水平定向钻机孔底钻具的研究与应用
作者：徐工集团
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一、孔底钻具的组成与功能
１、导向孔施工
导向孔施工钻具具有钻孔、变向、通磁和输送钻液的功能。通过人机协调控制，严格按已设计的轨迹完成导向孔施工。钻孔施工是以高压钻液射流和钻头板切削共同完成的；钻头板以及安装板上的钻牙，在钻头旋转钻进时起辅助的切削作用，在钻杆推进时起变向作用；发射器容纳管用来放置发射器，在容纳管上开有通磁槽，并用非金属材料密封以防止高压钻液进入，发射器发射的电磁波经通磁槽向外发射。钻杆和钻头内部应提供足够大的通道以满足对钻液流量的需求。
钻具组成：钻杆、发射器容纳管和导向钻头
２、扩孔施工
钻具组成：钻杆、回扩头、旋转接头和回拉钻杆当导向孔钻进完成后，卸下导向钻头、发射器容纳管，接上反向扩孔钻头和旋转接头，然后在旋转接头后接上回拉钻杆，进行回拉扩孔钻进。对直径较大的孔，可进行多次扩孔钻进，使钻孔直径逐渐扩大至尺寸要求。
３、回拉铺管施工
钻具组成：回拉钻杆、回扩头、旋转接头和拉管头当扩孔钻进完成后，在回拉钻杆后接上回扩头和旋转接头，在旋转接头后接上拉管头和待铺设的管线进行反扩铺管。
二、主要钻具的研究与应用
钻杆的质量是施工成功的关键，施工中钻杆的损坏将导致与钻杆连接的孔底钻具的丢失，无论是回扩头还是价格昂贵的泥浆马达、管线等。由于钻杆对ＨＤＤ施工技术的成功起着基础性的作用，所以近年来，钻杆制造商们不断采用先进技术致力于改进钻杆的结构，提高其性能和质量。
目前，ＨＤＤ钻杆主要分为整体式和焊接式两种结构形式。
摩擦焊接式钻杆实现了钻杆最佳结构组合，这就意味着为满足不同需要的、不同性能的材料能够被用来做钻杆的不同部位。磨擦焊接钻杆具有很高的机械性能、耐磨性能，而且重量轻、柔韧性好，可方便地实现不同形式的螺纹接头与不同规格的钢管的焊接组合。
摩檫焊接式钻杆的技术关键是焊接质量，如果焊接及热处理过程控制得当，摩擦焊接的连接强度应达到甚至高于母材本身强度。
为了保证焊接质量，国外制造商用于制造摩擦焊接钻杆的设备均采用先进的计算机监控和数据记录技术。通过监控系统确保每根钻杆所有焊接重要参数均按照预先给定的数值执行。也就是说，一批钻杆中的任何一根钻杆，均控制在严格的公差范围内，由计算机监控系统确保其焊接性能的一致性。而且通过单根钻杆试验测试，能够提供一批钻杆中的每根钻杆的完整的、可靠的性能数据。
焊后整体电磁感应热处理，是整个处理过程的重要阶段。近年来通过科研部门不断研究与试验，目前能够使得焊接后焊缝的机械性能达到甚至超过母材本身性能，包括耐久性能、焊接安全方面等。
为了提高螺纹表面硬度，防止螺纹本身产生任何可能的咬合，加工后的螺纹接头的表面，特别是螺纹部分都要进行渗氮处理。
用于制造钻杆的钢管采用高等级无缝钢管，且经过淬火和回火处理。
摩擦式焊接钻杆另一好处是，可以对钻杆内部钻液通道进行设计。其中螺纹接头内孔通道的设计充分考虑了尽量减少液体通过时的液压损失，特别是减少螺纹连接头部分造成的损失，能大大提高钻液系统的工作效率。
在螺纹接头设计上采用了切去顶端的、园锥型的螺纹设计，这种设计既能增加连接强度，又能在不用附加垫圈的帮助下起到很好的密封作用。
实践表明，要使用更强有力的孔底钻具和钻进设备，获得最大的钻孔直径和最小的曲率半径，就需要特殊设计的高品质的钻杆以满足施工要求。
２、导向钻进钻具组合
（１）通用型
组成：通用探测装置容纳器、变向钻头体和板式切削刀具。
通常用于中软土壤和回填土层施工，可更换硬地型钻头牙齿，用于硬地层的施工，包括硬土、岩土、砾石和软岩层。
（２）硬地层型
组成：通用探测装置容纳器、带弯曲式喷射管和
（ａ）可分开的喷射头，适用于在软土层可控喷射施工；
（ｂ）岩石钻头，适用于混合层钻进，在坚硬的部分允许岩石钻头旋转钻进。
（３）软岩层型
组成：通用探测装置容纳器、锤体、锤头适用于在硬地面和软岩层中进行高穿透钻进和转向
（４）岩石型
组成：通用的探测装置容纳器、转换接头、泥浆马达、岩石钻头适用于岩石层钻进施工
３、回扩钻进用钻具
（１）带长槽的回扩头
特点：
３０度锥体形状，有利于高效率的切削和挤压土壤；可获得多种螺纹和背端连接形式；向前和向后喷射钻液的喷嘴为可换式；ＴＣ岩石牙齿；凹槽体用来高效率排除钻屑；标准尺寸８＂（２００ｍｍ）一２０＂（５００ｍｍ）
适用于普遍的工程条件，在中密度粘土、砾泥粘土和含岩土壤（砾石、鹅卵石等）中施工，兼有飞旋刀式切割器和锥形挤扩器的复合功能，具有很高的施工效率。
安装ＴＣ岩石切削牙齿，可提高切削作用。普遍适用于中等硬度土层，特别适合在硬土和岩石土层中施工。
（２）飞旋刀式回扩器
特点：
开放式钻体，３０度锥型切削臂，与挤压式相比具有极好的排屑和混合的作用。
是一种独特地万能回扩器，在沙地、软土层、粘土层和混凝料中施工具有极好的性能，可有效的使泥浆与土壤混合成流动的混合物，具有理想的排屑和强大的混合作用。标准尺寸８＂（２００ｍｍ）一２０＂（５００ｍｍ）。
