權(quán)利要求書: 1.一種不旋轉(zhuǎn)潛孔錘鉆機(jī),其特征在于:包括集束潛孔錘(1)、導(dǎo)向架(2)、擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置(3)、鋼絲繩(4)、進(jìn)氣管(5)、液壓油管(6)、排渣管(7)、排氣管(8)、主吊機(jī)(9)、空壓機(jī)(10)、泥漿凈化器(11)、銷軸(12)、單體潛孔錘(13)、鉆頭(14)、進(jìn)渣口(15)、糾偏板(16)、井壁(17);
所述集束潛孔錘(1)為兩個(gè),在井孔底面一個(gè)方向上直線對稱分開布置,相互之間留出所述集束潛孔錘(1)的擺動(dòng)空間;所述集束潛孔錘(1)通過所述銷軸(12)活動(dòng)安裝在所述導(dǎo)向架(2)底部,所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置(3)鉸接聯(lián)結(jié)所述集束潛孔錘(1)和所述導(dǎo)向架(2),所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置(3)上的液壓油缸伸縮驅(qū)動(dòng)所述集束潛孔錘(1)同步對稱往復(fù)擺動(dòng),所述集束潛孔錘(1)擺動(dòng)在導(dǎo)向架(2)的引導(dǎo)下,外側(cè)到達(dá)所述井壁(17),內(nèi)側(cè)擺動(dòng)到互相完全靠近;
所述集束潛孔錘(1)上的所述鉆頭(14)在所述集束潛孔錘(1)擺動(dòng)方向的橫向連續(xù)排列,所述鉆頭(14)的鉆齒橫向間距為20毫米左右,保證鉆齒橫向之間巖石完全鑿碎;
所述主吊機(jī)(9)通過所述鋼絲繩(4)懸吊所述導(dǎo)向架(2)頂端;所述導(dǎo)向架(2)與所述井壁(17)尺寸匹配四周保持緊貼可以在鉆進(jìn)方向滑動(dòng),不會(huì)旋轉(zhuǎn),所述導(dǎo)向架(2)的上下兩端四周安裝了所述糾偏板(16);
所述鋼絲繩(4)、所述進(jìn)氣管(5)、所述液壓油管(6)、所述排渣管(7)、所述排氣管(8)在井孔內(nèi)懸空平行排列,通過鉆機(jī)自動(dòng)控制同步升降;
所述進(jìn)氣管(5)上端連接所述空壓機(jī)(10),下端進(jìn)入井孔、所述導(dǎo)向架(2)與所述集束潛孔錘(1)上的所述單體潛孔錘(13)的進(jìn)氣口連接;
所述液壓油管(6)上端連接所述主吊機(jī)(9)上的液壓管路,下端進(jìn)入井孔穿過所述導(dǎo)向架(2)與所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置(3)上的液壓油缸連接;
所述排渣管(7)上端連接所述泥漿凈化器(11),下端進(jìn)入井孔穿過所述導(dǎo)向架(2)、所述集束潛孔錘(1)內(nèi)部與所述進(jìn)渣口(15)連通;
所述排氣管(8)上端與大氣環(huán)境開放,下端進(jìn)入井孔穿過所述導(dǎo)向架(2),進(jìn)入所述集束潛孔錘(1),與所述單體潛孔錘(13)的排氣孔連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中權(quán)利要求所述的一種不旋轉(zhuǎn)潛孔錘鉆機(jī),其特征在于:所述集束潛孔錘(1)底部形狀為矩形或半圓形,或者半圓環(huán)形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種不旋轉(zhuǎn)潛孔錘鉆機(jī),其特征在于:所述集束潛孔錘(1)上的每個(gè)所述單體潛孔錘(13)的所述鉆頭(14)底部無排氣孔,排氣孔設(shè)置在所述單體潛孔錘(13)的沖擊器的外側(cè)面,每個(gè)所述單體潛孔錘(13)的排氣孔與所述排氣管(8)連通,排氣通過所述排氣管(8)排入到井孔以外大氣環(huán)境,保持所述集束潛孔錘(1)排氣不會(huì)排入井孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不旋轉(zhuǎn)潛孔錘鉆機(jī),其特征在于:所述導(dǎo)向架(2)上安裝了測斜儀和方位儀,實(shí)時(shí)測量所述導(dǎo)向架(2)空間姿態(tài)參數(shù),指導(dǎo)所述糾偏板(16)伸縮改變鉆機(jī)鉆進(jìn)方向,實(shí)時(shí)進(jìn)行鉆進(jìn)方向?qū)蚧蚣m偏,實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)定向鉆進(jìn)功能。
