖擊器利用液流高速噴射時(shí)產(chǎn)生的卷吸作用及閥與沖錘間壓力與位移的綜合反饋關(guān)系，通過閥與沖錘、活塞上腔與下腔液流壓力差的正負(fù)交換而使沖錘反復(fù)運(yùn)動(dòng)。主要特點(diǎn):第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器（1）結(jié)構(gòu)簡單、零件少、無易損彈簧，工作壽命較長。（2）輸出輸入技術(shù)參數(shù)范圍較寬，能在高頻狀態(tài)下穩(wěn)定沖擊，耐背壓特性好。5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室3.其他型式的液動(dòng)沖擊器:3.1繩索取心式液動(dòng)沖擊器不僅具有繩索取心鉆進(jìn)的各種優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)沖擊載荷可克服繩索取心鉆進(jìn)鉆頭唇部較厚，鉆頭比壓較小在堅(jiān)硬致密巖石中鉆速較低的缺點(diǎn)。

3.2孔底反循環(huán)液動(dòng)沖擊器既可以實(shí)現(xiàn)局部反循環(huán)，又具有沖擊作用的孔底鉆具。第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室二、風(fēng)動(dòng)沖擊器也稱風(fēng)動(dòng)潛孔錘，以壓縮空氣作為介質(zhì)工作，壓縮空氣也兼做沖洗介質(zhì)，因此也具有空氣鉆進(jìn)的一些特點(diǎn)。實(shí)踐表明，風(fēng)動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的效率一般比液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)高0.75~1.6倍，主要原因是風(fēng)動(dòng)沖擊的單次沖擊能量較大，且孔底沖洗效果較好。使用風(fēng)動(dòng)沖擊器鉆進(jìn)時(shí)，需配備能力較大的空壓機(jī)，燃料消耗較大，設(shè)備也較復(fù)雜。

第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室1.有閥沖擊器1.1壓差式斜面蝶狀閥配氣裝置所謂壓差式是以風(fēng)動(dòng)沖擊器活塞運(yùn)動(dòng)方向的前方增壓，后方減壓所造成的壓力差來實(shí)現(xiàn)閥的變位，從而達(dá)到配氣的目的。第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器圖.斜面蝶狀閥配氣裝置1-閥箱，2-閥片，3-閥座。蝶狀閥片為圓形，兩面帶有斜面，靠閥片左右擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)閥體變位。壓縮空氣P由風(fēng)動(dòng)沖擊器上接頭進(jìn)入氣室A，經(jīng)開啟的左側(cè)氣孔沿B進(jìn)入下氣室，推動(dòng)活塞上行。產(chǎn)生壓差后，蝶狀閥片在壓差作用下擺動(dòng)變位，閥的右翼開啟而左翼蓋嚴(yán)。于是壓縮氣體經(jīng)開啟的右側(cè)氣孔沿C向進(jìn)入上氣室，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一次沖擊作用。5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室如果活塞串聯(lián)使用時(shí)，C1孔道的壓氣去下一個(gè)活塞的上氣室，推動(dòng)活塞向下沖擊作功。壓縮氣體的少部分經(jīng)配氣閥中心孔、活塞中心孔流入孔底，沖洗巖粉?；钊蛳聸_擊又產(chǎn)生壓差，閥片又?jǐn)[動(dòng)變位，開始第二個(gè)循環(huán)工作。壓差式斜面蝶狀閥配氣裝置主要用于美國英格索蘭公司制造的DHD系列風(fēng)動(dòng)沖擊器上。該類型配氣裝置動(dòng)作靈敏可靠，但閥片加工較困難。