（３）旋桶式回扩器
特点：
适合于中大型；开放式钻体，三臂式设计，具有高效率的切削和排屑能力。可更换岩石切削牙齿，可更换的向前和向后喷嘴，标准尺寸１２＂（３００ｍｍ），焊接符合ＡＰＩ工业标准５Ｃ６。
一般用于，破碎黏土型土壤优于挤压式，这种飞刀具有卓越的切削和排屑特性，常常与桶式回扩器一起使用。
（４）桶式回扩器
特点：
适合于中大型钻机。３０度前后锥体；可更换的岩石切削牙齿；前后端均带有可更换的喷嘴；标准尺寸１２＂（３００ｍｍ）。
桶式回扩器在黏土、砾泥、混凝料和岩土中施工具有极好的切削和挤压性能，主要用于挤压土壤（软黏土、泥炭土），在土壤中挤扩出洞孔并保持。(end)
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佳工网友 陆生
于 17:21:00评论说：
请问旋转接头工件所用的村料？(电话：)
我要为该文章留言：
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产品参数:产品简介:水平钻机由于岩土钻掘工程的目的与施工对象各异，因而钻机种类较多。钻机可按用途分类，如岩心钻机、石油钻机、水文地质调查与水井钻机、工程地质勘查钻机、坑道钻机及工程施工钻机等。水磨钻机按钻进方法可把钻机分成四类：冲击式钻机,又分为钢丝绳冲击式、钻杆冲击式两种钻机。 回转式钻机,又分为下面三种： 立轴式--手把给进式、螺旋差动给进式、液压给进式钻机; 转盘式--钢绳加减压式、液压缸加减压式钻机; 移动回转器式--全液压动力头式、机械动力头式钻机。 振动钻机。 水平钻机：振动、冲击、回转、静压等功能以不同组合方式复合在一起的钻机。图片参数：
产品参数： 250型液压钻机
立轴额定输出转矩(N.M)：250
使用钻杆(mm)：P33.5/42
钻孔深度(m)：100/75
立轴通径(mm)：P44
立轴转速(r/min)：120/205/363
立轴行程(mm)：400
额定起拔力(kN)：12(7MPa时)
额定推动力(kN)：9(7MPa时)
钻孔角度范围()：0-360
绞车提升能力（kN）：7.35/5.88/3.28
绞车单绳第一层提升速度（m/s）：0.22/0.347/0.672
卷筒容绳量（m）：26.8
钢丝绳直径（mm）：P8.8
弹簧卡盘使用压力(Mpa)：6
弹簧卡盘最大夹紧力(kN)：30
油泵型号：YBC-12/80
油泵额定压力(Mpa)：8
油泵额定流量(Mpa)：12
功率(kW)：4
转速(r/min);1440
额定电压(V):380/660
额定电流(A):8.8/5.1
质量(kg)；480
外形尺寸（h）(mm)：
MQT-110/2.5型气动锚杆钻机技术参数
工作压力 MPa
额定转矩 Nm
额定转速 r/min
耗气量 L/min
最大输出功率 kW
空载转速 r/min
1/2空载转速 r/min
1/2空载转速下的转矩 Nm
失速转矩 Nm
混凝土取芯钻机的参数
100型 160A型 200型
取芯直径(mm) 50、75、l00 50、75、100 50至200
钻孔直径(mm) 37．5至至至5118
主轴转速R/min 0、900
电机额定功率(KW) 1．7 1．8 2．2
钻机外形尺寸(mm) 290970
A、钻机工作电源：电压额定值220V 频率额定值50Hz
B、钻机连续工作时间；不大子30min
产品安全操作:水磨钻机是在地质勘探中，带动钻具向地下钻进，获取实物地质资料的机械设备。又称钻探机。主要作用是带动钻具破碎孔底岩石，下入或提出在孔内的钻具 。水平钻机 可用于钻取岩心 、矿心、岩屑、气态样、液态样等，以探明地下地质和矿产资源等情况。一种中浅孔岩芯钻机，水磨钻机主要用于以合金、金刚石为主进行大、小口径的岩芯钻探，也可以用于工程地质勘察、浅层流体矿产钻探、爆破孔和通风孔的钻进工程、水文、水井、以及大口径的工程施工钻进等。水平钻机被广泛使用于公路铁路建设、水利水电、建筑等领域。产品用途:(1)水磨钻机在矿床普查勘探中,特别是有色金属稀有金属等矿床普查勘探中,坑道钻探用于追索矿床,加密勘探勘察地质构造圈定矿体及取样和验证等。
(2)水平钻机在矿山开凿中，常用坑道钻探技术来钻凿地下观测孔、通风孔、排水孔、瓦斯排放孔、注浆孔、爆破孔、锚定孔及开凿坑道的先导孔等。
(3)水磨钻机在其他岩土工程施工领域中,坑道钻探的装备和工艺技术可用于坝基的边坡加固地质灾害的治理深基坑的支护,以及工业商业交通军事等方面的地下工程施工。
(4)用于楼房建筑基础、厂房基础、高铁基础、公路基础等岩土地基基础施工。河北邢台机械厂联系电话:400-公司网址：/jianzhujixie/jianzhugongcheng/zaoyanjifengdongzuanji/863/
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