說明書: 一種不旋轉(zhuǎn)潛孔錘鉆機(jī)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實(shí)用新型涉及地基鉆進(jìn)鉆機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說它是一種不旋轉(zhuǎn)潛孔錘鉆機(jī)。背景技術(shù)[0002] 現(xiàn)有潛水鉆機(jī)、地下連續(xù)墻雙輪銑槽機(jī)、豎井鉆機(jī)、豎井掘進(jìn)機(jī)和礦山救援鉆機(jī)均為鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方案,旋轉(zhuǎn)動(dòng)力通過馬達(dá)、減速機(jī)傳輸?shù)姐@頭,當(dāng)鉆進(jìn)井孔尺寸較大時(shí),結(jié)構(gòu)復(fù)雜笨重,傳遞旋轉(zhuǎn)力矩太小,減速機(jī)水下不易密封,鉆頭沖擊力導(dǎo)致減速機(jī)容易磨損,擠壓破碎的鉆進(jìn)方式導(dǎo)致硬巖鉆進(jìn)速度很慢,不能適應(yīng)超大直徑大尺寸、超深水下鉆進(jìn)。到目前為止,全球仍處于“上天容易下地難”的常態(tài),一些特殊工程需要超大直徑大尺寸、千米級(jí)深度,需要應(yīng)對地下涌水嚴(yán)重、坍塌、巖石堅(jiān)硬的問題,鉆進(jìn)施工非常困難。例如,潛水鉆機(jī)扭矩小,密封容易損壞,鉆進(jìn)深度小、直徑?。坏叵逻B續(xù)墻雙輪銑槽機(jī)水下減速機(jī)密封困難,輸出扭矩很小,減速機(jī)磨損很快,維修費(fèi)用高,耐受水壓限于百米級(jí)米深度,遇到硬巖時(shí)鉆進(jìn)困難;豎井掘進(jìn)機(jī)井內(nèi)設(shè)備密封止水困難,耐受水壓不大于100米深,需要花費(fèi)大量時(shí)間、巨大成本超前注漿止水,井筒支護(hù)速度慢,不能做到井下無人施工,安全風(fēng)險(xiǎn)大成本高昂;豎井鉆機(jī)鉆桿笨重,下鉆起鉆耗時(shí)費(fèi)力,鉆頭牙輪磨損很快,容易發(fā)生斷鉆桿、掉鉆頭事故,鉆進(jìn)效率極低;風(fēng)動(dòng)潛孔錘礦難緊急救援鉆機(jī)鉆孔直徑不大于1米,尺寸很難保證救援需要,旋轉(zhuǎn)的鉆桿和鉆頭無法實(shí)現(xiàn)定向鉆進(jìn),救援井鉆進(jìn)之前必須先鉆進(jìn)導(dǎo)向孔,花費(fèi)很長時(shí)間,損失寶貴的黃金救援時(shí)間。當(dāng)前經(jīng)濟(jì)建設(shè)迫切需要解決上述技術(shù)難題,提高大直徑大尺寸、超深井孔、高強(qiáng)度巖石地層的鉆進(jìn)裝備技術(shù),以滿足日益增加的深基礎(chǔ)、地下空間開發(fā)、鉆探、
采礦、豎井建設(shè)、地下
儲(chǔ)能、國防、礦難緊急救援鉆井等各種建設(shè)需求。[0003] 因此,現(xiàn)亟需開發(fā)一種設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單耐用、制造費(fèi)用小、鉆孔直徑或尺寸超大、鉆進(jìn)速度快、能定向鉆進(jìn),適應(yīng)超深水下及復(fù)雜環(huán)境中鉆進(jìn)的巖土鉆進(jìn)設(shè)備技術(shù)方案。發(fā)明內(nèi)容[0004] 本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有背景技術(shù)的不足之處,而提供一種不旋轉(zhuǎn)潛孔錘鉆機(jī)。