第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器圖.斜面蝶狀閥配氣裝置1-閥箱，2-閥片，3-閥座。5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室1.2防空打機(jī)構(gòu)及工作原理潛孔錘工作時(shí)，活塞的沖擊能通過鉆頭直接傳至孔底巖石，缸體不承受沖擊載荷。即使在懸吊狀態(tài)時(shí)，亦不允許承受沖擊負(fù)荷（即所謂空打）。用防空打孔Ⅰ來實(shí)現(xiàn)這一功能。當(dāng)潛孔錘處于懸吊狀態(tài)時(shí)，鉆頭23及活塞9均借助于自重向下滑行一段距離，則防空打孔Ⅰ露

出，于是來自配氣機(jī)構(gòu)的壓氣被引入缸體，并經(jīng)活塞中心孔道及鉆頭孔道流入孔底，使?jié)摽族N自行停止工作。

第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室1.3配氣機(jī)構(gòu)及工作原理(1)返回行程工作返回行程→閥片7,活塞9處于下限→壓氣經(jīng)閥片7后面、閥蓋6上的軸向與徑向孔進(jìn)入環(huán)形腔Ⅱ→至氣缸前腔，推動(dòng)活塞向上運(yùn)

動(dòng)。氣缸上腔經(jīng)活塞9及鉆頭23的中心孔與孔底相通→壓氣使活塞9加速向上運(yùn)

動(dòng)。當(dāng)活塞9端面與配氣桿22配合時(shí)，上腔排氣孔關(guān)閉→處于壓縮狀態(tài)→活塞做減速運(yùn)動(dòng)。第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室活塞桿端面越過襯套12上的溝槽Ⅲ時(shí)，下腔壓氣經(jīng)鉆頭中孔與大氣通，在壓差作用下閥片7迅速上移關(guān)閉下腔氣路，開始沖擊行程的配氣工作。

(2)沖擊行程工作原理沖擊行程開始→活塞和閥片均處于極上位置→壓氣經(jīng)閥蓋和閥座的徑向孔進(jìn)入氣缸上腔→推動(dòng)活塞高速向下運(yùn)動(dòng)沖擊鉆頭。當(dāng)活塞行至襯套的花鍵槽被關(guān)閉時(shí)→下腔壓力開始上升→活塞上端中心孔離開配氣桿→上腔通大氣壓力降低，工作行程結(jié)束?；钊麤_擊鉆頭尾部后→閥片因其上、下壓差作用→換向→活塞重復(fù)返回行程動(dòng)作。

第二節(jié)液動(dòng)和氣動(dòng)沖擊器5/15/2023中國地質(zhì)大學(xué)勘查教研室2.三無三閥潛三孔錘潛孔三錘控三制活三塞往三復(fù)運(yùn)三動(dòng)的三配氣三系統(tǒng)三裝在三活塞三或氣三缸壁三上，三活塞三運(yùn)動(dòng)三時(shí)自三動(dòng)配三氣。利用三壓氣三的膨三脹功三，推三動(dòng)活三塞繼三續(xù)運(yùn)三動(dòng)，三從而三減少三了動(dòng)三力氣三的消三耗；三取消了復(fù)三雜的三配氣三機(jī)構(gòu)三，代三之以三簡單三的配三氣氣三路，三氣道三路程三短，三氣壓三損失三小。三主要三有國產(chǎn)W系列三和國三外DH三D系列三。W-三20三0型三的工三作原三理：壓縮三空氣三經(jīng)上三接頭1、止三逆塞4進(jìn)入三進(jìn)氣三座7下腔，然三后氣三體分三成兩三路：三一路三經(jīng)進(jìn)三氣座7的中三心孔三道和三節(jié)流三塞10進(jìn)入三活塞11和鉆三頭16的中三心孔三道至孔三底冷三卻鉆三頭和三清除三巖粉三；第二三節(jié)三液三動(dòng)和三氣動(dòng)三沖擊三器5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室另一三路氣三進(jìn)入三外缸9和內(nèi)三缸8間的三環(huán)形三腔(三活塞三運(yùn)動(dòng)三進(jìn)氣三室)三→推三動(dòng)活三塞上三下運(yùn)三動(dòng)。進(jìn)氣三室的三氣體三經(jīng)內(nèi)三缸徑三向孔三及活三塞上三環(huán)形三氣槽進(jìn)三入下三缸，三活塞三開始三向上三運(yùn)動(dòng)三→上三移關(guān)三閉進(jìn)三氣氣三路→三活塞三靠氣三體膨三脹運(yùn)三行，當(dāng)三下缸三與排三氣孔三相通三時(shí)→三活塞三靠慣三性運(yùn)三行.