液压动力头岩心钻机的工作特点

目前，在地质钻探施工中应用的岩心钻机主要有两种，一种是机械传动、短液压缸给进的立轴式岩心钻机，另一种是液压传动的动力头式岩心钻机。立轴岩心钻机几十年至今仍是我国地质钻探的主要机型。液压动力头钻机具有施工效率高、施工质量好、事故率低、钻进适应性强和轻便等优良的技术性能，是我国地质岩心钻机的发展方向。

液压动力头钻机与立轴式钻机相比，具有以下优点：

（1）给进行程长，一般为3.5m ，深孔钻机达5m，比立轴式钻机的0.5～0.6m行程要长得多。目前绳索取心钻杆定尺长度3m（也有的采用4.5m），如完成3m 钻进，立轴钻机要倒杆5～6次，而动力头钻机只需一次。每次倒杆不仅需多耗时间，还可能造成岩心断裂和岩心堵塞，因立轴钻机在每次倒杆时，必须使钻机回转器停止转动，而钻机的启动和停止是靠离合器控制的，所以不如液压动力头钻机平稳，立轴钻机的突然高速转动容易造成岩心产生机械性破碎或岩心堵塞。在较破碎地层，以上因素的影响尤为明显。因此动力头钻机在机械钻速、钻头寿命、回次长度和提钻间隔方面都要优于立轴钻机。这些因素对钻进效率都有直接影响。

（2）整体性强，将动力机、钻塔、钻机集于一身，无需建钻塔，便于倾斜孔钻进。搬迁时可明显节省搬迁时间，在交通不便地区尤为突出。动力头钻机搬迁一次只需1～2天时间，而立轴钻机搬迁一次一般需要4～7天。

有关资料表明，在钻孔施工中，立轴钻机因设有钻塔，只是起下钻时间比动力头钻机少，其他所有施工需要时间均比动力头钻机要多。施工2000m 以内的钻孔，无论是钻进软岩还是硬岩，动力头钻机的钻进施工时间均少于立轴钻机。在软岩中动力头钻机节省时间要更多一些。因为在软岩中钻头寿命更长，提钻间隔更大，提钻总时间更少，使动力头钻机提下钻辅助时间长的弱点得到弱化。

动力头钻机桅杆高度有限，起下钻立根较短，起下钻次数变多，随着孔深的不断增加，立根长度对施工时间的影响逐渐明显。1000m 以内钻机可采用6m 长的立根；1500m钻机应采用9m 长的立根；2000m 以上钻机应采用更长的立根或建立钻塔。

（3）钻进适应性好。不同的钻进工艺方法和不同的岩层，对钻机的转速有着不同的要求，动力头钻机真正实现了无级调速，并自适应性强。

动力头钻机操作系统采用仪表化设计与操作，动力机运转、钻机运行、孔内情况、岩心堵塞报警可通过仪表反映出来。钻进时钻压通过液压系统预先设定，钻进中施加给钻头的压力恒定，无需人为调整，体现人性化管理和人性化操作。

（4）液压动力头钻机可在动力头的液压卡盘上方加接钻杆，所以在取心加接钻杆时无需将钻具提离孔底较大距离，这就大大降低了孔底坍塌掉块和钻头重复破碎及发生岩心堵塞的概率，所以施工过程中孔壁较稳定、钻头较少发生岩心堵塞，取心率较高。而立轴钻机则相反，由于必须提出主动钻杆才能加接新钻杆，所以在钻进中遇到不稳定地层时，有时出现不能加接新钻杆和钻具难以下放到孔底的情况，此时必须扫孔才能到达孔底，这就既增加了辅助时间，又降低了钻头的实际寿命，并影响立轴钻机的钻进效率。

（5）由于部件间连接只是用管路连接，所以液压钻机可以按使用要求方便地增设不同机构。如把拖挂式形式改装成为履带自行底盘，只要利用控制阀从供给泥浆泵液压马达的液压回路切换到履带行走液压马达液压回路上即可。