[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述本實(shí)用新型的目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種不旋轉(zhuǎn)潛孔錘鉆機(jī),包括集束潛孔錘、導(dǎo)向架、擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置、鋼絲繩、進(jìn)氣管、液壓油管、排渣管、排氣管、主吊機(jī)、空壓機(jī)、泥漿凈化器、銷軸、單體潛孔錘、鉆頭、進(jìn)渣口、糾偏板、井壁;[0006] 所述集束潛孔錘為成對,在井孔底面一個(gè)方向上直線對稱分開布置,相互之間留出所述集束潛孔錘的擺動(dòng)空間;所述集束潛孔錘通過所述銷軸活動(dòng)安裝在所述導(dǎo)向架底部,所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置鉸接方式聯(lián)結(jié)所述集束潛孔錘和所述導(dǎo)向架,所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置上的液壓油缸伸縮驅(qū)動(dòng)所述集束潛孔錘成對同步對稱往復(fù)擺動(dòng),所述集束潛孔錘擺動(dòng)范圍受所述導(dǎo)向架的控制,外側(cè)擺動(dòng)到達(dá)所述井壁,內(nèi)側(cè)擺動(dòng)到兩個(gè)所述集束潛孔錘互相完全靠近;[0007] 所述集束潛孔錘上的所述鉆頭在所述集束潛孔錘擺動(dòng)方向的橫向連續(xù)排列,所述鉆頭的鉆齒橫向間距為20毫米左右,保證之間巖石完全鑿碎;[0008] 所述主吊機(jī)通過所述鋼絲繩懸吊所述導(dǎo)向架頂端;所述導(dǎo)向架與所述井壁尺寸匹配四周保持緊貼可以滑動(dòng),所述導(dǎo)向架的上下兩端四周安裝了所述糾偏板;[0009] 所述鋼絲繩、所述進(jìn)氣管、所述液壓油管、所述排渣管、所述排氣管在井孔內(nèi)懸空平行排列,通過鉆機(jī)自動(dòng)控制同步升降;[0010] 所述進(jìn)氣管上端連接所述空壓機(jī),下端進(jìn)入井孔、所述導(dǎo)向架與所述集束潛孔錘上的所述單體潛孔錘的進(jìn)氣口連接;[0011] 所述液壓油管上端連接所述主吊機(jī)上的液壓管路,下端進(jìn)入井孔、所述導(dǎo)向架與所述擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置上的液壓油缸連接;[0012] 所述排渣管上端連接所述泥漿凈化器,下端進(jìn)入井孔穿過所述導(dǎo)向架、所述集束潛孔錘內(nèi)部與所述進(jìn)渣口連通;[0013] 所述排氣管上端與大氣環(huán)境開放,下端進(jìn)入井孔穿過所述導(dǎo)向架,進(jìn)入所述集束潛孔錘,與所述單體潛孔錘的排氣孔連接。[0014] 上述方案中,所述集束潛孔錘底部形狀為矩形或半圓形,或者半圓環(huán)形。[0015] 上述方案中,所述集束潛孔錘上的每個(gè)所述單體潛孔錘的所述鉆頭底部無排氣孔,排氣孔設(shè)置在所述單體潛孔錘的沖擊器的外側(cè)面,每個(gè)所述單體潛孔錘的排氣孔與所述排氣管連通,排氣通過所述排氣管排入到井孔以外大氣環(huán)境,保持所述集束潛孔錘排氣不會(huì)排入井孔內(nèi)。[0016] 上述方案中,所述導(dǎo)向架上安裝了測斜儀和方位儀,實(shí)時(shí)測量所述導(dǎo)向架空間姿態(tài)參數(shù),鉆機(jī)指令所述糾偏板伸縮改變鉆機(jī)鉆進(jìn)方向,實(shí)時(shí)進(jìn)行鉆進(jìn)方向?qū)蚧蚣m偏,實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)定向鉆進(jìn)功能。