岩土钻凿设备复习.docx

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岩土钻凿设备复习

一、钻机发展的三个阶段及典型钻机

答：

1、第一阶段：

手把给进式钻机。

代表型号：

XB-

300、XB-

500、XB-1000A等。

2、第二阶段：

油压给进式钻机。

代表型号：

XU-

600、XJ-

100、XU-

300、红星-300水井钻机、泥浆泵及四角金属钻塔等。

3、第三阶段：

全液压动力头钻机。

代表：

地质勘探岩心钻机、水文水井钻机、工程勘察钻机、工程施工钻机、非开挖导向铺管钻机、建井钻机、特种钻机（冰层钻机、太空星体钻机）等。

二、钻机按结构用途分为几大类

答：

1、按钻机用途分：

岩心钻机、水文水井钻、工程勘察及工程施工钻机、石油钻机、特种施工钻机。

2、按结构特征分:

同一用途钻机按其结构特征又有许多类型。

不同结构有不同的工作性能和使用范围。

以岩心钻机为例，依据回转器不同可分为：

立轴式、转盘式、移动回转式。

移动回转式又分为全液压动力头式和机械动力头式。

全液压动力头又分为双动力头和单动力头等类型。

按钻机的给进形式可分为手轮给进、油缸给进、油缸链条给进、马达链条给进、齿轮齿条给进等形式。

三、钻机的能力参数是什么

答：

1、钻机的额定xx；

2、采用的钻杆直径；

3、钻孔直径；

4、钻孔倾角范围

四、钻机的结构参数

答：

1、钻机的外形、尺寸、重量；

2、钻机功率；

3、钻机的回转器参数；

4、钻机的升降机参数；

5、钻机的给进机构参数；

6、钻机的冲击机构参数。

五、冲击钻的结构参数

答：

1、钻具质量：

是影响钻头冲击力的主要因素；

2、冲程；

3、冲次

六、对岩心钻机的要求是什么

答：

1、钻机采用回转式钻进方式，以适应各类地层的取芯要求

2、钻机回转器转速高，转速范围宽，岩心钻探口径小

3、钻机应具有良好的导向性与合理的变角范围。

4、在满足使用要求下，尽可能做到体积小、质量轻、可拆性好。

5、钻机应能进行可控加减压钻进。

七、对工程勘查钻机的要求是什么

答：

1、钻机安装拆迁灵活、移动方便；

2、为适应不同地层取样要求，钻机应适应多种钻进方法和钻进工艺，具有冲击、回转、静压取土、跟管钻进等多种功能，可进行正反循环及无循环钻进。

八、对石油钻机的要求是什么

答：

1、采用转盘式钻机；

2、方便换钻具、塔的高度要合适，保证回次转进深度大；

3、具有准确辨别地下情况的能力（监控系统灵敏度要高）；

4、处理事故能力要强。

九、对基础施工钻机的要求是什么

1、回转扭矩大、转速低；

2、钻进方法和钻进工艺多样性；

3、钻具直径大、回转器钻具通过能力强；

4、采取防污、排污措施；

5、便于移动孔位，钻机多采用散装或机架式组装，为适应打密集桩孔的需要，可采用步骤式或滚筒式移位对孔机构。

十、立轴式钻机结构由哪几部分组成

答：

1、钻机动力机：

提供动力。

2、立轴钻机的执行机构：

（1）、回转器：

由回转装置、给进装置、卡盘组成；

（2）、升降机：

由传动机构、卷筒、制动器组成。

3、动力传动机构：

（1）摩擦离合器

（2）变速箱

（3）分动箱

（4）液压系统：

包括卡盘液路、拧管机及钻机移动系统液路。

4、钻机的机座

十一、立轴的作用及结构原理

答：

1、作用：

（1）在钻进过程中，起到导正和固定钻具作用；

（2）传递转矩、转速作用

2、结构原理：

十二、卷扬机的作用及结构原理

答：

1、作用：

（1）升降钻具、套管；

（2）在某些条件下利用升降系统悬挂钻具，进行快速扫孔等。

2、结构原理：

卷筒与齿轮连接，由齿轮带动提升，制动器进行制动，靠人力或机械动力驱动卷筒，卷绕绳索来完成牵引工作。

十三、给进机构的作用及控制

答：

1、作用：

给钻杆传递轴向作用力；实现加压减压；强力起拔钻具；钻具称重。

2、控制：

锁紧轴瓦固定在机架前立柱的横梁和后铰支撑的横梁上，改变前后横梁在立柱和铰支撑上的位置即调整机身的倾角，以适应钻进不同的角度钻孔要求。

十四、变速箱的作用

答：

1、为回转器提供反挡输出；

2、变更回转器与升降机的转速与转矩

十五、分动箱的作用

答：

1、将动力分配给回转器和升降机，单独输送或同时输送两者；

2、对升降机而言，起着减速器作用，对回转器而言，起着两速变速箱作用；

3、为回转器壳体提供支撑。

十六、XY系列钻机的液控系统有哪几个

答：

移动、加减压、卡盘、拧管

十七、动力头钻机的特点

答：

1、回转器可沿桅杆移动，导向性较好，且实现长行程给进，不仅大幅度提升了纯钻进时间还由于钻进过程连续，可大幅度减少孔内事故的发生几率，并提高岩心的采取率。

2、回转器与孔口夹持器配合可实现拧卸管，此种结构简化钻机结构及配套装置。

3、由于多数动力头回转器式钻井升降机构即为给进机构，且给进导向架采用油缸起落形式，不需要单独配用笨重钻塔，钻进角度调整及钻机移动搬迁方便，减少了辅助作业时间，工作效率高。