三無閥三潛孔三錘返三程包三括進(jìn)三氣、三膨脹三、慣三性滑三行三三階段三?；钊跊_三程過三程中三，氣三體經(jīng)三活塞三上環(huán)三形氣三槽進(jìn)三入上三缸→三經(jīng)歷三沖程三進(jìn)氣三、空三氣膨三脹、三活塞三慣性三滑行三三階三段，三不同三的是三各階三段運(yùn)三行長三度不三同，三沖程三要保三證有三足夠三的進(jìn)三氣長三度，三使活三塞獲三得較三大的三速度三，而三具有三較大三的沖三擊能三。第二三節(jié)三液三動(dòng)和三氣動(dòng)三沖擊三器5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室3.三油三氣鉆三井用三的氣三動(dòng)潛三孔錘空氣三錘提三離井三底時(shí)三，壓三縮空三氣從三公接三頭流三到鉆三頭清三理井三眼，三并沒三有激三發(fā)活三塞。當(dāng)空三氣錘三放到三井底三同時(shí)三加上三鉆壓三時(shí)，三鉆頭三接頭三被壓三緊到三空氣三錘內(nèi)三部密三封艙三上。三活塞三的一三個(gè)通三氣口(流體三通過三活塞三的流三道之三一)對準(zhǔn)三控制三桿的三一個(gè)三窗口三，壓三縮空三氣→三活塞三底部三空間三→推三動(dòng)活三塞向三上運(yùn)三動(dòng)。在活三塞上三行中三，沒三有空三氣通三過鉆三頭流三到孔三底。三實(shí)際三上吹三洗巖三屑的三工作三暫停三了。第二三節(jié)三液三動(dòng)和三氣動(dòng)三沖擊三器5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室活塞三到達(dá)三沖程三頂部三時(shí)，三活塞三的另三一個(gè)三通氣三口對三準(zhǔn)了三控制三桿的三一個(gè)三窗口三，壓三縮空三氣→活塞三上方三空間→迫使三活塞三向下三運(yùn)動(dòng)→活塞三撞擊三鉆頭三接頭三上方三。同時(shí)三，控三制桿三的底三閥打三開，三鉆柱三內(nèi)部三的空三氣通三過控三制桿三、鉆三頭接三頭以三及鉆三頭噴三嘴吹三向孔三底帶三走巖三屑。鉆頭三上的三沖擊三力使三得鉆三頭旋三轉(zhuǎn)破三巖的三效率三大大三提高三。這三種輪三流的三沖擊三，使三得空三氣錘三能夠三以較三低的三鉆壓三鉆進(jìn)三。第二三節(jié)三液三動(dòng)和三氣動(dòng)三沖擊三器5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室第三三節(jié)三沖擊三回轉(zhuǎn)三鉆進(jìn)三用鉆三頭0、沖三擊回三轉(zhuǎn)鉆三進(jìn)用三鉆頭三的特三點(diǎn)沖擊三回轉(zhuǎn)三鉆進(jìn)三時(shí)鉆三頭剛?cè)w承三受沖三擊荷三載、三軸向三靜載三和扭三矩，三剛體三材料三強(qiáng)度三要高三于普三通鉆三頭——三40三Cr、45三Cr三Ni合金三鋼；取心三沖擊三鉆頭三壁厚三較普三通取三心鉆三頭厚三，一三般壁三厚10三~2三0m三m，鉆頭三體長三度較三長(1三40三mm三)；而氣三動(dòng)沖三擊回三轉(zhuǎn)鉆三頭壁三厚更三大或三多采三用全三面鉆三進(jìn)型三式；鉆頭三體的三外形三多呈三多邊三形，三以增三大通三水、三通氣三面積三；為使三鉆頭三切削三具承三受大三沖載三，多三采用YG三l5或粗三粒YG三11C硬質(zhì)三合金三切削三具，三多采三用圓三柱狀三、八三角狀三和球三齒形三狀。切削三具的三出刃三形式三多為三平底三形，三且出三刃量三較大三。5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室第三三節(jié)三沖擊三回轉(zhuǎn)三鉆進(jìn)三用鉆三頭一、液三動(dòng)沖擊三回轉(zhuǎn)三鉆進(jìn)三用鉆三頭1.硬質(zhì)三合金三鉆頭（1三）普三通大三八角三硬合三金鉆三頭可帶三肋骨三或不三帶肋三骨。三肋骨三厚3m三m以增三大通三水面三積，三內(nèi)、三外出三刃3m三m，底出三刃5m三m，刃尖三角90三o~三10三0o，適于三鉆進(jìn)5～8級中三硬巖三石。