[0017] 本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):[0018] (1)本實(shí)用新型的鉆機(jī)結(jié)構(gòu)簡單耐用,造價(jià)低,維修周期長;[0019] (2)本實(shí)用新型的鉆機(jī)擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)力超大,可以鉆進(jìn)10米以上超大直徑大尺寸井孔;[0020] (3)本實(shí)用新型鉆機(jī)擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置可以為液壓油缸,能耐受千米級(jí)水深的水壓力,避免了旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置密封困難、不耐水壓問題,鉆機(jī)可以在千米級(jí)以上深水或粉塵潮濕高溫環(huán)境下工作;[0021] (4)本實(shí)用新型鉆機(jī)具有定向鉆進(jìn)功能;[0022] (5)本實(shí)用新型鉆具不旋轉(zhuǎn),潛孔錘動(dòng)力管線和排渣管道與潛孔錘的鉆桿或鋼絲繩不會(huì)扭絞,方便設(shè)置管道進(jìn)行泥漿反循環(huán)方式或空氣反循環(huán)方式排渣,拓寬了潛孔錘的應(yīng)用范圍。[0023] 綜合以上內(nèi)容,本實(shí)用新型提供的一種不旋轉(zhuǎn)潛孔錘鉆機(jī)對比現(xiàn)有潛水鉆機(jī)、地下連續(xù)墻雙輪銑槽機(jī)、豎井鉆機(jī)、豎井掘進(jìn)機(jī)和礦山救援鉆機(jī)技術(shù),克服了不耐水壓,容易磨損,鉆進(jìn)速度慢,鉆進(jìn)直徑小,不能鉆進(jìn)矩形截面的缺點(diǎn),具有結(jié)構(gòu)簡單造價(jià)低,能鉆進(jìn)10米以上超大直徑大尺寸、千米級(jí)深度水下井孔,可以在復(fù)雜環(huán)境下工作,可以鉆進(jìn)矩形、圓形井孔或環(huán)形取芯鉆進(jìn),鉆進(jìn)速度超快,可以應(yīng)用于潛水鉆機(jī)、地下連續(xù)墻銑槽機(jī)、豎井鉆機(jī)、豎井掘進(jìn)機(jī)和礦難緊急救援鉆機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。附圖說明[0024] 圖1為本實(shí)用新型鉆機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖;[0025] 圖2為本實(shí)用新型集束潛孔錘擺動(dòng)到井壁位置的立面示意圖;[0026] 圖3為本實(shí)用新型集束潛孔錘擺動(dòng)到互相靠攏位置的立面示意圖;[0027] 圖4為本實(shí)用新型矩形集束潛孔錘擺動(dòng)到井壁位置的平面示意圖;[0028] 圖5為本實(shí)用新型矩形集束潛孔錘擺動(dòng)到靠攏位置的平面示意圖;[0029] 圖6為本實(shí)用新型半圓形集束潛孔錘擺動(dòng)鉆進(jìn)平面示意圖;[0030] 圖7為本實(shí)用新型半圓形集束潛孔錘擺動(dòng)到井壁位置的平面示意圖;[0031] 圖8為本實(shí)用新型半圓形集束潛孔錘擺動(dòng)到靠攏位置平面示意圖;[0032] 圖9為本實(shí)用新型半圓形集束潛孔錘鉆進(jìn)完成井孔形狀的與標(biāo)準(zhǔn)圓形對比示意圖;[0033] 圖10為本實(shí)用新型半圓環(huán)形集束潛孔錘擺動(dòng)鉆進(jìn)平面示意圖;[0034] 圖11為本實(shí)用新型半圓環(huán)形集束潛孔錘擺動(dòng)到靠攏平面示意圖;[0035] 圖12為本實(shí)用新型半圓形集束潛孔錘擺動(dòng)到井壁位置平面示意圖;[0036] 圖13為本實(shí)用新型半圓形集束潛孔錘鉆進(jìn)完成井壁截面的平面示意圖[0037] 圖中,1?集束潛孔錘,2?導(dǎo)向架,3?擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置,4?鋼絲繩5?進(jìn)氣管,6?液壓油管,7?排渣管,8?排氣管,9?主吊機(jī),10?空壓機(jī),11?泥漿凈化器,12?銷軸,13?單體潛孔錘,14?鉆頭,15?進(jìn)渣口,16?糾偏板,17?井壁;A?鉆進(jìn)完成井孔的井壁,B?標(biāo)準(zhǔn)圓形線,C?外側(cè)井壁,D?內(nèi)測井壁,E?巖芯;