十八、动力头的类型

答：

1、全液压动力头式钻机：

坑道钻机、全液压动力头岩心钻机、锚固钻机、非开挖钻机、双动力头钻机；

2、机械移动回转器钻机：

机械动力头钻机、工程勘察钻机

十九、全液压钻机液控部分

答：

1、液压系统主要分为三个主要回路：

主回路、慢速给进回路、泥浆泵回路；

2、主回路用于夹持器、桅杆滑移与起落、给进油缸加压钻进提供动力；

3、回转器；

二十、转盘式钻机的转盘作用及类型

答：

1、作用：

主要用于石油钻井、水井、地热井及大口径工程施工等低转速、大扭矩钻进，另外，一些轻便的工程地质勘察钻机也使用小转盘作为回转器。

2、类型：

（1）按转速高低分：

高转速（小转盘）、低转速（大转盘）；

（2）按转台定位分：

壳体定位（内传式）、芯管定位（外传式）；

（3）按转盘内动力传动级数分：

一级传动、二级传动；

（4）按转盘驱动钻机方式分：

补心式、回转xx；

（5）按转盘动力输入方式分：

侧面输入式、中间输入式；

（6）按装载形式分：

散装、车装、xx底座组装等。

二十一、螺旋钻与旋挖钻的相同点与不同点

答：

1、相同点：

成孔速度快、噪音低、环境污染小、机动性强

2、不同点：

（1）螺旋钻用于干式作业，旋挖钻用于湿式作业；

（2）螺旋钻只用于浅、小成孔基桩，旋挖钻可用于深、大基桩；

（3）旋挖钻适应于连续墙施工。

二十二、单绳冲击钻是如何实现钻井的

答：

单绳冲击钻每次冲击后，钻头在钢丝绳带动下回转一定角度，从而使钻孔形成圆形断面，被破碎的岩屑与水混合成岩粉浆，当岩粉浆达到一定浓度后，立即停止冲击，利用陶砂筒将稠浆掏出，同时向孔内补充液体。

二十三、全套管钻机的作用

答：

钻孔灌注桩、咬合桩、地下连续墙、有桩拔出置换成新桩的施工。

二十四、全套管钻机如何实现搓动

答：

搓管机主要由搓管油缸、压拔油缸、加持油缸及夹持臂、套管导向及纠偏机构、液压操纵台、与吊机连接的机械及液压接口、搓管机底架等组成。

桩的垂直度很大程度上取决于第一节入土套管的垂直度，故钻机设置了导向及纠偏机构，当第一节套管入夹管装置后，通过纠偏机构对套管垂直度进行调整，符合规范后，才将套管压入土中。

套管导向机构主要由下向油缸驱动的下导向夹持圈等组成；纠偏机构主要由扶正油缸和扶正管等组成。

二十五、何为潜孔式钻机，有何主要特点

答：

1、定义：

指钻进时，驱动钻杆回转的动力及设备均在孔底，井底设备与井上设备用钻杆相连，钻杆用于传递反扭矩到地面设备上，并作为泥浆循环通道的一类钻机。

2、优点：

（1）动力装置在孔底，钻孔效率高；

（2）一能多用：

钻孔效率好，成孔精度高

（3）能打深孔，效果好；

（4）振动小，无噪音，设备相对简单，体积小，自重轻；

（5）钻杆不需要旋转，只起排渣作用。

缺点：

（1）由于泥浆护壁，环境污染大

（2）采用反循环钻孔，若有较大块岩体，易卡堵；

（3）若塌孔，不易处理。

二十六、气动、液动、单作用、双作用、回转式潜孔钻

二十七、隧道钻进排土方式

答：

（1）最常用为机械式排渣：

适用于大、中、小型断面，分为传送带和车载两种；

（2）气动式、液压式：

适用于xx、小型断面排渣。

二十八、钻塔的作用及类型

答：

1、作用：

（1）用于安装天车、悬挂滑轮——钢丝绳系统，进行升降钻具（包括套管）作业。

必要时提升系统靠钻塔的支撑进行强力拔起。

（2）利用钻塔底部安装机械。

（3）在钻塔不同高度安装台板，或利用钻塔安装活动工作台，便于作业，在钻塔上还可安装立根靠架。

2、类型：

（1）按结构特点分：

四角钻塔、三角钻塔、“A”形钻塔、桅杆钻杆；

（2）按材料分：

木质材料、一般均为钢材（型钢、管材）

二十九、往复泵的作用

答：

1、在钻孔过程中，向钻孔内输送冲洗液；

2、输送具有能量的液体，这些液体作为涡轮钻具、螺杆钻具、射流冲击钻具的动力介质，直接驱动钻具破碎岩石；

3、借助泵上的压力表所反映的泵压变化，间接了解孔内钻进的情况；

4、用来为钻井施工现场其他用途供水。

三十、钻井泵的作用

答：

1、主要用于钻探时循环钻井液（泥浆）；

2、用作固井时向井内注入水泥的工作泵。

三十一、离心泵的原理

答：

高速旋转的叶轮叶片带动水转动，将水甩出，从而达到输送的目的。

三十二、离心泵的使用及维护