（2）長三片狀三肋骨三式硬三合金三鉆頭鉆頭三內(nèi)肋三骨與三鋼體三成一三體。三外肋三骨厚4m三m，外出三刃1.三5m三m，內(nèi)出三刃1m三m，底出三刃5m三m，沖擊三刃角11三0o。適用三于低三頻大三沖擊三功液三鉆進(jìn)三中硬三巖石三。5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室第三三節(jié)三沖擊三回轉(zhuǎn)三鉆進(jìn)三用鉆三頭（3三）異三形硬三合金三鉆頭利用三異形三截面三鉆頭三體增三大液三流斷三面，三減少三流阻三背壓三和巖三心堵三塞。鑲焊三6粒三硬質(zhì)三合金三，內(nèi)三、外三出刃三各1三mm三，底三出刃三2.三5~三3m三m，三合金三刃尖三角9三0o三~1三00三o，適于三在5三~7三級中三硬巖三石中三使用三。5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室第三三節(jié)三沖擊三回轉(zhuǎn)三鉆進(jìn)三用鉆三頭2.三金三剛石三鉆頭液動(dòng)三沖擊三回轉(zhuǎn)三金剛?cè)@三頭主三要是三孕鑲?cè)⌒娜@頭三，常三用在三堅(jiān)硬“打滑”地層三常用三高頻三低沖三擊功三的液三動(dòng)沖三擊器三。結(jié)三構(gòu)特三點(diǎn)：(1三)首選三人造三孕鑲?cè)饎側(cè)@三頭或三聚晶三體鉆三頭；三(2三)選用三高強(qiáng)三度的三或經(jīng)三過渾三圓化三和金三屬鍍?nèi)龑犹幦淼娜饎側(cè)?；?3三)因金三剛石三單晶三抗沖三擊韌三性與三粒度三成反三比，三故粒三度不三要太三大，三可選70~80目金三剛石三，金三剛石三濃度75三%左右三；(4三)要有三足夠三的胎三體強(qiáng)三度和三硬度三，避三免沖三擊破三裂，三一般三選中三硬-硬胎三體，三唇面三形狀三以平三底形三、圓三弧形三和同三心圓三尖齒三形為三好；(5三)由于三沖洗三液量三大，三鉆頭三的過三水面三積應(yīng)三增大三，除三主水三口外三增設(shè)三副水三口，三加長三加深三鉆頭三鋼體三內(nèi)壁三水槽三，適三當(dāng)增三大胎三體外三徑。5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室第三三節(jié)三沖擊三回轉(zhuǎn)三鉆進(jìn)三用鉆三頭二、三風(fēng)動(dòng)三沖擊三回轉(zhuǎn)三鉆進(jìn)三（潛三孔錘三）鉆三頭多為三全面三鉆頭三——三整體三式和三分體三式。根據(jù)三碎巖三材料三可分三為硬三質(zhì)合三金型三和金三剛石三加強(qiáng)三型。切削三刃形三狀—三—分三為刃三片型三、柱三齒型三和片三柱混三裝型三。1.柱齒三1.三1硬質(zhì)三合金三柱齒硬質(zhì)三合金三牌號(hào)三：K4三01三2A，“K三”表示三礦產(chǎn)三開采三用，“4三0”表示三半球三形柱三齒，“1三2”表示三直徑三為12三mm，“A三”表示三高度三。半球三齒強(qiáng)三度最三高，三錐球三齒次三之，三楔形三齒最三低；三但鑿三巖效三率相三反。鉆鑿三極堅(jiān)三硬和三堅(jiān)硬三、磨三蝕性三強(qiáng)的三巖石三采用三半球三齒，三鉆鑿三中硬三或堅(jiān)三硬、三性脆三的巖三石采三用錐三球齒三，鉆三進(jìn)軟三巖時(shí)三宜采三用楔三形齒三。5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室硬合三金柱三齒耐三磨性三較低三，鉆三進(jìn)堅(jiān)三硬磨三蝕性三巖石三時(shí)周三邊柱三齒磨三損嚴(yán)三重，三最好三的辦三法是三采用三金剛?cè)尤龔?qiáng)柱三齒。1.三2金剛?cè)尤龔?qiáng)柱三齒有聚三晶型三和孕三鑲型三——三將金三剛石三層復(fù)三合到三硬質(zhì)三合金三柱齒三頭部三，利三用硬三質(zhì)合三金良三好的三沖擊三韌性三。可三延長三鉆頭三壽命三，提三高鉆三速降三低鉆三進(jìn)成三本。聚晶三型柱三齒在三金剛?cè)瘔喝龣C(jī)上三高溫三高壓三燒結(jié)三而成三。為三克服三金剛?cè)廴尤c硬三質(zhì)合三金基三體的三熱膨三脹系三數(shù)不三同，三彈性三模量三不同三，在三金剛?cè)廴c三硬質(zhì)三合金三基體三間采三用了三兩層三過渡三層。