反循環(huán)鉆具適合于堅硬地質(zhì)和巖層。刀具一般為:牙輪滾刀和楔齒滾刀。有全截面反循環(huán)鉆具和環(huán)面反循環(huán)鉆具。
1工藝原理
旋挖鉆機氣舉反循環(huán)又稱氣壓反循環(huán)。其基本原理是壓縮機通過旋挖鉆機動力頭下面的隨動氣龍頭及配套送氣管路將壓縮空氣送至孔底牙輪或滾刀鉆頭的氣水混合室,并使空氣與鉆頭吸渣管內(nèi)的水合物,從而形成比重小于吸渣管外泥水混合物的氣水混合物。在不同比重形成的壓力的作用,吸渣管內(nèi)的氣水流挾帶巖屑派離孔底沉淀在鉆頭上部集渣筒內(nèi)或直接排到孔外沉淀池內(nèi)。沉淀析出的水以自流的方式向鉆頭與孔壁的環(huán)狀間隙直至孔底,形成往復循環(huán)。
2工藝特點
●適應旋挖鉆機加壓能力大特點,鉆進效率較其他鉆進方式高。
●旋挖鉆機采用氣舉反循環(huán)鉆進工藝,孔底大塊巖石渣都能排離孔底,無巖石二次破碎現(xiàn)象,鉆進效率高。
●鉆進過程中,鉆頭切削具冷卻效果好,提高鉆頭所以壽命。
●工藝操作比較復雜,需要人員較多,并且要求技術比較熟練。
3旋挖鉆機全斷面破巖成孔的工藝設備
?。?)設備條件
旋挖鉆機氣舉反循環(huán)巖石鉆進設備主要由空氣壓縮機〈氣壓在0.7㎏,氣量在5立方以上為宜〉,隨動氣龍頭送風及排渣管路系統(tǒng)孔底全斷面鉆進牙輪〈滾刀鉆頭〉
?。?)孔璧條件
旋挖鉆機氣舉反循環(huán)由于是孔底局部循環(huán),細小巖粉不能沉淀在儲藏筒內(nèi),往往在孔底形成粥樣粉漿,巖粉漿循環(huán)擾動使得孔壁難以形成泥皮護壁,所以本工藝要求在地質(zhì)比較穩(wěn)定的條件下使用在孔壁不穩(wěn)定,如有松散層,流沙層的情況下,要求下鋼或尼龍護筒到基巖面上,以防塌孔形成孔下事故
4設備的安裝
?。?)氣龍頭的安裝
氣龍頭到達現(xiàn)場后,應立即焊接吊耳與鉆機動力頭運動件相連,同時焊接反扭桿,使氣龍頭中間外圈側耳與鉆機桿或動力頭機座相連,傳遞氣龍頭旋轉時的反扭矩。氣龍頭進氣口也應用快速接頭和膠管與空氣壓縮機相連。
(2)進氣膠管的連接
將膠管的快速接頭分別焊接于氣龍頭出氣口閥門下接頭和鉆頭氣管接頭上,中間用合適長度的膠管相連,形成進氣通道。
5鉆進工藝參數(shù)
?。?)加壓力
旋挖鉆機工作效率取決動力頭扭矩與加壓,對于滾刀鉆頭,原則上加壓力越大工作效率越高,但要考慮鉆機的加壓能力及鉆桿的承受能力。
?。?)轉速
旋挖鉆機鉆進硬巖時轉速以8—15轉/每分鐘為宜,不可過快或過慢,過緩則鉆進效率太低,或快則造成孔底泥漿渦動過大,沖刷孔壁,同時容易使鉆機鉆桿擺動過大造成損壞。
?。?)空壓機氣量及氣壓
空壓機排出的氣壓及氣量以能形成孔底循環(huán)即可,不可太大,過大使孔底泥漿循環(huán)過快,沖刷孔壁,同時容易使巖渣不易沉淀。鉆進時氣壓以大于孔底液柱壓力一個大氣壓即可,如孔底液柱30M,氣壓調(diào)整4㎏即可,鉆進時氣量以不超過5立方/分鐘為宜。
6注意事項
?。?)鉆頭下孔前必須檢查滾刀或牙輪使之轉動靈活,檢查鉆頭各焊接部位無裂紋。如發(fā)現(xiàn)滾刀或牙輪軸承損壞及時更換;刀座及鉆頭筒有磨損及時補焊,防止發(fā)生孔下事故。
?。?)鉆頭孔底應保證無異物,如有掉落物,提前打撈,否則滾刀或牙輪合金刀頭容易崩落,或刀頭及牙輪不能完全接觸巖面導致鉆頭失效。
?。?)鉆頭在初入巖時應輕壓慢轉,待孔底不平巖面掃平后施壓鉆進以防止孔斜及鉆頭損壞。
?。?)為防止氣道阻塞,鉆頭入水前通氣循環(huán),鉆頭出水后停止通氣。必要時可關閉氣閥門避免泥漿倒灌。
(5)鉆機用其他方式鉆進,把氣龍頭反扭桿卸下,以延長氣龍頭壽命。
(6)氣龍頭的保養(yǎng)很重要,定期注油。如發(fā)現(xiàn)漏氣,既更換密封件。
(7)氣龍頭避免強烈撞擊,在開合旋挖斗時,緩慢進行。
(8)孔底細小巖粉不能沉淀于鉆頭筒內(nèi)孔底形成粥狀泥漿,長時間鉆進時,應定期更換泥漿或稀釋,鉆頭清潔確保掘進效率。
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