水井鉆機(jī)的概念

　　鉆鑿水井并完結(jié)下井管、洗井等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備。包含動(dòng)力設(shè)備和鉆頭、鉆桿、巖心管、鉆架等。

　　水井鉆機(jī)的分類

　　一般分反轉(zhuǎn)式鉆機(jī)、沖擊式鉆機(jī)和復(fù)合式鉆機(jī)3大類。

　　反轉(zhuǎn)式水井鉆機(jī)

　　依托鉆具的反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)破碎巖層而成孔。首要有大、小鍋錐鉆機(jī)，正、反循環(huán)轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)，液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)， 潛孔振蕩反轉(zhuǎn)式鉆機(jī)等。簡(jiǎn)略的反轉(zhuǎn)式鉆機(jī)只要鉆進(jìn)設(shè)備， 結(jié)構(gòu)完善的反轉(zhuǎn)式鉆機(jī)則有鉆進(jìn)設(shè)備和循環(huán)洗井設(shè)備兩部分組成。轉(zhuǎn)盤式水井鉆機(jī)的鉆具包含鉆桿和鉆頭。常用鉆桿的名義直徑有60、73、76、89、102和114毫米4種。鉆頭分全面鉆進(jìn)用鉆頭和環(huán)狀鉆進(jìn)用鉆頭兩大類。

　　大、小鍋錐鉆具

　　運(yùn)用其鍋錐形鉆具旋轉(zhuǎn)切削土層。依據(jù)鉆具的巨細(xì)分別稱為大鍋錐和小鍋錐，可由人力或動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。

　　正、反循環(huán)泥漿洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)

　　常用的反轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，即正循環(huán)泥漿洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)由塔架、卷?yè)P(yáng)機(jī)、轉(zhuǎn)盤、鉆具、泥漿泵、水龍頭和電動(dòng)機(jī)等組成。作業(yè)時(shí)，動(dòng)力機(jī)經(jīng)過(guò)傳動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，由自動(dòng)鉆桿帶動(dòng)鉆頭以30 ～ 90 轉(zhuǎn)/ 分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)破碎巖層。

　　壓氣洗井轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)

　　是在轉(zhuǎn)盤反轉(zhuǎn)式鉆機(jī)上用空氣壓縮機(jī)替代泥漿泵，用壓縮空氣替代泥漿洗井。一般選用反循環(huán)方法， 又稱氣舉反循環(huán)。行將壓縮空氣經(jīng)過(guò)供氣管路送至井內(nèi)氣水混合室，使其與鉆桿內(nèi)的水流摻混，形成比重小于1的摻氣水流。在鉆桿外圍環(huán)形水柱的重力作用下，鉆桿內(nèi)的摻氣水流挾帶巖屑不斷上升并排出井外， 流入沉積池，沉積后的水流以自流方法流回井內(nèi)。選用這種鉆機(jī)在井深較大時(shí)（50 米以上），排屑才能大于選用泵吸或射流反循環(huán)的鉆機(jī)，因此適用于井深較大的狀況和缺水的干旱地區(qū)，以及寒帶凍土地層。

　　有的轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)一起備有泥漿泵和空氣壓縮機(jī)，可依據(jù)狀況選用不同的洗井方法。

　　液壓動(dòng)力頭式鉆機(jī)

　　反轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的一種。由液壓馬達(dá)經(jīng)過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)，并以沿塔架上下移動(dòng)的動(dòng)力頭替代轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)上的轉(zhuǎn)盤和水龍頭，驅(qū)動(dòng)鉆桿和鉆頭旋轉(zhuǎn)切削巖層?？捎弥睆竭_(dá)1 米的大型鉆頭鉆鑿大口徑水井，其特點(diǎn)是鉆進(jìn)速度快，鉆具的裝卸和下井管較簡(jiǎn)便，接長(zhǎng)鉆桿時(shí)無(wú)需提高鉆具，簡(jiǎn)免了卷?yè)P(yáng)機(jī)、提高滑車、轉(zhuǎn)盤、水龍頭、方鉆桿等一系列部件。

　　潛孔振蕩反轉(zhuǎn)式鉆機(jī)

　　是以振蕩和反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的方法鉆進(jìn)巖層的一種反轉(zhuǎn)式鉆機(jī)。鉆具由鉆頭、振蕩器、消振器和導(dǎo)向筒等組成。振蕩器發(fā)生的激振力使整個(gè)鉆具作錐擺運(yùn)動(dòng)。鉆頭經(jīng)過(guò)沖突圈套裝在振蕩器外殼的外面，一方面隨振蕩器作頻率約為1000轉(zhuǎn)/分、振幅約9毫米的水平圓周振蕩；另一方面又繞振蕩器軸線作3 ～ 12轉(zhuǎn)/分的低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以破碎巖層，而鉆桿則不轉(zhuǎn)，并借消振器防止將振蕩傳給鉆桿。選用壓縮空氣反循環(huán)方法洗井，使巖屑經(jīng)過(guò)坐落振蕩器中心的導(dǎo)管和鉆桿內(nèi)腔排出井外。這種鉆機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略，鉆進(jìn)效率高。井孔直徑為600毫米左右，鉆進(jìn)深度可達(dá)150米。

　　沖擊式水井鉆機(jī)

　　靠鉆具的筆直往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使鉆頭沖擊井底以破碎巖層。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略， 但沒(méi)有循環(huán)洗井體系，巖屑的鏟除與鉆機(jī)不能一起進(jìn)行，因此工效較低。鉆井深度一般在250米以內(nèi)，有的可達(dá)500～ 600米。首要類型如下述：

　　沖抓錐：一種簡(jiǎn)略的沖擊式鉆機(jī)，運(yùn)用鉆具自身的重量沖擊地層，鉆具的下端是幾個(gè)可以張合的尖角形抓瓣。

　　鋼絲繩沖擊式鉆機(jī)，由桅桿和其頂端的提高滑輪、鋼絲繩、沖擊組織、鉆具（包含鉆桿和鉆頭）、電動(dòng)機(jī)等組成。

　　復(fù)合式水井鉆機(jī)

　　有兩種類型：一類是在轉(zhuǎn)盤反轉(zhuǎn)式鉆機(jī)的基礎(chǔ)上增設(shè)沖擊組織，以反轉(zhuǎn)鉆進(jìn)為主，當(dāng)遇到卵石層時(shí)用沖擊鉆進(jìn)的兩用水井鉆機(jī)，對(duì)各種地層的適應(yīng)性較強(qiáng)；另一類是將沖擊與反轉(zhuǎn)作用結(jié)合在一起鉆進(jìn)的水井鉆機(jī)，如風(fēng)動(dòng)潛孔錘鉆機(jī)。它所運(yùn)用的潛孔錘鉆具由缸套和在缸套中上下運(yùn)動(dòng)的活塞等組成。