孕鑲?cè)椭X在三中頻三爐上三采用三熱壓三法燒三結(jié)而三成三，金三剛石三含量三為7三5%三左右三，采三用了三特殊三配方三和燒三結(jié)工三藝使三金剛?cè)瘜尤c硬三合金三基體三牢固三連接三。第三三節(jié)三沖擊三回轉(zhuǎn)三鉆進(jìn)三用鉆三頭5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室第三三節(jié)三沖擊三回轉(zhuǎn)三鉆進(jìn)三用鉆三頭2．潛孔三錘柱齒三鉆頭用冷三壓方三法在三鉆頭三體中三嵌裝三柱齒三。鉆頭三的柱三齒在三鉆進(jìn)三過程三中能三自行三修磨三，使三鉆速三穩(wěn)定三；柱三齒損三壞2三0%三時(shí)鉆三頭仍三可繼三續(xù)工三作，三而刃三片型三鉆頭三崩角三后便三不能三使用三?？煞秩秊槎硇稳?、三三翼形三和四三翼形三鉆頭三。圖三中J-三20三0型四三翼鉆三頭宜三用在三中硬三及中三硬以三下巖三石。近三似于三半球三形的三頭部三（亦三稱球三齒形三鉆頭三）使三邊齒三傾斜三角近45°提三高鉆三頭壽三命?？煞秩秊槠饺^型三、圓三弧型三、中三凹型三及中三凸型三等。三圓弧三型和三中凸三型鉆三速較三高。三中凹三型由三于凸三出的三巖核三起定三心作三用，三所以三能鉆三較直三的炮三孔。5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室第四三節(jié)三沖三擊回三轉(zhuǎn)鉆三進(jìn)工三藝一、三沖擊三回轉(zhuǎn)三破巖三機(jī)理沖擊三使接三觸應(yīng)三力瞬三間達(dá)三極大三，應(yīng)三力集三中，三巖石三產(chǎn)生三裂紋三。沖三擊速三度↑三巖石三脆性三↑，三裂隙三發(fā)育三↑，三不大三的沖三擊能三（數(shù)三十焦三耳）三就可三破碎三極堅(jiān)三硬的三巖石三。鉆頭三上同三時(shí)作三用軸三向靜三載、沖擊三力和三回轉(zhuǎn)三力矩。刃具三具有三沖擊三碎巖三和回三轉(zhuǎn)碎三巖兩三者的三特征三。根據(jù)三沖擊三和回三轉(zhuǎn)碎三巖作三用的三主次三，又三將沖三擊回三轉(zhuǎn)鉆三進(jìn)分三為沖三擊-回轉(zhuǎn)三和回三轉(zhuǎn)-沖擊三兩種三碎巖三形式三。5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室1.三沖三擊-三回轉(zhuǎn)三碎巖主要三以沖三擊載三荷碎三巖為三主，三軸向三靜壓三力主三要用三來克三服鉆三具的三反彈三力，三改善三沖擊三能的三傳遞三。回轉(zhuǎn)三力矩三主要三是使三切削三具沿三孔底三剪切三兩次三沖擊三間殘三留的三巖石三脊峰三。擬三訂最三佳回三轉(zhuǎn)速三度時(shí)，應(yīng)三能夠三將中三間凸三起的三扇形三巖脊三剪碎三。沖擊三器具三有低三頻率三，大三沖擊三功，三風(fēng)動(dòng)三潛孔三錘即三屬此三類。利用三這種三沖擊三剪崩三和回三轉(zhuǎn)剪三切作三用，三造成三脆性三巖石三大顆三粒巖三體的三剝離三。隨三巖石三脆性三與硬三度增三大，三碎巖三效果三愈顯三著。第四三節(jié)三沖三擊回三轉(zhuǎn)鉆三進(jìn)工三藝5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室第四三節(jié)三沖三擊回三轉(zhuǎn)鉆三進(jìn)工三藝2.三回三轉(zhuǎn)-三沖擊三碎巖回轉(zhuǎn)-沖擊三碎巖三是把三高頻三低沖三擊功三，加三在一三般回三轉(zhuǎn)鉆三進(jìn)的三硬質(zhì)三合金三鉆頭三或金三剛石三鉆頭三上。三主要三用于三小口三徑鉆三進(jìn)，三液動(dòng)三沖擊三器即三屬此三類。破巖三機(jī)理三：巖三石受三高頻三沖擊三力后三，一三方面三在刃三具接三觸處三產(chǎn)生三應(yīng)力三集中三，增三大了三破碎三體積三；另三一方三面巖三石內(nèi)三部分三子被迫振三蕩而三產(chǎn)生三疲勞三破壞三并降三低了三強(qiáng)度三，再三加上三軸向三的靜三壓和三回轉(zhuǎn)三切削三，增三加了三破巖三的效三果。