6.2 冲击钻进

6.2.2  冲击钻进中，影响钻进效率的钻进技术参数包括单位钻头刃长的钻具质量、冲击高度、冲击频率和回次进尺，这些参数应根据岩土性质而定。冲击钻头质量，可按下式计算：

    式中：M——冲击钻头质量(kg)；

              P——底刃线压力(N/cm)，见本规范表6.2.2；

              g——重力加速度；

              L——底刃总长(cm)。

    对多刃冲击钻头，底刃分布原则是：冲击动能的分配应充分考虑钻头外缘部分的冲击破碎需要及底刃的磨损状况，外缘冲击破碎面积大，底刃数量应比内缘至少多一倍。

    冲程和冲击频率的关系按下式计算：

    式中：f——冲击频率(次/min)；

              s——冲程(m)；

              k——系数，k＝47～51。

    冲击频率与冲程也可按表3选择。

表3  冲击频率与冲程

    冲击钻进的钢丝绳工作中要承受较大的变动荷载，钢丝绳总拉力可按下式计算：

    式中：F₁——钢丝绳总拉力(kN)； 

              r₁——钻具在孔内的阻塞系数，r₁＝1.2～1.5；

              k——安全系数，k＝1.5； 

              M——钻头质量(kg)。

6.2.3  冲击钻具在频繁冲击中承受复杂的荷载，易产生疲劳破坏，造成钻具脱落，所以钻具的牢固连接和可靠的防断脱措施是保证正常钻进的前提。

    2  当采用活心钢丝绳接头，钢丝绳与活套之间宜用铅锡合金浇铸，或用尖楔楔紧。采用合金浇铸，应将钢丝绳铸焊部分清污后浇铸，冬季浇铸时，先将活套与钢丝绳进行预热处理，浇铸后的活套必须经过冷却后使用；采用尖楔楔紧时，应检查尖楔的完好程度，尖楔表面加工横向细槽以增大摩擦。

    当采用活环钢丝绳连接，应使用钢丝绳导槽，钢丝绳卡子必须卡紧。其数量不得少于3个，相邻的卡子反向卡牢。

6.2.4  本条说明如下：

    1  清水护壁钻进是冶金勘察系统三十多年来经实践证明行之有效的钻进方法。为保持地层原有水文地质条件和特性，在地层条件允许的条件下，应优先采用。清水钻进操作要点是始终保 持孔内一定的液面高度，即用水头的侧向压力平衡井壁，以保持孔壁的稳定。

    2  在松散、坍塌或漏失严重地层采用清水无法钻进时，应采用泥浆护壁钻进。泥浆性能应根据钻进地层的具体情况进行调整。松软黏土层，泥浆黏度宜在20s以内；砂砾、卵石等松散层宜采用25s左右的泥浆；当钻孔漏失严重时，适当加大泥浆的黏度。

    3  采用套管护壁时，螺纹连接的套管，管扣必须拧紧；采用电焊连接的套管，管口必须平整，焊缝必须牢靠，并保证连接的同心度。当采用边掏边跟管的方法，套管不能自由跟进时，可采用锤击下管，但锤击下管深度不能超过钻进深度。

    8  对有供水意义的含水层或构造带，规定不得采用直接投入黏土块或黏土球的护壁，堵漏方法，这是现行国家标准《供水水文地质勘察规范》GB 50027的要求，也是为防止堵塞渗水通道，破坏原地层的水文地质条件。