具體實(shí)施方式[0038] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施情況,但它們并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限定,僅作舉例而已。同時(shí)通過說明使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚和容易理解。[0039] 參閱附圖可知:一種不旋轉(zhuǎn)潛孔錘鉆機(jī)及其使用方法,包括1?集束潛孔錘、2?導(dǎo)向架、3?擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置、4?鋼絲繩、5?進(jìn)氣管、6?液壓油管、7?排渣管、8?排氣管、9?主吊機(jī)、10?空壓機(jī)、11?泥漿凈化器、12?銷軸、13?單體潛孔錘、14?鉆頭、15?進(jìn)渣口、16?糾偏板、
17?井壁;
[0040] 所述集束潛孔錘1為成對,在井孔底面一個(gè)方向上呈直線對稱分開布置,互相之間留出擺動(dòng)空間。擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置3一端鉸接在導(dǎo)向架2上,另一端鉸接在驅(qū)動(dòng)集束潛孔錘1上,擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置3上的液壓油缸在鉆機(jī)控制下伸縮,向集束潛孔錘1施加推力或拉力,提供集束潛孔錘1對巖土鉆進(jìn)需要的切向力,集束潛孔錘1圍繞銷軸12往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。集束潛孔錘1的鉆頭14在集束潛孔錘1擺動(dòng)方向的橫向連續(xù)排列,鉆頭14的鉆齒橫向間距為20毫米左右,保證鉆齒之間巖石全部鑿碎。擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置3使成對的集束潛孔錘1同步對稱往復(fù)擺動(dòng),集束潛孔錘1外側(cè)擺動(dòng)到達(dá)井壁17,內(nèi)側(cè)擺動(dòng)到互相靠攏,實(shí)現(xiàn)井孔底面巖土全部受到鉆頭14的沖擊鉆進(jìn)。集束潛孔錘1鉆進(jìn)沖擊動(dòng)力由進(jìn)氣管5輸送的高壓空氣提供,集束潛孔錘1的鉆壓由集束潛孔錘1和導(dǎo)向架2的自重提供,鉆壓大小通過鋼絲繩4施加在導(dǎo)向架2頂端提吊力的大小來控制,以集束潛孔錘1和巖土鉆進(jìn)參數(shù)需要,由鋼絲繩4的拉力進(jìn)行調(diào)整。[0041] 所述導(dǎo)向架2和集束潛孔錘1在鉆進(jìn)和升降過程中,在鉆進(jìn)軸線方向上始終不旋轉(zhuǎn),鋼絲繩4、進(jìn)氣管5、液壓油管6、排渣管7、排氣管8在井孔內(nèi)懸空平行布置,鉆機(jī)控制同步升降,互相之間相對靜止,不會(huì)扭絞摩擦損壞。[0042] 集束潛孔錘1上的每個(gè)單體潛孔錘13的鉆頭14底部無排氣孔,排氣孔在單體潛孔錘13的沖擊器的外側(cè)面,每個(gè)所述單體潛孔錘13的排氣孔與所述排氣管8連通,排氣通過所述排氣管8排入到井孔以外大氣環(huán)境,保持所述集束潛孔錘1排氣不會(huì)排入井孔內(nèi)。[0043] 所述的排渣管7上端連接所漿凈化器11,下端進(jìn)入井孔穿過導(dǎo)向架2、集束潛孔錘1內(nèi)部與進(jìn)渣口15連通,鉆渣由泥漿或空氣介質(zhì),采用反循環(huán)方式通過排渣管7排出井孔外。當(dāng)鉆孔為有水濕孔時(shí),將高壓空氣輸入集束潛孔錘1底部的進(jìn)渣口15管內(nèi),形成泥漿氣舉反循環(huán)排渣。在鉆孔為無水干孔時(shí),在集束潛孔錘1底部的進(jìn)渣口15管內(nèi)安裝向內(nèi)噴射的空氣射流噴嘴,輸入高壓空氣,產(chǎn)生空氣射吸效應(yīng)將鉆渣吸入排渣管7,形成空氣反循環(huán)排渣。在鉆孔為開鉆淺孔時(shí),在集束潛孔錘1底部的渣口15管內(nèi)安裝向內(nèi)噴射的空氣射流噴嘴,輸入高壓空氣,產(chǎn)生空氣射吸效應(yīng)將泥漿和鉆渣吸入排渣管7,形成空氣射吸泥漿反循環(huán)排渣。
