钻探机:地质勘探过程中的机械设备-中文百科频道

简介

在地质勘探过程中，带动钻具从地下钻取实物地质资料岩心、矿心、岩屑、液态样、气态样等的主要专用机械设备,简称钻探机。

机械用途

利用钻探机，自地表按一定角度,沿一定轨迹,钻一定深度和直径的孔,取出地层的有代表性岩心、矿心或岩屑，以达到探明地下地质和矿产资源以及探索地球奥秘的目的。目前钻探机的钻进深度从2米到15000米，其间分成若干档次。既能用于陆地,也用于江、河、湖、海，以至在月球上取样。它在人类生产和生活活动中，起着重要的作用。

组成部件

钻探机主要由4部分组成：

①动力机，为全机的动力源，采用内燃机、电动机或液压马达；

②回转器或动力头，回转器是由变速箱传动,动力头由液压传动；

③孔底加压与给进装置,一般多采用液压控制，通过仪表的数字指示，对钻具实现加压或减压；

④卷扬机，是起下钻具的设备，有的钻机采用长油缸带动动力头实现起下钻具作业。

侦查技术

1、钻探勘查技术方法：金刚石、绳索取心钻进技术;空气泡沫钻进技术;潜孔锤钻进技术;反循环钻进技术;受控定向钻进技术;大口径水文水井、地热井成井技术;石油丛式井钻进技术。

2、钻探勘查的装备：

水井钻机系列(TSJ-1000、TSJ-2000水井钻机;GZ-2000、GZ-3000水井钻机;)

车载钻机系列(T685WS多功能车载钻机;SPT-600H车载钻机;)

岩芯钻机系列(XY-5、XY-44岩心钻机;TK-3、TK-4岩心钻机;XL-2000岩心钻机;DPP-100车装岩心钻机;)

其他(RG-20石油钻机;GD-30浅孔钻机;XP-100取样钻机;HMP-125山地钻机)

3、钻探勘查的勘查能力：

固体矿床勘探：孔径75~168mm，孔深0~2000m

地热、水井勘探：孔径168~600mm，孔深0~3500m

石油勘探：孔径168~445mm，孔深0~2500m

煤层气勘探：孔径168~445mm，孔深0~1500m

4、钻探勘查的应用领域：

煤炭等各种固体矿床的勘探施工;水资源、地热资源、水井的勘探、施工、成井;煤层气资源勘探施工;浅层油气井勘探施工;水上勘探施工技术。

历史发展

中国在11世纪就已形成较完善的冲击式钻探设备和技术。最早的回转式钻机于19世纪后期出现于瑞士，当时是靠人力驱动，后来才使用蒸汽机作动力。进入20世纪，内燃机和电动机取代了蒸汽机。最早的钻探机为机械传动,结构比较简单,性能较差。自20世纪50年代初发展为机械与液压相结合形式，变速档次增多，有部分参数实现仪表控制。自70年代以后，为适应高速金刚石钻探，液压化程度提高，钻具的转数最快可达1000～1500转／分，有的高达2400转／分，钻探效率也大幅度提高。

自20世纪80年代以后，在世界范围内钻探机的发展比较迅速。由于液压技术具有部件间的连接机动性强，操作集中省力，扭矩和转数变化范围大等特点，全液压钻机普遍得到研制与应用。为了适应各种钻探工艺参数的要求，能实现多工艺钻探的多功能钻探机已陆续问世，它可以用一台设备代替几种不同性能的设备使用。随着矿产开采深度的不断加大，新型深孔钻探机也不断出现，而且应用计算机进行控制，使打钻科学化成为现实。