地質(zhì)鉆孔的直徑應(yīng)根據(jù)工程要求、地質(zhì)條件再結(jié)合鉆探方法、鉆探設(shè)備予以綜合確定。為了劃分地層而進(jìn)行的鉆孔，鉆孔直徑一般不宜小于33mm;為采取原狀土樣而進(jìn)行的鉆孔，孔徑大小不宜小于108mm;為采取巖芯試樣的鉆孔，對于軟質(zhì)巖石其直徑不宜小于108mm，對于硬質(zhì)巖石其直徑不宜小于89mm。常見的鉆探方法有很多種，根據(jù)破碎巖土的方法可分為:沖擊鉆探、回轉(zhuǎn)鉆探、沖擊回轉(zhuǎn)鉆探、振動鉆探等。常用的地質(zhì)鉆探設(shè)備主要包括動力機、鉆機、泥漿泵、鉆桿和鉆頭等。
目前，國內(nèi)地質(zhì)鉆探設(shè)備的主力機型仍為立軸式巖芯鉆機，同時，全液壓動力頭巖芯鉆機正在快速地增長中。而對于深部礦山區(qū)的鉆探工程，國產(chǎn)的坑道鉆機得到廣泛使用，其也得到了大規(guī)模地發(fā)展。在uacute;氣層鉆探中所采用的uacute;層氣鉆機大多采用水源鉆機、物探鉆機或進(jìn)口鉆機，這也使得國內(nèi)的uacute;層氣鉆機能有個廣闊的市場。
鉆探技術(shù)設(shè)備是鉆孔工程中的關(guān)鍵組成部分，它隨著鉆探工藝和鉆探方法的發(fā)展而變化，同時它也直接影響著鉆探技術(shù)水平的進(jìn)步。地質(zhì)鉆探設(shè)備是指直接用于鉆探施工中的機械設(shè)備，主要包括動力機、鉆機、泥漿泵等，其中重要的部分，也是核心部分為鉆機。這里主要對鉆機現(xiàn)狀進(jìn)行闡述。
1.1 全液壓動力頭巖芯鉆機
全液壓動力頭巖芯鉆機現(xiàn)已成為國外鉆探工程中的主流鉆機機型，而且已經(jīng)形成完整的規(guī)模，其具有如下結(jié)構(gòu)特點:液壓動力頭式回轉(zhuǎn)機構(gòu)、無級調(diào)速模式、長行程的給進(jìn)系統(tǒng)、機械化自動化程度高、液壓絞車式提升系統(tǒng)、配套器具、在鉆孔中能做較大范Χ角度調(diào)整的Φ桿機構(gòu)等特點。
1.2 新型中深孔鉆機
新型中深孔鉆機多為多功能鉆機。隨著復(fù)合鉆探技術(shù)的進(jìn)步，即金剛石巖芯鉆探、空氣反循環(huán)連續(xù)取樣鉆探、空氣潛行錘取樣鉆探等鉆進(jìn)工藝的廣泛使用，適用該復(fù)合鉆進(jìn)的多功能鉆機得到了飛速發(fā)展。
1.3 自動化、智能化鉆機
自動化、智能化鉆機在地區(qū)已經(jīng)成熟使用。一些新型的鉆機系列早已實現(xiàn)全自動化，如典型適合金剛石鉆進(jìn)的高轉(zhuǎn)速低扭矩鉆機適用于地表或巷道內(nèi)工作。更有一系列的鉆機真正實現(xiàn)了機臺單人操作
目前在中國和國外都還在廣泛適用。其鉆進(jìn)原理在于使用鋼絲繩或鉆桿相連用一字型或十字形鉆頭，上下運動沖擊巖石，同時撈出巖屑和巖粉，形成鉆孔。
影響沖擊鉆進(jìn)的速度主要是沖擊頻率、沖擊功、沖擊方式及傳遞三要數(shù)。沖擊頻率對鉆進(jìn)速度的影響根據(jù)沖擊的頻率不同，可將其分為4類:低頻、中頻、高頻和頻。沖擊頻率與鉆進(jìn)效率是成正比的，但當(dāng)沖擊頻率達(dá)到某一定值后，這個比例關(guān)系就不再存在，相反而有所下降。這是因為單λ時間內(nèi)的重復(fù)次數(shù)多，孔內(nèi)的巖屑來不及排出，沉積在鉆頭部λ起到一個緩沖的作用。另外，沖擊頻率大，必然沖擊時間過短，導(dǎo)致沖擊功對于巖石的作用時間不夠長，破巖不夠完全而達(dá)不到率的體積破碎。沖擊功大小對鉆進(jìn)速度有著直接的影響。研究表明:在鉆頭直徑固定時，不同的沖擊功破碎的單λ體積巖石所需的沖擊功是不同的，而且數(shù)值相差很大，這就說明了沖擊功在沖擊式鉆進(jìn)中的地λ。
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