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旋挖钻机在钻进泥岩或泥浆层时,经常发生失控问题,即钻机加压动作无效,无法钻进或钻进困难,从而阻碍施工进度及制造能力。以下是作为旋挖钻机泥岩钻进行之有效的方式介绍。

一、泥岩概述

泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩及泥岩等沉积岩类的岩体,因富含丰富的氧化物呈白色、深红色或红色,这类砂岩统称为红砂岩。红砂岩主要呈粒状碎屑结构和泥状胶结结构两种典型构造方式。多数红砂岩受大气环境的特点崩解碎裂,甚至泥化,故其岩块的大小及颗粒级配将随干湿循环的时间过程而演变。泥岩是一种由泥土粘土固化而成的沉积岩,其特性结构页岩相近但较不易碎。一种层理或页理不明显的黏土岩。泥岩具有吸湿、粘结特性。下图照片为典型的泥岩层。

二、打滑原因

施工过程中,如果干孔钻进泥岩,选用螺旋钻斗钻进效率较高,如果使用双底捞砂斗也钻进,但负载较大;孔内就会遇水立即发生失控问题,因此漏油与水或泥浆有直接关系,所以泥岩打滑主要目的下列几点构成:1、泥岩的厚度;2、水或泥浆润滑机理;3、泥岩吸水软化等。旋挖钻机培训基地介绍旋挖钻机在钻进泥岩或淤泥层时打滑的处理办法

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三、不同钻具钻进

1、螺旋钻斗钻进水孔泥岩时,由于泥岩遇水溶化,会螺旋钻斗前端的锥头挤满泥岩渣土,形成一个整体,钻具便丧失钻进作用,不能持续钻进后,水或泥浆便处于钻斗与地层两者而润滑,便产生失控

2、用双底截齿钻斗钻进泥岩水孔时,截齿钻进方式是通过后端金属头钻入,合金头很容易破入泥岩,但因为前端的金属短,固定合金头的截齿体必须跟进切入。由于截齿体太钝,便产生压力,导致截齿破入地壳太浅,泥岩具有胶结性,从而达不到破碎效果。加之钻进过程中都会较多的淤泥依附在钻斗的外筒壁,造成“浮钻”。因此不能持续钻进,便产生失控

3、通过下述分析,泥岩胶结性好不易破碎,需较坚硬的刀具,钻进切入较深,切入阻力小能够超过切削破碎的效果。

四、泥岩钻进打滑的处理办法:旋挖钻机培训基地介绍旋挖钻机在钻进泥岩或淤泥层时打滑的处理办法

2、捞砂斗的厚度,直径越大的钻斗,接触面积越大,越能够避免打滑,所以桩径较大可先使用较小直径的钻斗钻进。

3、克服打滑分析上面提到主要目的是由水或污物润滑引起的漏油,所以即使避免被软化的基体内壁的水或淤泥,就可克服泥岩打滑!克服后继续加压钻进,尽量避免动力头在孔内空转,水或污物便能够进入切削面,这样齿尖一直接触干地质,便正常钻进。

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4、操作上的掌控相当重要,由于地层较硬,胶结性好,在水的润滑下切入并不容易,首先动力头增加最高,之后才能控制动力头慢转,加压速度慢而继续,动力头与加压的速度必须配合好,如果加压行程完毕,没有切入泥岩,重新强化动力头持续钻进,一直切入地质负荷回升,之后继续钻进,当负荷过重时需增加动力头减少负载,从而保护钻机部件。当负载增加时需再次加压,以防水或泥浆进入被折弯面而增加摩擦系数。

5、打滑分类钻进时因为泥岩被软化,会出现两种打滑问题,一种为托底打滑,也就真正的钻进泥层掉土开裂问题;而另一种是泥岩打滑,由于泥岩较硬本身钻进切削就较困难,而在水或污物的润滑下便打滑,两者打滑是有意义的,因此必须分清打滑类型,才能有效地处理。旋挖钻机培训基地介绍旋挖钻机在钻进泥岩或淤泥层时打滑的处理办法

6、处理打滑分清两种打滑非常关键,处理方法也不相似,如果是泥岩软化托底打滑那就反转正传加压来避免,如果是泥岩较硬因水减少摩擦系数打滑,通过下述的一系列整合方式便避免。泥岩因胶结物质和基岩程度的差别,其密度差异大,因此并不是所有泥岩都可用切削式钻进。

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作者: wenchaoa

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