水平定向钻的主机动力系统

水平定向钻的主机动力系统

主机

主机的动力系统一般为柴油发动机。柴油机作为动力源,其功率是衡量钻机施工能力的指标之一。但在钻机钻进回拖过程往往需要钻机以恒定的荷载运行,因此发动机的连续功率显得更重要。为了降低劳动强度,提高劳动效率,主机一般装备了钻杆自动装卸装置。钻进时,钻机自动从钻杆箱中移取钻杆,旋转加接到钻杆柱上。回拖时,正好相反。有的还装备了润滑油自动涂抹装置,对钻杆连接头螺纹的润滑有助于延长钻杆的寿命。钻机在工作中应完全固定。如果在钻进拖拉过程中发生移动,一方面有可能造成发动机损坏,另一方面会降低推拉力,造成孔内功率损失。目前钻机都有自动液压锚固系统,靠自身功率把锚杆钻入土层,在干燥土层一般用直锚杆,在潮湿土层用螺旋锚杆。

钻具

钻杆应当有足够的强度,以免扭折、拉断,又要有足够的柔性,才能钻出弯曲的孔道。在长距离穿越中,钻杆的长度直接影响钻进效率,特别是采用有线导向时,长钻杆使钻杆连接次数减少,将明显节约连接时间。钻孔方向的改变是通过控制钻头的方向实现的。

钻头一般为楔形,在前进过程中,若钻头不断旋转,则钻进轨迹为直线。当钻头想绕过障碍物或以一定曲率半径前进时,钻头停止转动,使楔面停留在某一角度再推进。这样,钻头就以与楔面相背的方向前进。钻头斜板通常有喷嘴,高速泥浆从喷嘴喷出,对土层进行冲刷。煤气与热力对不同土层,应选用不同的钻头。如在较软的粘土中,一般选用较大尺寸的钻头,便于在推进过程改变方向。在较硬的钙质层中,选用较小的钻头。而在硬岩钻进则要选用特殊的钻头,如镶焊小尺寸硬质合金钻头。

扩孔器种类繁多,不同的扩孔器适用不同土层。如凹槽状扩孔器适用于沙地和含有岩石的紧密沙地,而在粘性高的粘土中运行容易变成球状;杆状切割器适用于硬土层、粘土层,而无法在岩石地或卵石地有效运行。