5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室第四三節(jié)三沖三擊回三轉(zhuǎn)鉆三進(jìn)工三藝二、三影響三沖擊三回轉(zhuǎn)三碎巖三效果三的因三素沖擊三能量三對碎三巖效三果的三影響并非三沖擊三器的三沖擊三能量三越大三越好三。評三定碎三巖效三果還三必須三考慮三碎巖三比功三。無三論單三次或三多次三沖擊三鉆進(jìn)三，A和a的關(guān)三系分三成A＜A0—傷痕三區(qū)，三沖擊三能小三，巖三石不三產(chǎn)生三破碎三坑，三巖粉三很細(xì)三，因三而比三功很三大；A0≤A≤Ac—過渡三區(qū)，比三功a變化三不大三；A＞Ac—穩(wěn)定三區(qū)，三比功a較小三且變?nèi)蝗蟆θ话闳龓r石三，沖三擊能三量Ac=1三0J三/c三m，破碎三比功a有穩(wěn)三定值三。5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室第四三節(jié)三沖三擊回三轉(zhuǎn)鉆三進(jìn)工三藝2.沖擊三間隔三對碎三巖效三果的三影響三兩次三沖擊三之間三切削三刃回三轉(zhuǎn)一三個(gè)角三度——稱為三沖擊三間隔三。反三映了三轉(zhuǎn)速三與沖三擊頻三率之三間的三關(guān)系三，使三兩次三沖擊三間的三巖脊三能被三全部三剪崩三或切三削掉三的最三大間三隔，三稱為“最優(yōu)三沖擊三間隔”，常三用相三鄰兩三次沖三擊間三的最三優(yōu)夾三角β表示三；最優(yōu)三沖擊三間隔三與沖三擊器三的沖三擊功三、巖三性、三沖齒三圓弧三半徑R和切三削刃三角α有關(guān)三；隨沖三擊功三↑巖三石的三最優(yōu)三角β↑，花崗三閃長三巖，三當(dāng)A=6三.1三J/三cm時(shí)，β=5°；A=1三2.5J三/c三m時(shí),β=7.5°。隨巖三石硬三度↓三最優(yōu)三角β↑，如A=6.1J三/c三m時(shí)大三理巖β=7.5°，花崗三巖β=5°。5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室第四三節(jié)三沖三擊回三轉(zhuǎn)鉆三進(jìn)工三藝3.沖擊三應(yīng)力三波對三碎巖三效果三的影三響沖擊三力以三應(yīng)力三波的三形式三傳給三巖石三，對三碎巖三效果三有重三要影三響。細(xì)長三沖錘三入射三波幅三值低三作用三時(shí)間三長；三短而三粗沖三錘入三射波三幅值三高作三用時(shí)三間短三。圖三中沖三錘質(zhì)三量相三同，三但入三射波三形卻三不同三。入射三波形三對碎三巖的三影響三：緩三和入三射波三比陡三的鑿三入效三率高三，因三鑿入三初不三需很三大的三力，三隨刃三具侵三深增三加，三所需三力也三增大三，故三緩和三波形三與之三匹配三。改變?nèi)肷淙ㄐ稳隣?，三除調(diào)三整活三塞的三形狀三和斷三面積三之外三，還三可以三用調(diào)三整撞三擊面三的接三觸條三件來三達(dá)到三。5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室第四三節(jié)三沖三擊回三轉(zhuǎn)鉆三進(jìn)工三藝三、三沖擊三回轉(zhuǎn)三鉆進(jìn)三規(guī)程三參數(shù)1、鉆壓鉆壓三給巖三石內(nèi)三部預(yù)三應(yīng)力三，改三善沖三擊能三量的三傳遞三條件三。但三鉆壓三↑切削三刃單三位進(jìn)三尺磨三損量三↑，三為↓三刃磨三損，三鉆壓三不能三過大三，但三必須三克服三沖擊三器反三彈力三。硬合三金液三動(dòng)沖三擊回三轉(zhuǎn)鉆三進(jìn)：三硬度三不大三弱研三磨性三巖石三要充三分發(fā)三揮回三轉(zhuǎn)切三削碎三巖作三用，三應(yīng)采三用較三大鉆三壓。三堅(jiān)硬三強(qiáng)研三磨性三巖石三應(yīng)發(fā)三揮沖三擊碎三巖的三作用三，鉆三壓可三相對三小些三。金剛?cè)@三頭以三微切三削與三磨削三為主三，沖三擊為三輔，三故巖三石越三硬所三需鉆三壓越三大，三鉆頭三口徑三↑三鉆壓三也應(yīng)三↑三。風(fēng)動(dòng)三潛孔三錘全三面鉆三頭，三沖擊三功大三，鉆三壓對三碎巖三的影三響較三小，三據(jù)報(bào)三導(dǎo)，三其鉆三壓為三液動(dòng)三沖擊三的1/三3就可三獲得三較好三的鉆三進(jìn)效三果。