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钻探机具的应用和发展
编辑: 更新于:2014-6-16 阅读:
一、钻探设备及其钻探技术的现状矿产资源在当今已经成为急缺资源,如何对矿产进行勘查,并保证我们矿产资源的供应已是一个迫切的问题。经过数十年勘探工作人员的努力,现今对表层矿床的勘查和开发已经几乎完工。在21世纪中我们面临着向深层地段进行探矿,要对深层的矿层进行钻探和勘查,这就对取样、钻进的速度、工程的成本以及工程安全防护几个方面提出更高的要求。勘查深层矿产,除了理论上的支持外,钻探的验证相当重要。在深部找矿过程中,除了利用更成熟的地质理论和更先进的物化探方法、遥感技术等新探测技术外,最终还需要使用钻掘(探)技术来取心取样,证实推断和探测的正确性。钻探是人类目前获得地球内部信息最直接有效的途径。目前,在我国勘探行业中存在着钻探设备陈旧、效率低下、技术落后等很多问题,由此可见,加强我国矿产资源的勘探开发力度,应进一步推进现代化钻探技术和装备的建设。
二、钻探工程及钻探机具钻探工程指的是利用机械工具和设备将地壳岩石破碎,并钻出一定深度和直径的的圆柱型孔,取出岩矿样品并进行分析以了解和掌握地下的地质情况,或者作为某种专门的用途,以满足地质矿产、工程地质、岩土工程及国民经济中其它相关部门所需进行的工程。
钻探机具的主要设备是钻机。钻机一般是由液压传动系统、机械传动系统、回转机构、升降机构、给进机构、机架等结构组成。现代化钻进深度一般为10米至10000米范围,钻井的口径一般是0.05米至6米。
钻探机具在破碎岩石中使用不同的机理,由此可将钻探方法分为化学的、物理的和机械的三种。化学和物理的破碎方法,目前只处于实验室的研究和试验阶段,并未在实践中得到有效的应用。机械方法对所有类型岩石都能进行破碎,因此,这种方法在钻探工程生产中得到广泛应用。机械方法主要表现在以外集中载荷使得岩石中产生巨大的局部应力从而使其破碎。因此,机械方法破碎岩石时,由于外力作用的施加方式和性质的不同,将机械钻探的方法分为冲击钻探、回转钻探、冲击回转钻探这三大类。
根据钻探的工具不同,其钻探方法可以分为金刚石钻进、钢粒钻进、复合片钻进、硬质合金钻进等方法。根据取样工具的不同,可以将取样的方法又分为双管单动钻进、双管双动钻进、单管钻进、冲击取样钻进、静压取样钻进绳索取心钻进等方法。