螺旋钻进——金锐钻具

     工程地质钻探和工程施工钻中，常用在松软地层的钻进方法。它是一种干式回转钻进方法，钻进时电动机通过减速器带动螺旋钻杆(螺旋钻杆是在圆柱杆上焊以螺旋叶片形状如麻花钻杆连接翼状钻头)在钻压作用下钻头回转吃人地层，将地层按螺旋线切削下一层，切刮下的土质碎屑沿螺旋叶片上返输送到孔口。螺旋钻钻进效率高，不用冲洗，设备简单。螺旋钻进又有长螺杆和短螺杆之分，短螺杆使用小型螺旋钻机，用于工程地质勘察；长螺杆用大型螺旋钻机，用于工程施工钻、口径大、深度大。 简介： 螺旋钻进最早用于露天煤矿中钻爆破孔，于20世纪50年代末开始在工程钻探中广泛使用。70年代以来，螺旋钻进的设备和工艺有了很大发展，生产了许多不同类型的螺旋钻机和螺旋钻具，研究出了振动螺旋、冲击螺旋、套管螺旋和空气螺旋钻进等新的钻进技术，使螺旋钻进效率不断提高，使用范围不断扩展。 　　 螺旋钻进使用回转式钻机、螺旋钻头和螺旋钻杆进行。螺旋钻杆由实心轴或空心管和逐个焊接在其外侧的压制成形的螺旋叶片构成，钻杆之间多采用穿销连接。 螺旋钻进特点： 使用螺旋钻具破碎岩土并输送岩屑的回转钻进方法。 　　 它具有钻进中不使用冲洗液、无振动、低噪音、钻进效率高、取样及时、成本低等特点，适用于钻进不含水和微含水的各种松软地层。螺旋钻进一般为全面钻进，也有能采取柱状岩土样品的环状螺旋钻进。 螺旋钻进类型： 螺旋钻进有长螺旋钻进和短螺旋钻进两种基本类型： 　　 (1)长螺旋钻进。钻头以上至地表的全部钻杆均为螺旋钻杆，钻头回转破碎岩土的同时，钻屑由螺旋叶片连续不断地输送到地表上来，又称连续螺旋钻进。长螺旋钻进时碎岩和排粉连续不断地同时进行，直至终孔。它是单回次成孔，生产效率高，但功率消耗大，多用于钻进直径不大于1m、深度不超过15～20m的孔； 　　 (2)短螺旋钻进。所使用的螺旋钻具仅底部有1～4个螺距的螺旋叶片，在每一回次的钻进过程中，钻屑积聚在长度不大的螺旋叶片上，回次终止后将钻头提出孔口清除钻屑，然后再向孔内下入钻具开始另一回次的钻进。短螺旋钻进需要多回次成孔，为节省升降钻具拧卸钻杆的时间，常使用由一套尺寸不同的方管或圆管组成的伸缩钻杆，一般为3层，内层管可以在外层管内轴向滑动，可以传递扭矩和轴向压力。短螺旋钻进是断续进行的，因此钻进效率不如长螺旋钻进的高，但钻进的功率消耗较小，钻机功率一定时可钻进的孔径和孔深均较长螺旋钻进为大。短螺旋钻进的孔径多在2m以内，最大可达3m；钻进深度一般在30m以内，最深达50m。 钻进参数有轴向压力和转速：　　 (1)轴向压力。包括给进力、钻具重力、螺旋叶片上钻屑的重力等。对于软土层，钻具重力等构成的轴向压力已能满足钻进要求；对于较硬地层，尚需施加给进力。 　　 (2)转速。在螺旋钻进中，它既影响碎岩效率又影响排粉效果。只有当螺旋钻具的转速达到某一值时，滞留在螺旋叶片上的钻屑才能自动上升而不是被后续钻屑推挤着移动。使位于螺旋叶片上的钻屑开始出现垂直向上输送的趋势而尚未出现相对速度时的螺旋钻具的最低转速，称为临界转速，它与钻具的结构、尺寸、岩层性质等有关。长螺旋钻进时钻具转速必须高于临界转速，短螺旋钻进的转速可以低于临界转速。