5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室第四三節(jié)三沖三擊回三轉(zhuǎn)鉆三進(jìn)工三藝2、轉(zhuǎn)速——風(fēng)動(dòng)三和液三動(dòng)潛三孔錘三選擇三轉(zhuǎn)速三方法三相同硬合三金潛三孔錘三回轉(zhuǎn)三僅是三為改三變切三削刃三破巖三的位三置，三若轉(zhuǎn)三速過三慢，三切削三刃將三打入三先前三的坑三穴中三使鉆三頭回三轉(zhuǎn)受三阻。三若轉(zhuǎn)三速過三快，三會(huì)導(dǎo)三致切三削刃三過早三磨損三。所三以，三轉(zhuǎn)速三是否三合理三將直三接影三響鉆三速和三鉆頭三壽命三。合三理轉(zhuǎn)三速主三要據(jù)三最優(yōu)三沖擊三間隔三來確三定。金剛?cè)瘺_三擊回三轉(zhuǎn)鉆三進(jìn)為三充分三發(fā)揮三多刃三切削三研磨三巖石三，轉(zhuǎn)三速應(yīng)三盡量三提高三。如J-三20三0型風(fēng)三動(dòng)潛三孔錘三鉆進(jìn)三，轉(zhuǎn)三速一三般15三~3三0r三/m三in。而三孕鑲?cè)饎側(cè)瘺_三擊回三轉(zhuǎn)應(yīng)三開高三轉(zhuǎn)速三，一三般50三0~三70三0r三/m三in。5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室第四三節(jié)三沖三擊回三轉(zhuǎn)鉆三進(jìn)工三藝3、三泵壓三和泵三量沖洗三流量三不僅三影響三洗井三質(zhì)量三，而三且直三接影三響沖三擊器三的工三作性三能（三沖擊三功和三沖擊三頻率三），三從而三影響三鉆進(jìn)三效率三。液動(dòng)三沖擊三回轉(zhuǎn)三鉆進(jìn)三中，三一般三隨泵三量增三加，三機(jī)械三鉆速三也增三加。三因此三，只三要巖三層允三許，三泵的三能力三足夠三，就三應(yīng)采三用大三泵量三。泵壓三的規(guī)三律：三沖擊三器在0.5~三0.6M三Pa開始三工作三，當(dāng)1.8~三2.0MP三a時(shí)沖三擊器三工作三穩(wěn)定三，平三均每三百米三增加0.2~三0.3M三Pa，泵壓三相應(yīng)三增加三。5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室風(fēng)動(dòng)三潛孔三錘鉆三進(jìn)，三因鉆三速快三單位三時(shí)間三產(chǎn)生三的巖三屑多三而重三，故三需比三空氣三鉆進(jìn)三大的三風(fēng)量三才能三使井三底干三凈。潛孔三錘本三身也三需一三定風(fēng)三量才三能正三常工三作。三具體三風(fēng)量三應(yīng)根三據(jù)潛三孔錘三對風(fēng)三量的三要求三和鉆三孔環(huán)三狀上三返風(fēng)三速計(jì)三算來三定，三選擇三其大三者。潛孔三錘工三作風(fēng)三壓要三大于三上、三下配三氣室三的壓三差，三潛孔三錘活三塞才三能作三上下三往復(fù)運(yùn)動(dòng)三。目三前，三國產(chǎn)三潛孔三錘：三低壓三潛孔三錘，三所需三風(fēng)壓三是0.5~三0.7M三Pa；高壓三潛孔錘為0.8~三1.1M三Pa。鉆進(jìn)三時(shí)還三需加三上隨三鉆孔三加深三帶來三的沿三程壓三降(0.00三15三MP三a/三m)和克三服水三位以三下的三水柱三壓力三。第四三節(jié)三沖三擊回三轉(zhuǎn)鉆三進(jìn)工三藝5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室一、三鋼絲三繩沖三擊鉆三進(jìn)工三藝鋼絲三繩沖三擊鉆三進(jìn)借三助一三定重三量的三鉆頭三，在三一定三的高三度內(nèi)三周期三地沖三擊井三底，三使巖三石破三碎而三獲得三進(jìn)尺三。在三每次三沖擊三之后三，鉆三頭在三鋼絲三繩帶三動(dòng)下三，回三轉(zhuǎn)一三定角三度，三從而三使鉆三孔得三到規(guī)三則的三圓形三斷面三。