工程鉆機(jī)之沖擊回轉(zhuǎn)鉆探

用沖擊和回轉(zhuǎn)兩種方式同時(shí)破碎巖石的鉆探方法。這種方法是在回轉(zhuǎn)的鉆桿柱下端和取心鉆具之間裝上一個(gè)潛孔沖擊器，使沖擊脈沖、軸 向鉆頭壓力和鉆桿回轉(zhuǎn)扭矩同時(shí)作用于鉆頭上，實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)與采取巖心。這種鉆探方法于19世紀(jì)初起源于歐洲，1958年中國地質(zhì)部開始研究，70年代發(fā)展較快。其優(yōu)點(diǎn)主要是能大幅度提高硬巖 層鉆速和回次進(jìn)尺長度，減少鉆孔彎曲程度，明顯降低鉆探成本。沖擊回轉(zhuǎn)鉆探通常由兩種沖擊器實(shí)現(xiàn)。一種是利用鉆孔沖洗液能量驅(qū)動(dòng)的沖擊器來實(shí)現(xiàn)，稱液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆探，另一種是用 壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的風(fēng)動(dòng)沖擊器實(shí)現(xiàn)，稱氣動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆探（見空氣鉆探）。以下主要介紹液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆探。
    液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆探系統(tǒng)（見圖）， 是由泥漿泵將鉆孔沖 洗液通過鉆桿進(jìn)入沖擊器驅(qū)動(dòng)液動(dòng)錘對巖心管和鉆頭進(jìn)行沖擊，鉆桿則由鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)并給鉆頭加壓。這種鉆探方法也可以同繩索取心鉆具相結(jié)合，稱為繩索取心式液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆探，在鉆 進(jìn)開始前從地面將撈矛頭吊掛的液動(dòng)沖擊器及內(nèi)巖心管投入繩索取心鉆桿內(nèi)，然后向鉆桿中泵入鉆孔沖洗液驅(qū)動(dòng)沖擊器進(jìn)行鉆探取心工作。回次終了時(shí)用細(xì)鋼絲繩投入打撈器并由專用絞車將 沖擊器和內(nèi)巖心管等提出地面。
    液動(dòng)沖擊器是沖擊回轉(zhuǎn)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(jù)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(zhuǎn)為主沖擊為輔，稱為液動(dòng)回轉(zhuǎn)沖擊鉆探；頻率小于40赫的屬低頻型沖擊器，常配用硬質(zhì)合金鉆頭，其碎巖以沖擊為主回轉(zhuǎn)為輔 ，稱為液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆探。
    液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆探適用于地質(zhì)巖心鉆探、工程地質(zhì)鉆探等，今后將在反循環(huán)鉆探和深孔鉆探中得到廣泛應(yīng)用，并將與其他孔底動(dòng)力鉆具 相結(jié)合以擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。