机械钻反循环原理图

㈠ 正，反循环回转钻机成孔工艺原理

一个是抽浆，一个是注浆。

㈡ 气举反循环钻进工作原理

气举反循环钻进工作原理同空压机气举抽水工作原理相类似，即以压缩空气通过双壁气水龙头，经双壁主动钻杆、双壁钻杆的内管和外管之间的环状间隙从混合器处喷入内管，形成无数小气泡，气泡一面沿内管迅速上升，一面同时膨胀，压力降低，从而产生气举作用。

由于压缩空气中不断进入钻井液，在混合器上部形成低密度的气水混合液。而井中的液体密度大，根据连通器原理，内管的气水混合液在压差作用下向上流动，把孔底的岩心或岩屑连续不断带出地表，排入沉淀池。沉淀后的泥浆再流回孔中，经孔底进入钻杆内补充循环液空间，如此不断循环形成连续钻进的过程（图2－7）。

图2－7 气举反循环钻进工作原理图

㈢ 反循环钻进

反循环钻进是与正循环钻进相对而言的。反循环钻进的冲洗液自泥浆池经钻杆与孔壁间隙,或者从双壁钻杆的内外管之间到达井底,挟带岩屑后经钻杆中空返回井上泥浆池,经沉淀后重新流入井内。其基本原理如图4-24所示。

反循环钻进按照产生冲洗液上升流动的方式可分为泵吸反循环、射流反循环和气举反循环。

(一)泵吸反循环

泵吸反循环是利用泵的抽吸力量,对冲洗液进行反循环的管路布置方法。泵的进水口与钻杆上水龙头相连,排水口与供水池相通。即由钻头、钻杆、水龙头、胶管及砂石泵组成了抽吸系统;由砂石泵、出水胶管、供水池等组成了排渣系统。如图4-25所示。

图4-24 射流反循环钻进基本原理示意图

1—动力头;2—护孔口管;3—钻杆;4—喷嘴;5—高压水管;6—离心泵;7—进水莲蓬头;8—排渣管;9—泥浆槽;10—沉渣池;11—钻头

图4-25 泵吸反循环示意图

1—真空包;2—真空泵;3—冷却水容器;4—水龙头;5—转盘;6—砂石泵;7—单向阀;8—排出口;9—钻头

砂石泵在启动前必须灌注引水。这是因为在泵吸反循环钻进以前,处于供水池水位以上的钻杆内没有冲洗液,所以在管路中安装有真空泵。它是利用真空泵的吸力在水位以上的管路内产生负压,使钻杆内水位升高,最后使冲洗液充满整个砂石泵的吸水管路。这时再启动砂石泵,即能造成连续的反循环作用。除了利用真空泵引水外,也可采用灌注泵或副泵向砂石泵的进水管路中灌注引水。

砂石泵的流量根据井内钻杆内径而定,一般为120～240m³/h,最大达500m³/h,其有效吸水压力约0.6～0.7MPa/m³。

由于泵吸反循环钻进是利用砂石泵的抽吸作用作为动力,用以克服冲洗液上升时的阻力,保持冲洗液循环的,因此钻进深度不可超过70m。主要适用于大直径、深度较浅的水井及各种工程钻探。

(二)气举反循环

气举反循环又称压气反循环。其基本原理是利用空压机将压缩空气通过双壁钻杆送至井下的气液混合室,使钻杆内的水、气混合,形成密度小于管外液体的气水混合液,这样在钻杆内外形成压力差。在此压力差的作用下,钻杆内气水混合液挟带岩屑后,被排出钻孔而流入沉淀池后又以自流的方式流向孔内环状间隙,完成了气举反循环过程。如图4-26所示。

图4-26 气举反循环钻进示意图

1—压风机;2—压气盒;3—转盘;4—双壁钻杆;5—混合室;6—钻头

气举反循环钻进的供气系统包括:

1.主动钻杆

一般是在厚壁管外纵焊四条角钢,构成方钻杆。压缩空气经角钢与厚壁管间隙送入孔内混合器。

2.压气盒

作用是将空压机输气管路与主动钻杆的气道连通,保证向孔内混合器送气。我国多采用气龙头。

3.钻杆

上部采用双壁钻杆,下部采用单壁钻杆。压缩空气自上部气龙头经主动钻杆、上部双壁钻杆之间间隙送入混合器内,再由混合器进入钻杆内中空,并形成挟带岩屑的气水混合液上升至地层。双壁钻杆结构如图4-27所示。

图4-27 双壁钻杆结构图

1—支撑块;2—公接头;3—内管外接头;4—支撑块;5—外管;6—内管;7—母接头;8—支撑块;9—内接头;10—密封圈

4.混合器

混合器是将空气输入内管,使压缩空气很快与水混合。而停止供气时,能自动密封,防止岩屑堵塞混合器。其结构如图4-28所示。

图4-28 气举反循环钻进混合器结构图

1—下接头;2—弹簧;3—气孔;4—钢球;5—支撑块;6—上接头;7—内管;8—支撑块;9—密封圈

混合器安装在孔内的深度用沉没比(或沉没系统)确定。它等于混合器下入水中的深度H与自混合器算起的扬程高度h之比,用m表示。一般要求m＞0.3。当m＜0.3时,排液效率很低,甚至液体排不出孔口。