[0044] 在松散覆蓋層地層中,鉆進(jìn)采用泥漿反循環(huán)排渣,經(jīng)過凈化后的泥漿返回井孔,因?yàn)榧鴿摽族N1的全部排氣不會(huì)排入井孔中,泥漿護(hù)壁不會(huì)受到排氣影響,采用泥漿護(hù)壁保持井孔不塌孔,避免采用全護(hù)筒跟進(jìn)延長工期耗費(fèi)巨大的護(hù)筒跟進(jìn)成本。[0045] 所述的導(dǎo)向架2具有一定長度,尺寸與井壁17尺寸匹配四周相互緊貼可以滑動(dòng),導(dǎo)向架2上安裝了測斜儀和方位儀,導(dǎo)向架2的上下兩端四周安裝了多個(gè)糾偏板16,導(dǎo)向架2姿態(tài)通過在井壁17夾持下,引導(dǎo)集束潛孔錘1的鉆進(jìn)方向沿導(dǎo)向架延伸線向前的趨勢,實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)鉆進(jìn)方向功能。定向鉆進(jìn)或鉆進(jìn)方向糾偏方法是:鉆機(jī)根據(jù)測斜儀和方位儀測量導(dǎo)向架2空間姿態(tài)參數(shù),指令糾偏板16伸縮,使導(dǎo)向架2上的不同的糾偏板16向井壁施加推力,調(diào)整導(dǎo)向架2的引導(dǎo)方向改變當(dāng)前鉆進(jìn)方向,實(shí)現(xiàn)定向鉆進(jìn)或糾偏功能。[0046] 集束潛孔錘1的形狀為矩形或半圓形,或者為半圓環(huán)形。根據(jù)附圖4、5所示,集束潛孔錘1的形狀為矩形時(shí),鉆進(jìn)完成的井孔截面形狀為矩形。根據(jù)附圖6、7、8、9所示,集束潛孔錘1的形狀為半圓形時(shí),鉆進(jìn)完成的井孔截面形狀為近似的標(biāo)準(zhǔn)圓形。根據(jù)附圖10、11、12、13所示,集束潛孔錘1的形狀為半圓環(huán)形時(shí),鉆進(jìn)完成的井孔截面形狀為近似標(biāo)準(zhǔn)圓形的圓環(huán)形,形成圓形巖芯,實(shí)現(xiàn)分段取芯鉆進(jìn)工藝,減少破碎巖石的體積節(jié)約成本。
[0047] 集束潛孔錘1由擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置3驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)鉆進(jìn),井孔內(nèi)機(jī)械機(jī)構(gòu)簡單,擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置3為伸縮式液壓油缸,擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置3的液壓油缸可以為多組,尺寸小結(jié)構(gòu)簡單耐用,可提供巨大擺動(dòng)力,能鉆進(jìn)10米以上直徑尺寸的超大井孔。擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置3伸縮油缸安裝內(nèi)外雙向密封圈,可以達(dá)到很高內(nèi)外密封壓力,達(dá)到30?50兆帕密封壓力。單體潛孔錘13內(nèi)部安裝了止回閥防止泥沙進(jìn)入潛孔錘,工程實(shí)踐記錄的鉆進(jìn)深度達(dá)到4000多米。潛孔錘可以搭載功率很大的空氣動(dòng)力,沖擊能量大,沖擊頻率很高,鉆進(jìn)速度超快。潛孔錘采用高壓氣體為沖擊動(dòng)力傳輸介質(zhì),能夠從井孔外的地面上通過大流量管道向井底潛孔錘超長距離輸送,輸送的環(huán)節(jié)少,功率超大損耗小,適合千米級(jí)深度水下鉆井工作,可以應(yīng)用于超深豎井施工機(jī)械。