應(yīng)用三范圍:(三1)鉆鑿三大直三徑水三井；(2三)鉆鑿三露天三礦山三爆破三孔；(3三)用于三鉆進(jìn)三基礎(chǔ)三樁孔三、連三續(xù)墻三鉆孔三、壩三基處三理孔三以及三其它三工程三孔；三（4）鋼三絲繩三沖擊三鉆，三只能三鉆進(jìn)三垂直三孔。第五三節(jié)三鋼三絲繩三沖擊三鉆進(jìn)三與振三動(dòng)鉆三進(jìn)工三藝5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室第五三節(jié)三鋼三絲繩三沖擊三鉆進(jìn)三及振三動(dòng)鉆三進(jìn)工三藝1.三鉆具鉆頭、沖擊三鉆桿、鋼絲三繩接三頭、三撈砂三筒1.三1鉆頭三與鉆三桿鋼絲三繩沖三擊鉆三頭為三使沖三擊力三更集三中施三加于三巖石三。鉆三頭底三部帶三有各三種刃三角的三切削三刃。三一般三軟巖三取65~80°中硬90~11三0°硬巖11三0~12三0°。為減三少孔三內(nèi)巖三粉漿三對鉆三頭運(yùn)三動(dòng)的三阻力三，增三大沖三擊力三，鉆三頭體三上開三有流三通巖三粉漿三的溝三槽。鉆頭三形狀三有：三一字三形、三工字三形、三十字三形、三馬蹄三形或三圓形三。目三前普三遍用十字三形帶三副刃三的鉆三頭.沖擊三鉆桿三為實(shí)三心鉆三桿以三增加三自重.5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室第五三節(jié)三鋼三絲繩三沖擊三鉆進(jìn)三及振三動(dòng)鉆三進(jìn)1.三2鋼絲三繩接三頭鋼絲三繩接三頭使三鉆具三在鋼三絲繩三扭力三作用三下，三讓鉆三頭每三沖擊三一次三自動(dòng)三回轉(zhuǎn)三一個(gè)三角度三。提升三鉆具三時(shí)整三個(gè)鉆三具因三鋼絲三繩拉三伸而三轉(zhuǎn)一三個(gè)角三度，三鉆具三下放三時(shí)活三套脫三離墊三片，三鋼絲三繩不三受力三而恢三復(fù)扭三緊，三活套三與墊三片間三產(chǎn)生三滑動(dòng)三不會(huì)三帶動(dòng)三鉆頭三轉(zhuǎn)動(dòng)三。這三樣鉆三頭每三沖擊三一次三轉(zhuǎn)一三個(gè)角三度。1.三3抽筒三又稱三掏砂三筒，三用于三撈取三孔內(nèi)三巖粉三。其三閥門三有球三形、三半球三形和三平閥三等形三狀。5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室2.三鋼絲三繩沖三擊鉆三進(jìn)規(guī)三程2.三1三鉆具三重量三——三單位三刃長三上鉆三具重三量取三決于三巖性三：軟巖三層-三-2三00三~3三00三N/三m；三中硬三巖層三--三35三0~三40三0N三/m三；硬巖三層-三-5三00三~6三00三N/三m；三極硬三巖層三--三65三0~三80三0N三/m三。2.三2三沖擊三高度三——三沖擊三運(yùn)動(dòng)三時(shí)鉆三頭提三離孔三底的三高度改變?nèi)@機(jī)三的曲三柄和三連桿三的連三接孔三位，三可改三變沖三擊高三度。三由于三鋼絲三繩彈三性伸三長，三鉆機(jī)三壓輪三上下三高度三≠鉆三頭沖三擊高三度。懸距三=壓三輪在三最高三點(diǎn)、三鋼絲三繩靜三止、三鉆頭三距孔三底的三距離三。沖擊三高度三通常三取0.6~三1.1m，極三硬巖三層取三小值三，軟三巖取三大值三。懸三距的三最優(yōu)三值一三般為3~三4c三m。第五三節(jié)三鋼三絲繩三沖擊三鉆進(jìn)三及振三動(dòng)鉆三進(jìn)工三藝5/三1/三20三23中國三地質(zhì)三大學(xué)三勘查三教研三室2.三3三沖擊三次數(shù)沖擊三次數(shù)三與沖三擊高三度有三關(guān)一般三粘土三層j=4三.5三~5三m/三s2；硬三巖j=6三~6三.5；清三潔孔三底j=8.7。2.三4三巖粉三密度若巖三粉密三度↓三懸浮三差孔三底巖三粉墊三↑鉆三效↓三，不三同的三巖性三存在三著最三佳巖三粉密三度。三巖石三密度三↑巖三粉密三度可三越↑三。操作三中通三過控三制掏三砂間三隔和三數(shù)量三來調(diào)三整巖三粉密三度，三規(guī)程三上規(guī)三定“三勤掏三少掏三”就三是為三了控三制巖三粉密三度。第五三節(jié)三鋼三絲繩三沖擊三鉆進(jìn)三及振三動(dòng)鉆三進(jìn)工三藝沖擊高度,m沖擊次數(shù),次/min1.1500.78580.4865