(三)反循环钻进工艺

1.反循环钻进方法的选用

泵吸反循环设备简单,动力的利用效率高,所以在孔深小于70m时,可采用泵吸反循环钻进;当孔深超过70m后,可采用气举反循环钻进。

2.反循环钻进用钻头

反循环钻进采用的钻头应根据地层选用硬质合金钻头、翼状钻头、牙轮钻头、取心钻头等。但要求钻头中心有较大的通孔,以便岩心、岩块、岩屑从钻杆内排至地面。同时要求钻头在回转过程中使井底形成一个中心凹下的圆锥体,便于抽吸孔底岩屑。

翼状钻头适用于黏土或粉砂类岩石中钻进,如图4-29a所示。

牙轮组合钻头可根据地层的软硬程度,确定牙轮的齿形、数量和组装形式。图4-29b所示为由四个单牙轮掌组装在一个钻头体上,适用于砂、砾卵石层钻进的牙轮组合钻头。

取心钻头是将滚轮焊接在大直径的岩心管上制成的适用于基岩钻进的反循环钻进取心钻头。如图4-29c所示。

图4-29 反循环钻进钻头(单位:mm)

(四)反循环钻进技术参数

1.钻压

反循环钻进采用钻铤和配重加压,在钻铤上部要加扶正器。在第四纪松散层钻进时,若采用组合牙轮钻头,可按钻头直径单位长度上的压力0.6～1.2kN/cm选取;采用翼状钻头时,压力控制在3～6MPa为宜。钻进基岩和卵砾石层时,钻压可适当加大。

2.转速

钻头外径的线速度控制在0.5m/s以内为好,过大的转速会引起钻杆对井壁的碰撞。

3.风量

气举反循环钻进时,风量的选择除考虑钻杆内液流上返速度外,还要求双壁钻杆间的风速不大于20～30m/s。风压的大小则取决于双壁钻杆下入深度。经验证明双壁钻杆每增加10m,压力增加0.1MPa。

㈣ 反循环回旋钻机工作原理及施工工艺流程是什么

1、反循环回旋钻机工作原理：泥浆（冲洗液）从钻杆与钻孔之间注入，随着钻杆喷气削土，由于管径比孔小很多，所以泥浆加削下来的土渣等快速从钻杆内排出地面，进入泥浆沉淀池处理后，可循环使用

2、工艺流程：放线清表，桩机就位埋设护筒，钻进，注入泥浆

㈤ 钻孔灌注桩反循环原理

吸管吸可乐 原理！！！

㈥ 冲击钻、重抓钻、循环钻（正循环、反循环）、旋挖钻这五种钻机的使用条件

条件是指得那方面！地质结构还是施工环境。地址结构得话前三者只适合打护壁和房屋得基础装之内得！且不易打易跨地层。列去砂层，卵石层。旋挖钻基本可以打所有地层。且对精度深度有较高要求得工程都能做！列如重大桥梁得建设！〈一班桩深都要求到微风化。最深可达到九十多米。看钻杆节数而定〉在场地方面！前三者要求较低！有一定得作业面就行。而旋挖则要求产地平整且要一定硬度！车子不会陷。场地宽阔！作业面积不得小于一十乘六。谢谢！

㈦ 灌注桩分为正循环和反循环，怎么区分最好有图

正循环速度较慢，安全性高，不易塌孔，有利于成孔。反循环干活快，这个要求就要高些，主要用于地层好的。

正循环输入软管送往空心钻杆上部进口，通过空心钻杆一直到钻头底部喷射出，旋转中的钻头将泥浆润滑，并将泥浆扩散到整个孔底，携同钻碴浮向钻孔顶部，从孔顶护筒开口处溢排地面上泥浆槽，流回泥浆池。

钻孔灌注

指利用钻孔机械钻出桩孔，并在孔中浇筑混凝土（或先在孔中吊放钢筋笼）而成的桩。

泥浆护壁成孔灌注桩施工工艺流程：场地平整→桩位放线→开挖浆池、浆沟→护筒埋设→钻机就位、孔位校正→成孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣→第一次清孔→质量验收→下钢筋笼和钢导管→第二次清孔→浇筑水下混凝土→成桩。

以上内容参考：网络-灌注桩

㈧ 反循环回转钻孔原理

泥浆由钻杆外流（注）入井孔，用真空泵或其他方法（如空气吸泥机等）将钻渣从钻杆中吸出。由于钻杆内径较井孔直径小得多，故钻杆内泥水上升速度较正循环快很多，就是清水也可把钻渣带上钻杆顶端，流到泥浆沉淀池，净化后泥浆可循环使用。