集束潛孔錘1中的單體潛孔錘13排氣孔設(shè)置在沖擊器外表面,通過排氣管8與大氣環(huán)境連通,集束潛孔錘1形成閉氣反循環(huán),使集束潛孔錘1排氣壓力降到最低,沖擊能效保持最高,適應(yīng)千米級(jí)深井鉆進(jìn)。[0048] 單體潛孔錘13的空氣動(dòng)力由進(jìn)氣管5直接輸送到單體潛孔錘13進(jìn)行沖擊鉆進(jìn),空氣動(dòng)力輸送路徑直接,輸送功率大小不受機(jī)械結(jié)構(gòu)限制,可以很大,單體潛孔錘13數(shù)量多高頻沖擊承載功率巨大,堅(jiān)硬巖石的鉆進(jìn)速度非常快,能效高,本實(shí)用新型鉆機(jī)鉆進(jìn)速度超快。[0049] 本實(shí)用新型一種不旋轉(zhuǎn)潛孔錘鉆機(jī)的使用方法,包括如下步驟,步驟一[0050] 同步下放導(dǎo)向架2、鋼絲繩4、進(jìn)氣管5、液壓油管6、排渣管7、排氣管8,使集束潛孔錘1與井孔底面接觸,導(dǎo)向架2引導(dǎo)集束潛孔錘1的鉆進(jìn)方向或進(jìn)行方向糾偏;糾偏方法是:鉆機(jī)根據(jù)測斜儀和方位儀測量導(dǎo)向架2空間姿態(tài)參數(shù),指令糾偏板16通過伸縮進(jìn)行糾偏;
[0051] 步驟二[0052] 啟動(dòng)擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置3驅(qū)動(dòng)集束潛孔錘1沿井底一個(gè)方向直線對稱往復(fù)擺動(dòng),在井孔范圍內(nèi)靠近或分開,向集束潛孔錘1輸入高壓空氣,鉆頭14沖擊鑿碎巖土,鉆渣由泥漿或空氣介質(zhì),采用反循環(huán)方式通過排渣管7排出井孔外,在松散覆蓋層地層中,鉆進(jìn)采用泥漿反循環(huán)排渣,經(jīng)過凈化后的泥漿返回井孔,泥漿護(hù)壁保護(hù)井孔不塌孔;[0053] 步驟三[0054] 隨著鉆進(jìn)同步下放導(dǎo)向架2、鉆桿4、進(jìn)氣管5、液壓油管6、排渣管7和排氣管8,直至鉆孔完成。[0055] 上述方案中在步驟三中,當(dāng)鉆孔為有水濕孔時(shí),將高壓空氣輸入集束潛孔錘1底部的進(jìn)渣口15管內(nèi)空氣噴嘴,輸入高壓空氣,形成泥漿氣舉反循環(huán)排渣;[0056] 在鉆孔為無水干孔時(shí),在集束潛孔錘1底部的進(jìn)渣口15管內(nèi)安裝向內(nèi)噴射的空氣射流噴嘴,輸入高壓空氣,產(chǎn)生空氣射吸效應(yīng)將鉆渣吸入排渣管7排出鉆渣,形成空氣反循環(huán)排渣;[0057] 在鉆孔為開鉆淺孔時(shí),在集束潛孔錘1底部的進(jìn)渣口15管內(nèi)安裝內(nèi)噴射的空氣射流噴嘴,輸入高壓空氣,產(chǎn)生空氣射吸效應(yīng)將泥漿和鉆渣吸入排渣管7排出泥漿和鉆渣,形成空氣射吸泥漿反循環(huán)排渣。[0058] 為了能夠更加清楚說明本實(shí)用新型所述的一種不旋轉(zhuǎn)潛孔錘鉆機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn),將這兩種技術(shù)方案進(jìn)行了對比,其對比結(jié)果如下表:[0059][0060] 由上表可知,本實(shí)用新型所述的一種不旋轉(zhuǎn)潛孔錘鉆機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)相比,密封性好、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單耐用、鉆進(jìn)效率高、適應(yīng)超大直徑、超深水下及復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中工作。[0061] 其它未說明的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。
聲明:
“不旋轉(zhuǎn)潛孔錘鉆機(jī)” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)